物理八年级下册第十一章功和机械能重点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、在台球比赛中,选手在水平台面推动球杆撞击白球,白球运动后碰撞其它球,以下说法正确的是( )
A.手推动球杆前进时,手的推力对球杆做了功
B.白球运动时,水平台面对球的支持力做了功
C.球在水平台面滚动的过程中,球的重力对它做了功
D.白球撞击黑球后没有静止,是因为球杆还在对白球做功
2、如图所示,用斜向放置的传送带将货物匀速地自低处运送到高处。在这过程中,货物的重力势能不断增加。这是因为( )
A.静摩擦力做功 B.重力做功
C.支持力做功 D.动能转化为势能
3、2021年10月3日,我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的过程中( )
A.动能增加,势能增加 B.动能不变,势能减少
C.动能减少,势能不变 D.动能减少,势能减少
4、如图为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性力
D.运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功
5、一小球被竖直上抛,先后经过P、Q两点,到达最高点后又落回抛出点,如图所示。整个运动过程忽略空气阻力,则( )
A.小球上升经过PQ的过程,其所受的重力不做功
B.小球先后两次经过Q点时的速度大小是不同的
C.上升时,小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能
D.在整个运动的过程,小球的动能在不断减少
6、当两台机器正常工作时,功率大的机器定比功率小的机器( )
A.做功多 B.更省力 C.做功快 D.用时少
7、一名游客蹦极时下落过程的v-t图像(忽略空气阻力)如图所示。已知t1时刻,弹性绳处于自然伸直状态;t3时刻,游客达到最低点。则下列说法正确的是( )
A.在0~t3时间段内,人的动能一直在增大
B.在 t1~t3时间段内,弹性绳弹性势能逐渐增大
C.在t2~t3时间段内,重力不做功
D.在t2时,弹性绳弹性势能最大
8、一辆汽车匀速驶上斜坡的过程中,汽车的( )
A.重力势能增大,动能减小 B.重力势能减小,动能不变
C.重力势能减小,动能增大 D.重力势能增大,动能不变
9、频闪照片通常是研究物体运动的重要手段,一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片,小球在1、2位置的高度一样,下面说法正确的是( )
A.小球在最高点3时,动能为零
B.小球在1位置的重力势能比在2位置的大
C.小球在1、2位置的动能相同
D.小球在3位置的机械能比在2位置的大
10、小球从某高度处由静止下落,若不计空气阻力,在下面的四个选项中,描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图像是( )
A. B. C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(6小题,每小题5分,共计30分)
1、在水平地面上,10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,重力做功等于______J,拉力做功的等于______J,拉力的功率为______W。
2、两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s﹣t图像如图所示,根据图像,两次物体所受的拉力:F1______F2;0~6s两次拉力对物体所做的功:W1______W2;0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1______P2。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
3、一辆新能源小汽车在平直公路上以的速度匀速行驶,发动机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做的功为__J,行驶时间为__s,发动机的输出功率为__kW。
4、如图所示为可调式握力器,可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄,用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮,即算完成一个握力动作。
(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小,则应该将弹簧下端向______(选填“左”或“右”)移;
(2)若用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上计数按钮移动6厘米完成一个握力动作,则做功______J。
5、极限跳伞是一项惊险体育运动。如图,跳伞员从高空匀速下落过程中机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),跳伞员看到地面“迎面扑来”,则他是以______为参照物。
6、柳州本地生产的宝骏E300电动汽车节能环保,方便市民出行,若电动汽车功率为30kW,在20min匀速行驶了20km, 则此电动汽车牵引力做的功为___________J, 电动车的牵引力为___________N。
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、我国自行设计的新型履带式水陆两栖坦克,如图所示,它既可像普通坦克一样在陆地上高速行驶,又能像船一样在水中航行。在水中某次性能测试中,该坦克的质量为20t,匀速航行时,最大速度为18km/h,受到的阻力是坦克的总重的0.4倍。
求:(1)坦克受到的牵引力;
(2)航行10min牵引力所做的功;
(3)该坦克配备的发动机功率。
2、如图所示的是某品牌小汽车,下表列出了有关它的部分数据:
小汽车质量700 kg 小汽车额定功率60 kW
每个轮胎与地面的接触面积0.05m2 100 km耗油量10 L
(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(2) 假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10 min,求该车牵引力所做的功;
(3) 若小汽车以额定功率匀速直线行使10min所通过的路程为1.2×104m,则小汽车所受到的阻力多大?
(4)请你用物理知识解释,车辆超载或超速行驶所造成的危害(写出一条即可)。
3、一瓶质量为 1000kg的电动汽车在平直的公路上匀速行驶36 km,若汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍,轮胎与地面的接触总面积为 0.08m2。。求:
(1)小汽车静止在水平地面上时,汽车对地面的压强;
(2)匀速直线行驶过程中,汽车发动机产生的牵引力;
(3)若汽车发动机功率为12 kW,汽车的速度。
4、在四川的凉山有个“悬崖村”,孩子们上学要爬落差800米的天梯。一个质量为45kg的学生背着3kg的书包上天梯,所用时间为80min,则他对书包做功为______J,他对书包做功的平均功率为______W。(g取10N/kg)
-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
做功必须的两个因素,有力F,在力的方向上通过一段距离s,功;
A.手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故A正确;
B.桌面支持力与小球的运动方向垂直,小球在支持力的方向上没有移动距离,支持力对小球不做功,故B错误;
C.重力与小球运动的方向垂直,重力对小球不做功,故C错误;
D.手对白球没有力的作用,白球继续运动是因为白球具有惯性,故D错误。
故选A。
2、A
【解析】
【详解】
货物随传送带一起匀速斜向上运动,受到重力、支持力和摩擦力的作用,重力方向竖直向下,支持力与传送带垂直向上。货物相对于传送带有向下运动的趋势,所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反,即沿传送带斜向上。因为物体向右上方匀速运动,所以重力做负功,支持力不做功。物体运动方向与摩擦力方向一致,所以摩擦力对物体做功,物体的重力势能不断增加。因为物体匀速运动所以物体的动能不变,并非动能转化为物体的重力势能,因此货物的重力势能不断增加,是因为静摩擦力做功,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3、A
【解析】
【详解】
动能的大小与物体的速度和质量有关,势能的大小与物体的质量与其所在的高度有关 。在飞船刚离地上升的过程中做加速运动,质量不变,速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大。
故选A。
4、D
【解析】
【详解】
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,质量不变、高度减小,其重力势能减小,故A错误;
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向发生改变,所以其运动状态发生改变,故B错误;
C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态,惯性是一种性质,不是力,故C错误;
D.用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力方向竖直向下,运动距离的方向沿水平方向;冰球在重力方向没有移动距离,故重力没有做功,故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
A.小球上升经过PQ的过程,小球在重力的方向上通过了距离,其所受的重力做功,故A错误;
B.整个运动过程忽略空气阻力,小球的机械能是守恒的;小球先后两次经过Q点时的机械能相同,质量不变,高度相同,重力势能相同,所以动能相同,则速度大小相同,故B错误;
C.整个运动过程中小球的机械能是守恒的,上升时,小球在Q点的机械能等于在P点时的机械能,由于在P点时小球具有一定的动能和重力势能,所以小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能,故C正确;
D.小球上升时,质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大,动能转化为重力势能;下落时,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能;所以在整个运动的过程,小球的动能先减小后增大,故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
【详解】
功率与做功多少,做功时间长短,机械效率的高低无关,机器的功率大,单位时间内完成的功多,做功就快,所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7、B
【解析】
【详解】
A.由题意可知,在t2时游客的速度达到最大值,t2~t3时间段内,游客向下运动速度变小,所以动能变小,故A错误;
B.在 t1~t3时间段内,弹性绳的伸长量变大,则弹性绳的弹性势能变大,故B正确;
C.在 t2~t3时间段内,游客是向下运动的,在重力的方向上通过了距离,所以重力做了功,故C错误;
D.在t3时,游客的速度为0,此时游客到达最低点,此时弹性绳的伸长量是最大的,弹性势能最大,故D错误。
故选B。
8、D
【解析】
【详解】
汽车匀速上坡说明速度不变,且质量不变,所以动能不变,上坡时汽车所处的高度在升高,且质量不变,所以重力势能增大,综上所述,故D符合题意。
故选D。
9、D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,小球在3位置仍处于运动状态,速度不为零,动能不为零,故A错误;
B.由图可知,小球在1、2位置的高度相同,质量不变,所以重力势能相同,故B错误;
CD.小球在运动过程中高度会越来越低,说明小球在运动过程中受到阻力的作用,一部分机械能转化为内能,其机械能是越来越小的,因此小球在1位置的机械能最大,其次是2位置,3位置的机械能最小;由于1位置的机械能大于2位置的机械能,1位置的重力势能与2位置的重力势能相等,而机械能等于动能和势能之和,所以1位置的动能大于2位置的动能。故C错误;D正确。
故选D。
10、C
【解析】
【详解】
小球从某高度处由静止下落,若不计空气阻力,小球做加速运动,在相同时间内物体下落的高度越来越大,物体的重力不变,由W=Gh可知,相同时间内重力对该球做功越来越多,结合选项可知C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、0 250 25
【详解】
[1]如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。重力的方向是竖直向下的,而小车在水平方向上前进,小车没有在重力方向上移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0。
[2]由题意可知,拉力,小车沿力的方向移动的距离,故拉力做的功
[3]由题意可知,小车在拉力的作用下,10s内前进了5m,即,故拉力做功的功率
2、= > >
【详解】
[1]由图像可知,两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,受到的滑动摩擦力不变,因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,所以两次物体所受的拉力F1=F2。
[2][3]由图像可知,0~6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程,而拉力F1=F2,由W=Fs可知,W1>W2。0~6s内两次拉力对物体做功的时间相同,而W1>W2,由可知,两次拉力做功的功率大小关系为P1>P2。
3、 1500 12
【详解】
[1]汽车行驶的路程
牵引力做的功
[2]由知道,汽车的行驶时间
[3]发动机的输出功率
4、右 30
【详解】
(1)[1]弹簧拉伸的形变程度越大,其弹力越大,所需的握力就越大,反之,所需的握力就越小。向右调节调节器,可使弹簧的伸长量变小,所需力度就变小。
(2)[2]已知握力大小
F=500N
移动的距离
s=6cm=0.06m
完成一个动作做的功
W=Fs=500N×0.06m=30J
5、减小 自己
【详解】
[1] 跳伞员从高空匀速下落过程中,高度降低,重力势能减小,速度不变,故动能不变,故机械能减小。
[2] 跳伞员看到地面迎面而来,认为地面是运动的,因为相对于他自己而言,地面是运动的,且不断靠近,故跳伞运动员是以他自己为参照物。
6、
【详解】
[1]汽车的功率为
P=30kW=3×104W
根据,可得电动汽车牵引力做的功为
[2]根据W=Fs可得,电动车的牵引力为
三、计算题
1、(1)8×104N;(2)2.4×108J;(3)4×105W
【详解】
解:(1)由于坦克受到的阻力是坦克的总重的0.4倍,坦克受到的阻力
由于坦克匀速航行,所以坦克受到的牵引力与坦克受到的阻力是一对平衡力,所以坦克受到的牵引力
(2)坦克航行的速度
坦克航行10min通过的路程
坦克航行10min牵引力做的功
(3)坦克配备的发动机的功率
答:(1)坦克受到的牵引力是8×104N;
(2)坦克航行10min牵引力做的功是2.4×108J;
(3)坦克配备的发动机的功率是4×105W。
2、(1)3.5×104Pa;(2)3.6×107J;(3)3×103N;(4)见解析
【详解】
解:(1)在水平地面,压力的大小与重力相等,即
车对地面的总接触面积为
车对地面的压强
(2)由题目可知,该车的额定功率为
小汽车行驶的时间为
该车牵引力所做的功为
(3)由得牵引力为
汽车做匀速直线运动受到的阻力与牵引力是一对平衡力,则有
(4)超载时,质量变大,惯性变大,刹车距离变远,易出交通事故;超载时,对地面压力变大,受力面积一定时,压力越大,对地面的压强越大,易压坏路面或爆胎;超载或超速时,车辆的动能变大,刹车时不易停下来,容易造成车祸。
答:(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强为3.5×104Pa;
(2)假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10 min,该车牵引力所做的功为3.6×107J;
(3)小汽车所受到的阻力为3×103N;
(4)车辆超载或超速行驶所造成的危害:超载时,质量变大,惯性变大,刹车距离变远,容易发生交通事故。
3、(1) ;(2)588N;(3)20.4m/s
【详解】
解:(1)电动汽车的重力为
汽车静止在水平面上时,汽车对地面的压力大小等于汽车的重力
汽车对地面的压强为
(2)汽车行驶过程中受到的阻力为
汽车匀速直线行驶时,在水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以汽车的牵引力为
(3)由可知,汽车的速度为
答(1)小汽车静止在水平地面上时,汽车对地面的压强为。
(2)匀速直线行驶过程中,汽车发动机产生的牵引力为588N。
(3)若汽车发动机功率为12 kW,汽车的速度为20.4m/s。
4、2.4×104 5
【详解】
[1]书包的重力为
G=mg=3kg×10N/kg=30N
对书包做的功为
W=Gh=30N×800m=24000J=2.4×104J
[2]他对书包做功的功率为