物理八年级下册第十一章功和机械能定向攻克
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、下列各个过程中,物体的重力势能转化为动能的有 ( )
A.乒乓球触地后向上弹起过程中
B.车沿斜面向上匀速行驶过程中
C.斜向上抛出的小石子在上升过程中
D.水坝上流下来的水冲击水轮机转动
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、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
4、在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面:石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中,石块重力分别做的功率为PA和PB,则比较两者大小关系正确的是( )
A.PA>PB B.PA=PB
C.PA<PB D.不好判断
5、在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动,它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示,根据图像,可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系( )
A.P甲<P乙 F甲<F乙 B.P甲>P乙 F甲>F乙
C.P甲<P乙 F甲>F乙 D.P甲>P乙 F甲<F乙
6、将皮球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,它的频闪照片如图甲所示,说法正确的是( )
A.皮球落地后第一次达到最高点P时,动能为0
B.如图乙所示,能反映皮球在空中的动能E随时间变化t的关系
C.若将皮球表面涂黑,则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑
D.皮球经过同一高度C、D两点时,动能相等
7、一个孩子从滑梯上匀速滑下,其臀部有灼热的感觉,这一过程中,小孩子的( )
A.动能增大,势能减少,机械能不变
B.动能不变,势能不变,机械能不变
C.动能增大,势能减少,机械能不变,内能增大
D.动能不变,势能减小,机械能减小,内能增大
8、下列四个实例中,机械能正在减小的是( )
A.空中加速上升的飞艇 B.空中水平匀速飞行的飞机
C.地面上蓄势待发的火箭 D.高空中匀速下降的热气球
9、若物体受到平衡力的作用,那么( )
A.物体一定保持静止 B.物体的重力势能一定保持不变
C.物体的动能一定增大 D.物体的机械能可能发生变化
10、如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在 A 点,B 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C 点是小石块从 A 点自由释放后所能达到的最低点。关于小石块从 A 点到 C 点运动过程的说法,正确的是( )
A.整个过程中小石块重力势能的减小量等于它动能的增加量
B.从 A 点下落到 B 点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从 B 点下落到 C 点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在 C 点时,受到平衡力的作用
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、在粗糙水平面上有一个重为200N的物体,小明用15N的水平推力使其以2m/s的速度沿力的方向匀速运动了20s,则在此过程中小明做功的功率为______W,物体重力所做的功为______J。
2、如图所示,物体A重50牛,用大小为6牛的水平拉力F拉滑轮,使物体匀速移动5米,则地面对物体的摩擦力大小为___________牛,F做的功为___________焦。
3、如图所示,是一颗子弹快速击穿纸牌瞬间的照片,子弹之所以能快速击穿纸牌,是因为子弹具有较大的______。
4、足球运动员用力踢足球,足球离开人足在草地上滚动到停下来的过程中,足球运动员对足球施加的力对足球_______功,这是由于_______。
5、中考体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。由于受到空气阻力,实心球在上升过程中,它的机械能和动能均不断减小,在最高点时,球的动能______(选填“大于”或“等于”)零。
6、比较做功快慢有两种方法。一是相同的时间内,比较______;二是做相同的功比较______。
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式服役,如图所示,下表所示是某航母的主要参数;(取g=10N/kg)
主要参数
航母总质量(包括舰载飞机) 6×107kg
每架舰载飞机的质量 5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积 5000cm2
航母正常航行速度 54km/h
航母以正常航行速度行驶时所受阻力 3.6×108N
求:
(1)求每架舰载飞机对甲板的压强?
(2)求航母所受的总重力和浮力的大小?
(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km,求此过程中航母牵引力做功的功率?
2、如图小明同学体重为50kg,背着重为60N的书包,求:(g取9.8N/kg)
(1)小明背着书包爬到三楼,在这过程中他做的功;
(2)此过程小明用了20s.他做功的功率是多少?
3、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:
(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)。
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
4、高速公路已广泛应用ETC收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。现有一辆总质量为1800kg的汽车以某一速度驶入ETC通道,汽车在如图所示位置开始减速行驶,经t=5s后运动至ETC收费岛(图中阴影区域)左侧边界,然后以4m/s的速度匀速通过ETC收费岛,其中减速过程中汽车行驶的路程为s1=40m,匀速行驶过程中的路程为s2=30m。不计车长,匀速行驶时所受的阻力为车重的0.2倍。求:
(1)汽车减速行驶过程中的平均速度;
(2)汽车匀速行驶过程中牵引力的大小;
(3)汽车匀速通过收费岛的过程中牵引力做功的功率。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A.乒乓球向上弹起,则重力势能变大,速度变小,则动能变小,动能转化为重力势能,故A不符合题意;
B.车沿斜面向上匀速行驶,则重力势能变大,速度不变,则动能不变,故B不符合题意;
C.斜向上抛出的小石子在上升的过程中,则则重力势能变大,速度变小,则动能变小,动能转化为重力势能,故C不符合题意;
D.水向下运动时,高度变低,所以重力势能减小,速度变大,则动能变大,就是重力势能转化为动能,故D符合题意。
故选D。
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、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。
4、B
【解析】
【详解】
由题知
故根据 知
在下落过程中
因为
所以,重力做功
又因为石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面,所以,A和B所用时间相同,
故根据知
故ACD错误,B正确。
故选B。
5、A
【解析】
【详解】
由s﹣t图像可知,在相同时间内,甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程,根据 可知,甲物体的速度大于乙物体的速度,即
由W﹣t图像可知,在相同时间内,甲物体做的功小于乙物体做的功,根据 可知,甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率,即
又因为
所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力,即
综上分析可知,选项A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6、B
【解析】
【详解】
A.皮球落地后第一次达到最高点P时,小球达到最高点,此时小球在水平方向上速度不为0,所以在P时动能不为0,故A错误;
B.皮球向下运动的过程中,速度变大,动能越大,弹起的过程中,速度先变大后变小,动能先变大后变小,由于皮球在运动的过程中的机械能变小,则皮球在最低点时的动能会变小,所以该图能反映皮球动能E随时间t变化的关系,故B正确;
C.每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小,落地时,转化成皮球的弹性势能也越来越小,皮球弹性形变程度也越来越小,所以看到黑色墨迹逐渐变小,即B点比A点留下的黑色圆斑小,故C错误;
D.每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在C点的机械能大于在D点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在CD两点高度相同则重力势能相同,所以在C点的动能大于在D点的动能,故D错误。
故选B。
7、D
【解析】
【详解】
AC.一个孩子从滑梯上匀速滑下,小孩的质量不变,速度不变,动能不变,故AC不符合题意;
BD.小孩在下滑的过程中,高度减小,重力势能减小,机械能是动能和重力势能之和,下滑时,机械能转化为内能,机械能减小,内能增大,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
8、D
【解析】
【详解】
A.空中加速上升的飞艇,质量不变,速度变大,动能变大,高度增高,重力势能变大,即飞艇的机械能增大,故A不符合题意;
B.空中水平匀速飞行的飞机,质量、速度和高度均不变,即动能不变,重力势能不变,故飞机的机械能也不变,故B不符合题意;
C.地面上蓄势待发的火箭,即火箭是静止的,动能和势能都不变,故火箭此时的机械能也不变,故C不符合题意;
D.高空中匀速下降的热气球,质量不变,速度不变,动能不变,高度降低,所以重力势能减小,故热气球的机械能减小;故D符合题意。
故选D。
9、D
【解析】
【详解】
A.物体在平衡力作用下,会保持静止或匀速直线运动,故A不符合题意;
BCD.物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动。当物体静止时,动能、重力势能和机械能都不变;当物体做匀速直线运动时,动能不变,但物体可能水平运动,也可能不是水平运动。物体水平方向做匀速直线运动时,动能不变,重力势能不变,机械能不变;物体不是水平方向,而做匀速上升、或匀速下降时,动能不变,重力势能要改变,机械能改变。所以一个物体受到平衡力的作用,动能一定不变,势能可能改变,机械能可能改变,故BC错误,D正确。
故选D。
10、C
【解析】
【详解】
A. 整个过程中小石块重力势能的减小量等于它的动能和橡皮筋的弹性势能的增加量,故A错;
B. 从 A 点下落到 B 点的过程中,橡皮筋处于自然伸长状态对小石块没有弹力的作用,小石块只受到重力作用,故B错;
C. 从 B 点下落到 C 点的过程中,橡皮筋伸长量越来越大对小石块的竖直向上拉力越来越大,小石块受的合力先减小后增大且合力方向与运动方向先相同后相反,由力于运动的关系可知小石块的速度先增大后减小,故C正确;
D. 小石块在 C 点时,橡皮筋对小石块拉力大于小石块受的重力,小石块受到非平衡力的作用,故D错。
故选C。
二、填空题
1、30 0
【详解】
[1] 则在此过程中小明做功的功率为
[2] 小明用15N的水平推力在水平面上推,物体仅仅在水平面上运动,在竖直方向上没有距离,故重力不做功,重力做的功为零。
2、3 15
【详解】
[1][2]如图所示,滑轮忽略重力影响,在水平方向受到向右的拉力F,向左受到两个力均为绳子的拉力,即A物体所受的摩擦力,所以有
根据功的公式可得
3、动能
【详解】
飞行的子弹,速度很大,故具有巨大的动能。
4、不做 在此过程中,运动员没有对足球施加作用力
【详解】
[1][2]足球运动员用力踢足球,足球由于惯性,离开人足后,会在草地上继续滚动,由于受地面给球的摩擦力,会慢慢停下来,在足球离开人足后的运动过程中,运动员对球没有力的作用,故运动员对足球不做功。
5、大于
【详解】
由于实心球在最高点时,仍有向前的速度,所以其动能大于零。
6、做功的多少 做功时间
【详解】
[1][2]做功的快慢即跟做功的多少有关,还跟做功所用时间多少有关,为了比较物体做功的快慢,有两种方法:一是相同的时间内,比较做功的多少;二是做相同的功,比较做功时间。
三、计算题
1、(1)1.03×105Pa;(2)6×108N;6×108N;(3)5.4×109W
【详解】
解:(1)舰载飞机对甲板的压力等于舰载飞机的重力,即
舰载飞机对甲板的压强
(2)航母总重力
航母漂浮在水面上,由漂浮条件可知,航母受到的浮力为
(3)航母在匀速行驶,根据二力平衡可得
牵引力的功率
答:(1)每架舰载飞机对甲板的压强为1.03×105Pa;
(2)航母的总重力为6×108N,受到的浮力为6×108N;
(3)航母行驶过程中牵引力的功率为5.4×109W。
2、(1)3300J;(2)165W
【详解】
解:(1)小明背着书包爬了三楼,克服自身和书包重力做功
W=(m人g+G包)×2h=(50kg×9.8N/kg+60N)×2×3m=3300J
(2)由可得到做功功率为
答:(1)小明背着书包爬到三楼,在这过程中他做的功为3300J;
(2)他做功的功率是165W。
3、(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
S=4×0.05m2=0.2m2
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)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。
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)见解析。
4、(1)8m/s;(2)3600N;(3)14400W
【详解】
解:(1)汽车减速行驶过程中的平均速度
(2)汽车受到的重力
汽车匀速行驶时受到的牵引力
(3)牵引力做功的功率
答:(1)汽车减速行驶过程中的平均速度是8m/s;
(2)汽车匀速行驶过程中牵引力的大小是3600N;
(3)汽车匀速通过收费岛的过程中牵引力做功的功率是14400W。