人教版八年级下11.3动能和势能同步练习(有解析)

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名称 人教版八年级下11.3动能和势能同步练习(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-04-13 12:44:52

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文档简介

人教版八年级下 11.3 动能和势能 同步练习
一、单选题
1.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置C点,在B点时速度最大。对此过程,下列描述正确的是(  )
A.人从A到C的过程中,重力势能增加,动能一直减少
B.人从A到B的过程中,动能增加,重力势能减少
C.人在B点时动能最大
D.弹性绳的弹性势能在B点时最大
2.滑草是一项时尚的运动,以下说法正确的是(  )
A.人行走时比脚站在草地上时,对草地压强更小
B.由于受到惯性的作用,滑行速度越来越大
C.越向下滑,重力势能越大
D.人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
3.张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放,不考虑空气阻力,关于人在蹦极下降过程中的能量分析,下列选项中正确的是(  )
A.弹性绳绷直前,人的重力势能减小,动能增大,机械能增大
B.弹性绳刚好绷直时,人的重力势能最小,动能最大
C.下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D.下降到最低点时,人的重力势能最小,弹性绳的弹性势能最大
4.商场的自动扶梯将小明从二楼匀速送到四楼过程中,小明的(  )
A.势能增加,机械能不变 B.动能减少,势能增加
C.动能不变,机械能增加 D.动能增加,势能不变
5.跳水运动是奥运会的正式比赛项目,我国运动员在该项目上一直处于国际领先地位。比赛中,跳水运动员腾空跳起向上运动到最高点后再向下落入水中,若不计空气阻力,在整个空中运动过程中,运动员的(  )
A.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小
B.动能先增大后减小,重力势能先增大后减小
C.动能先减小后增大,重力势能先减小后增大
D.动能先增大后减小,重力势能先减小后增大
6.如图所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计空气阻力,小球可在A、F、B三点间来回摆动,A和B是最高点,F是最低点。下列说法正确的是(  )
A.小球到达最低点F时撤去一切外力,由于惯性,它将保持原来的圆周运动
B.当小球运动到最低点F处,细线对它的拉力与它受到的重力平衡
C.当小球到达最高点A时撤去一切外力,它将做匀速直线运动
D.当小球摆动到B点时,细线恰好断开,则小球将沿BE方向运动
7.甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动,它们的图像如图所示,则(  )
A.甲车的动能大于乙车的动能 B.甲、乙两车的重力势能相等
C.经过8秒,甲、乙两车相距10米 D.运动10米,甲车比乙车少用4秒
8.如图所示,在粗糙水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,弹簧在自然长度时,小球位于O点:当通过小球压缩弹簧到A位置时,释放小球;然后小球从A点开始向右运动,最远运动到B点,则(  )
A.小球在AO之间某点处,速度达到最大
B.小球在O点处速度达到最大
C.小球在B点速度为0达到平衡状态
D.AO=OB
9.如图所示,木块以一定的速度滑过A、B点,到C点滑出下落至D点,A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计,则对木块在运动过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.D点与A点相比,动能增大,势能减小,机械能不变
B.A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C.B点的动能可能等于A点的动能,但可能大于C点的动能
D.B点的动能可能等于D点的动能,但一定大于A点的动能
10.关于能的概念,下列说法中正确的是(  )
A.一个物体能够做功,就说这个物体具有能
B.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
C.一个物体做了功,说明这个物体具有能
D.用线悬挂着的小球,没有做功,所以没有能
11.如图所示,自动扶梯在越来越多的场所得到普及,陈萍在超市乘自动扶梯,她观察到许多物理现象,其中分析正确的是(  )
A.她相对扶梯上其他乘客是运动的
B.在匀速上升过程中,陈萍的动能在不断增加
C.她对扶梯的压力和扶梯对他的支持力是一对平衡力
D.扶梯到楼上地面时,如果不及时离开扶梯,人会向前倾,是由于惯性
12.如图是小鹏同学坐在滑冰车上,爸爸用25N的水平推力推着,使他沿水平冰面向右2m/s的速度匀速直线运动了50m。撤去水平推力后,小鹏又向前滑行了8m后停了下来。不计空气阻力,则(  )
A.小鹏在整个运动过程中平均速度等于2m/s
B.滑冰车通过后8m距离时受到冰面的摩擦力大于25N
C.小鹏与滑冰车在通过前50m距离中动能大小等于200J
D.撤去推力后,小鹏最后停了下来,说明力是维持物体运动的原因
二、填空题
13.下列物体各具有什么形式的机械能:
(1)上紧发条的钟表______。
(2)冬天屋顶的积雪______。
(3)飞流直下的瀑布______。
14.登山运动员在登雪山时有一项禁忌,就是不能大声喊话。因为山顶的积雪存在着大量的______能,大声喊话时,声音的______(填“音调”或“响度”)大,同时声音可以传递______,使得积雪震动,容易诱发雪崩而发生危险。
15.跳伞运动员,从飞机上跳下,当伞匀速下落时,动能___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),如图把一乒乓球压入盛水的烧杯底部,松手后,乒乓球,升至水面后漂浮在水面上。乒乓球在上升过程中,它的机械能不断增加,则乒乓球机机械能是由水的___________ 转化来的。
16.2020年12月1日,“嫦娥五号”在月球背面成功着陆。“嫦娥五号”在减速下落登月过程中,动能______(选填“增大”“不变”或“减小”),以月球为参照物,“ 嫦娥五号”是______的(选填“运动”或“静止”);“嫦娥五号”第一次带回了月壤样品,这些样品带到地球时质量______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、综合题
17.利用一瓶矿泉水,我们可以探究很多物理问题:
(1)如图(a)所示,没有启封的矿泉水所装水的质量为_______g;
(2)给矿泉水换一种瓶盖可以便于携带,如图(b)所示,用食指捏一下瓶盖上方把手,出现一个缺口,可以将矿泉水挂起来,松手后会自动闭合,则被压弯的塑料把手具有_______势能.小明将矿泉水如图(c)A、B两种方式放置,用手推A的上部,瓶会跌倒,而推B的下部,瓶会移动,这表明力的作用效果跟力的_______有关.分别沿箭头方向吹A和B,发现B很容易被吹动,这说明在相同条件下,_____________.
(3)如图(d)所示,小明用力捏矿泉水瓶,瓶身变瘪了,这说明力能使物体发生_______.
18.2021年5月15日7时18分,我国执行首次火星探测任务“天问一号”探测器的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原并正常运行(图甲)。5月22日,“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面开始巡视探测(图乙)。已知物体在火星表面受到的重力约为在地球上的(地球上g取10N/kg)。
(1)着陆器分离出来后,其发动机接续提供反推力,保障着陆器动力减速、悬停避障和缓速下降至软着陆。在动力减速下降阶段着陆器的重力势能_________,动能_________(选填“增大”“不变”“减小”);在空中静止悬停时,反推力________总重力(选填“>”“=”“<”);
(2)据报道,着陆器着陆位置较平坦,若将其视为水平面,火星车的质量240kg,车轮与地面的总接触面积设为0.04m2,求火星车对火星表面的压力及压强。( )
19.图甲为玩具“跳跳杆”及组成部件(相关信息见下表).杆内的弹簧可以自由伸缩,人站上踏板后弹簧受拉伸长,随后收缩将人向上弹起,带动跳跳杆一起向上运动.由于重力作用,人和跳跳杆在到达最高处后会下落,杆着地后,人继续往下运动拉长弹簧,接着弹簧又收缩将人向上弹起,……所以人就和杆一起连续跳.
(1)人站在踏板弹簧向下伸长的过程中,下列说法正确的是_____.
A.人的重力势能减小 B.弹簧的弹性势能增大 C.人的机械能守恒
(2)玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调,这主要是_____(选填“大脑”、“小脑”或“脑干”)的功能.
(3)如图乙,质量为60kg、双脚面积为0.04m2的同学在玩跳跳杆,当弹簧的长度为56cm时,踏板与他的双脚完全接触,此时弹簧的弹力通过踏板对脚的压强是多少(踏板的重力忽略不计,弹簧的长度与所受拉力关系如图丙)?________.
(4)上题中的同学在水平地面上连续跳了20次,杆每次上升的高度平均为0.2m,则弹簧克服杆本身重力做功_____J(假设杆始终竖直),从能量利用角度分析,跳跳杆本身的重量应该_____.
20.(信息给予题图)如图所示是同学们在足球场上的一幅图画.根据图中提供的信息回答下列问题.
(1)问题:足球上升过程中其重力势能是怎样变化的?
回答:__________________________________________________________;
(2)问题:为什么足球最终落到地面上?
回答:__________________________________________________________;
(3)再提出一个与力学有关的问题并回答.
问题:__________________________________________________________?
回答:__________________________________________________________.
21.如图是喷雾除尘车沿主干道巡回喷雾除尘的场景,解答下列关于喷雾除尘车的问题:
(1)喷雾除尘车匀速行驶并喷雾的过程中,车的动能将________(选填变大、变小或不变)
(2)若喷雾除尘车在水平公路上匀速有线行驶的速度是18km/h,则5min行驶的路程是多少________ 若它受到的阻力为4000N,牵引力的功率是多少________
(3)喷雾除尘车空载时的质量为2.5t,罐体的容积为15m3,装满水后该车静止在水半地面上时轮胎与地面的总接触面积为0.8m2,则装满水后该车对地面的压强是多少 _________ (g=10N/kg)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.人从到的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增加;段速度逐渐变大,动能逐渐变大;段速度逐渐变小,动能逐渐变小,故A错误;
B.从到的过程中,质量不变、高度增大,重力势能增加;质量不变、速度逐渐变大,动能变大,故B错误;
C.人的质量一定,在点时速度最大,动能最大,故C正确;
D.弹性绳在点时弹性形变最大,弹性势能最大,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】
A.人行走时比脚站在草地上时,压力不变,受力面积减小,对草地压强更大,故A错误;
B.惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟速度大小无关,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.越向下滑,质量不变,高度减小,重力势能越小,故C错误;
D.滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反,人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】
A.弹性绳绷直前,人在重力的作用下向下做加速运动,人的质量不变,高度变小,人的重力势能减小,人的质量不变,速度变大,动能增大,不计空气阻力,人的机械能是守恒的,保持不变,故A错误;
B.弹性绳刚好绷直时,人继续向下运动,人的重力大于弹性绳的弹力,向下做加速运动当弹力等于人的重力时,速度最大,动能最大,故B错误;
C.下降到最低点的过程中,人的机械能转化为弹性绳的弹性势能,所以人的机械能不守恒,故C错误;
D.下降到最低点时,高度最小,所以人的重力势能最小,此时弹性绳发生的形变程度最大,弹性绳的弹性势能最大,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】
商场的自动扶梯将小明从二楼匀速送到四楼过程中,小明的质量不变,速度不变,所以动能不变;这一过程中高度增大,所以重力势能增大;机械能包括动能和势能,所以机械能增大;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】
跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中,整个过程质量不变,高度先增大后减小,重力势能先增大后减小,速度先减小后增大,动能先减小后增大。
故选A。
6.D
【详解】
A.当小球到达最低点F处时,重力势能最小,动能最大,速度达到最大,撤去一切外力,根据牛顿第一定律可知,它将保持匀速直线运动状态,故A错误;
B.不计空气阻力,小球在运动过程中受到重力和细线拉力的作用,小球从A运动到B的过程中,运动的路线为曲线,其运动状态在不断的发生改变,则小球受到细线的拉力和重力不是平衡力,因此小球运动到最低处F时,小球受力不平衡,故B错误;
C.当小球到达最高点A时,重力势能最大,动能为零,则小球的速度为0,此时撤去一切外力,根据牛顿第一定律可知,它将保持静止状态,故C错误;
D.当小球摆动到B点时,位置最高,重力势能最大,动能为零,则小球在B点的速度为0;如果细线恰好断开,在重力的作用下,小球将沿竖直向下的BE方向运动,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】
由图可知,甲乙经过8s,甲的路程是20m,乙的路程是10m,甲的速度
A.动能与质量和速度有关,甲车的速度大于乙车的速度,由于甲乙两车的质量未知,甲车的动能不一定大于乙车的动能,故A不符合题意;
B.重力势能与质量和高度有关,由于甲乙两车的质量和高度未知,甲、乙两车的重力势能不一定相等,故B不符合题意;
C.甲乙经过8s,甲的路程是20m,乙的路程是10m,若甲、乙两车的运动方向相反,则此时甲车与乙车相距
20m+10m=30m
故C不符合题意;
D.运动10米,甲车的时间是4s,乙车的时间是8s,甲车比乙车少用4s,故D符合题意。
故选D。
8.A
【详解】
AB.水平台面粗糙,小球运动时有摩擦力,从A向O运动过程中,摩擦力向左,当弹簧向右弹力与向左摩擦力大小相同时,小球有最大速度,因此最大速度的点,在AO之间,故A符合题意,B不符合题意;
C.小球在B点速度为0,弹簧处于拉伸状态,受弹簧向左弹力作用,受力不平衡,不处于平衡状态,故C不符合题意;
D.小球和弹簧当成一个系统,由于台面摩擦,系统机械能减小,故A点机械能大于B点机械能,AB两点小球动能都为0,则A点弹簧性势能大于B点弹性势能,即AO大于OB,故D不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】
A.D点与A点相比,动能增大,势能减少,因为存在摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,故A错误;
B.A和C、C和D之间的垂直距离均为h,则A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能,故B错误;
C.斜面粗糙,则AB段有可能匀速,但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度,所以,B点的动能可能等于A点的动能,一定大于C点的动能,故C正确;
D.木块从B到C,因为有摩擦,则C处的动能小于B处的动能,从C到D,由于忽略空气阻力,木块的重力势能减小,动能增加,故D点动能大于C点动能,B点的动能可能等于D点的动能,但与A点的动能大小不确定,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】
A.由能量的概念可知,一个物体能够做功,就说明这个物体具有能量,简称能,故A正确;
B. 物体能量我可以做更多的功,但一个物体已做的功越多,不能说明这个物体具有的能越多,故B错误;
C.一个物体做了功,说明原来具有能量,但做功后不一定还具有能,故C错误;
D.一用线悬挂着的小球,没有做功,但它有一定的高度,所以具有重力势能,故D错误。
故选A。
11.D
【详解】
A.陈萍相对于扶梯上其他乘客位置没有发生改变,所以是静止的,故A错误;
B.在匀速上升过程中,陈萍的质量和速度均不变,所以动能不变,故B错误;
C.对陈萍进行受力分析,陈萍在竖直方向上受到重力和支持力,因为做匀速直线运动,所以重力和扶梯对他的支持力是一对平衡力,压力和支持力是一对相互作用力,故C错误;
D.扶梯到楼上地面时,如果不及时离开扶梯,由于惯性,人将保持原有的运动状态,所以身体会往前倾,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】
A.小鹏匀速直线运动阶段的速度为2m/s,而减速运动阶段,速度小于2m/s,那么在整个过程中,平均速度小于2m/s,故A不符合题意;
B.爸爸用25N的力推着小鹏匀速运动,则此时小鹏在水平方向上所受的摩擦力与推力是一对平衡力,那么摩擦力的大小为25N,撤去推力后,小鹏对冰面的压力、与冰接触面的粗糙程度不变,所以所受的摩擦力也不变,为25N,故B不符合题意;
C.小鹏在后8m,克服摩擦力所做的功
W=fs=25N×8m=200J
而在克摩擦力做功的过程中,是动能转化为内能,最终停下,说明所有的动能都转化为内能了,那么小鹏在减速前,即在做匀速直线运动时,所具有的动能为200J,故C符合题意;
D.撤去推力后,小鹏最终停下,是由于受到阻力的作用,如果没有受到阻力,将会一直运动下去,所以力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选C。
13. 弹性势能 重力势能 动能和重力势能
【详解】
(1)[1]上紧发条的钟表由于发条发生了弹性形变,故具有弹性势能。
(2)[2]冬天屋顶的积雪,因为积雪在高处,具有重力势能。
(3)[3]飞流直下的瀑布,瀑布在运动,所以具有动能,瀑布在山上,有一定的高度,所以具有重力势能。
14. 重力势 响度 能量
【详解】
[1]因为山顶的积雪很高且质量较大,所以存在着大量的重力势能。
[2][3]大声喊话时,声音的响度增大,而声音可以传递能量,使积雪震动,所以容易诱发雪崩而发生危险。
15. 不变 重力势能
【详解】
[1]匀速下降的过程中,运动员的质量不变,速度不变,所以动能不变。
[2]松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中,水的重心不断降低,重力势能不断减小,重力势能转化为乒乓球的机械能,故乒乓球的机械能不断增加。
16. 减小 运动 不变
【详解】
[1]“嫦娥五号”在减速下落登月过程中,质量不变,速度变小,动能变小。
[2]“ 嫦娥五号”与月球的相对位置发生改变, 以月球为参照物,“ 嫦娥五号”是运动的。
[3]质量指的是物体所含物质的多少,与空间位置无关。“嫦娥五号”第一次带回了月壤样品,这些样品带到地球时质量不变。
17. 550 弹性 作用点 滚动代替滑动可以减小摩擦 形变
【详解】
(1)由图(a)知道,水的体积是:V=550ml=550cm3;所以,没有启封的矿泉水所装水的质量是:m=ρV=1.0g/cm3 ×550cm3 =550g;
(2)被压弯的塑料把手发生弹性形变,松手后会自动闭合,说明此时塑料把手具有弹性势能;由(c)图知道,用手推A的上部,瓶会跌倒,而推A的下部,瓶会移动,这表明力的作用效果跟力的作用点有关;若分别沿箭头方向吹A和B,发现B很容易被吹动,这说明在相同条件下滚动摩擦力小于滑动摩擦力;
(3)用力捏矿泉水瓶,瓶身变瘪了,这说明力能使物体发生形变.
18. 减小 减小 = 900N;
【详解】
(1)[1][2]在动力减速下降阶段,着陆器的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变小,动能变小。
[3]在空中静止悬停时,着陆器受力平衡力,反推力和总重力是一对平衡力,大小相等。
(2)[4]火星车静止在火星水平表面时对火星表面的压力
火星车静止在火星水平表面时对火星表面的压强
19. A B 小脑 当弹簧长度56 cmm时,弹簧的弹力F=800N,受力面积S=0.004m2×2=0.008 m2,P=F/S="800N" /0.008 m2=1×105Pa 100 小一点(或轻一点)
【详解】
试题分析:(1)人站在踏板弹簧向下伸长的过程中,人的高度下降,人的重力势能与高度有关,高度越低重力势能越小,所以人的重力势能减小,A正确;弹簧的长度增加,弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量有关,弹簧伸长的越长,弹簧的弹性势能越大,所以弹簧的弹性势能增大,B正确;由A可得人的重力势能减小,而人的动能不变,所以人的机械能减小,C错误.故答案选AB.(2)人身体的平衡和动作的协调,主要是小脑来调节的.(3)由丙图可以看出当弹簧的长度为56cm时,弹簧的弹力通过踏板对脚的压力为800N;单个踏板面积为0.004m2,所以受力面积为0.004m2×2=0.008m2,所以弹簧的弹力通过踏板对脚的压强是P=F/S="800N" /0.008 m2=1×105Pa;(4)杆的重力G=mg=2.5kg×10N/kg=25N;弹簧克服杆本身重力做功W=Gh=25N×20×0.2m=100J;从能量利用角度分析,跳杆的重力越小,弹簧克服杆本身重力做功就越少,弹簧对人做功就越多,所以跳跳杆本身的重量应该小一些.
【考点定位】
能量转化的判断、压强的计算和功的计算
20. 足球上升过程中其重力势能增大 足球受到重力的作用 足球离开头部继续上升的原因是什么 足球具有惯性要保持原来的运动状态继续上升
【详解】
:(1)足球上升过程中足球的质量不变,高度不断增大,重力势能不断增大;
(2)足球因为地球的吸引,受到重力作用,最终落到地面上;
(3)问题:足球离开头部继续上升的原因是什么
回答:足球受到头的顶力作用,足球离开头部,因为惯性要保持原来的运动状态,继续上升.
因此,本题正确答案是: (1). 足球上升过程中其重力势能增大 (2). 足球受到重力的作用 (3). 足球离开头部继续上升的原因是什么 (4). 足球具有惯性要保持原来的运动状态继续上升.
21. 变小 1500m 20000W 218750Pa
【详解】
(1)喷雾除尘车匀速行驶并喷雾的过程中,速度不变,但喷出水,质量会减小,所以车的动能将变小;
(2)若喷雾除尘车在水平公路上匀速有线行驶的速度是18km/h,则5min行驶的路程是:

若它受到的阻力为4000N,匀速行驶时牵引力与阻力相等,所以做功为:

(3)水的重为:
车的总重即对地面的压力为:
则装满水后该车对地面的压强是:

点睛:注意功率、压强公式应用时单位要统一,通常代入公式计算时,单位都用主单位,在练习过程中要养成换算单位的好习惯.
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