2021-2022学年基础强化人教版物理八年级下册第十一章功和机械能难点解析试题(有解析)

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名称 2021-2022学年基础强化人教版物理八年级下册第十一章功和机械能难点解析试题(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 2022-05-09 00:00:00

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物理八年级下册第十一章功和机械能难点解析
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
2、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
3、如图所示,2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景,下列说法正确的是(  )
A.火箭的重力势能变大,动能变大,机械能不变
B.火箭的重力势能变大,动能减小,机械能不变
C.火箭的重力势能变大,动能变大,机械能变大
D.火箭的重力势能变大,动能减小,机械能减小
4、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
5、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
6、下列现象中物体动能和重力势能都不发生变化的是(  )
A.跳伞运动员在空中匀速下降 B.匀速上坡的汽车
C.在水平轨道上匀速行驶的列车 D.匀速行驶的正在洒水的洒水车
7、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动,在做引体向上时,双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上,在这一过程中,小明消耗的功率最接近(  )
A.15W B.30W C.60W D.120W
8、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
9、关于以下两个探究实验,说法不正确的是(  )
A.图甲实验表明:小车受到的阻力越小,它在水平面上运动的距离越远
B.图乙实验表明:钢球A的动能越大,水平面上的物体B被撞得越远
C.图甲实验中,为使小车到达水平面时的速度相同,让小车从斜面的相同高度由静止下滑
D.图乙实验中,运用了推理法得出实验结论
10、引体向上是大家喜爱的体育运动之一。小金的质量为50kg,每次引体向上,人整体上升高度约为60cm,一分钟完成2次。下列说法正确的是(g取10N/kg)(  )
A.小金完成一次引体向上,克服重力做功约为300J
B.小金在这一分钟内引体向上的功率约为150W
C.人体上升过程中动能转化为重力势能,机械能守恒
D.小金在上升的过程中,对杆子的拉力始终为500N
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、为确保夏粮丰收,安徽阜阳颍泉区利用无人机对2万亩小麦进行喷药作业.如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的动能______,重力势能______(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2、频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一。如图所示的频闪照片记录了小球在水平木板表面上从左向右的滚动过程中,间隔相同时间的位置。若不计空气阻力,则其机械能的变化是______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
3、如图所示,在粗糙水平面上,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,小球在O点,现通过小球压缩弹簧到A位置,由静止释放小球,小球从A点开始向右运动,最远运动到B点。则小球从A点到O点的过程中动能的变化情况为______,长度AO______OB(>/=/<)。
4、如图跳水运动员跳水过程中,被压弯的跳板具有___________,而将运动员弹起一定的高度,此时运动员具有___________,跳入水中而溅起水花。
5、如图所示,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动.此过程中,推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示,在3~5s内,推力对木箱所做的功______J,在第2s木箱受到的合力为______N。
6、如图所示,把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为3m,高为0.9m,实际推力为300N,那么物体与斜面之间的摩擦力是 ___________N。
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、骑行是青少年最喜爱的运动项目之一,如图所示是小明的山地车及相关数据,某次骑行,小明沿着平直的公路匀速行驶3km,耗时10min,(g取10N/kg)求:
(1)停放时,山地车对水平地面的压强;
(2)若在该路段骑行时受到的平均阻力为20N,小明骑行时的功率。
车架材料 碳纤维
车架材料体积V/cm3 2500
整车质量m/kg 10
车与地面接触总面积S/cm2 8
2、怎样推导之间的关系式。牵引力用F表示,速度用v表示,功率用P表示。试证明。
3、作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机,最大起飞重量为53.6吨、机体总长36.9米,翼展38.8米,是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要,首次研制的大型特种用途民用飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备,是我国航空工业重大工程研制项目。求:
(1)飞机最大重量为53.6吨,飞机的重力为多少N?
(2)若飞机停在机场的水平地面上时,轮胎与地面接触的总面积约为8×103cm2,飞机对地面的压强是多少?
(3)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,求飞机发动机的功率?
4、美国研制出“会飞的汽车”,空车的质量为600kg,其车身和一般汽车相似,但车门下方多了两个可折叠的翅膀,在陆地行驶时,翅膀折叠,四轮驱动,地面最大行驶速度可达150km/h,轮胎与地面接触的总面积约为,在空中飞行时,翅膀张开,两侧翅膀上的螺旋桨提供飞行动力,空中最大飞行速度可达,发动机最大功率为。g取求:
(1)空车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2h,牵引力做的功是多少?
(3)若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行,汽车的飞行动力是多少?
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、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。
3、C
【解析】
【详解】
ABCD.物体的动能与物体的运动速度和质量有关:速度越大、质量越大,动能就越大。火箭加速上升时,质量不变,速度变大,所以动能变大;物体的重力势能与物体的高度和质量有关:高度越高、质量越大,重力势能越大。火箭升空,质量不变,高度变大,重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和,动能和势能都变大,所以机械能变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
4、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。
5、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。
6、C
【解析】
【详解】
A.跳伞运动员在空中匀速下降时,速度不变,质量不变,故其动能不变,而距离地面的高度降低,故其重力势能减小,故A不符合题意;
B.匀速上坡的汽车,其速度不变,质量不变,故其动能不变,而距离地面的高度增加,故其重力势能增加,故B不符合题意;
C.在水平轨道上匀速行驶的汽车,其速度不变,质量不变,故其动能不变,距离地面的高度不变,故其重力势能也不变,故C符合题意;
D.匀速行驶的正在洒水的洒水车,速度不变,而由于洒水车向外洒水,故其质量减小,故其动能与重力势能均减小,故D不符合题意。
故选C。
7、C
【解析】
【详解】
小明同学的质量大约为:,身高上升高度为,,,小明同学的体重为
做一次引体向上需克服重力做的功
1min内做的总功
小明的功率
与60W比较接近。
故选C。
8、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。
9、D
【解析】
【详解】
A.甲实验中可以看出,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,它在水平面上运动的距离越远,速度减小得越慢,故A正确,不符合题意;
C.图甲是探究阻力对物体运动的影响,实验中,必须让小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在水平面运动的初速度相同,这里运用了控制变量法,C故正确,不符合题意;
BD.图乙是探究影响动能大小的因素,实验中通过木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小,用到了转换法,通过实验现象直接得出实验结论,若钢球A的动能越大,则水平面上的物体B被撞得越远;故B正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
10、A
【解析】
【详解】
A.由小金的质量是50kg,小金的重力
小金完成一次引体向上克服重力所做的功
故A正确;
B.小金在这一分钟内引体向上做功的功率
故B错误;
C.机械能守恒的条件是只有动能和势能的相互转化,小金在做引体向上时,由于存在阻力,除了动能和势能之外还有其他能的转化,所以机械能不守恒,故C错误;
D.小金在上升过程中不是做匀速直线运动,所以小金受力不平衡,即小金受到杆子的拉力大小会改变,由于小金受到杆子的拉力与小金对杆子的拉力是一对相互作用力,由此可知,小金对杆子的作用力的大小会改变,故D错误。
故选A。
二、填空题
1、减小 减小
【详解】
[1][2]无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行,同时均匀喷洒农药,飞机的速度和高度均不变,但质量变小,所以无人机的动能减小,重力势能减小。
2、减小
【详解】
由图知,小球相同时间通过的距离越来越小,根据,说明小球运动速度减小;由于质量不变,所以动能减小;小球质量和所在高度不变,所以重力势能不变,故重力势能不变,所以小球的机械能减小。
3、先变大后变小 >
【详解】
[1]小球从A运动到O的过程中,受到水平向右的弹力、水平向左的摩擦力;开始一段时间内,弹力大于摩擦力,小球做加速运动,其速度不断增大,动能增大;当小球受到的弹力等于摩擦力时,小球的速度最大,动能最大;继续向右运动,弹簧的形变量减小,弹力减小,弹力小于摩擦力,小球做减速运动,动能变小,所以,小球从A点到O点的过程中动能先变大后变小。
[2]把弹簧和小球看做一个整体,小球在A点时速度为0、高度为0,则小球的动能、重力势能和机械能均为0,此时弹簧由于被压缩而具有较大弹性势能;小球在整个运动过程中,需要克服摩擦做功,所以整体的机械能会转化为内能;小球最远运动到B点,此时小球的速度为0、高度为0,则小球的动能、重力势能和机械能均为0,但弹簧被拉长而具有一定的弹性势能;根据能量守恒定律可知,在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时弹簧的弹性势能,所以在A点时弹簧的形变量较大,故可知AO大于OB。
4、弹性势能 重力势能
【详解】
[1]压弯的跳板发生了弹性形变,且它能把运动员弹起,则说明被压弯的跳板具有弹性势能。
[2]重力势能的大小与质量和高度有关,当运动员弹起一定的高度时,运动员具有重力势能。
5、40 10
【详解】
[1]由甲图可知,在3~5s内推力,由乙图知,箱子3~5s内通过的距离
因此推力做功
[2] 由乙图可知,在3~5s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力,则木箱受到的滑动摩擦力
由图甲可知,木箱在1~3s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,物体间接触面与物体间压力不变,物体受到的滑动摩擦力不变,则1s~3s内木箱受到的摩擦力大小为20N,推力,所以合力为
6、120
【详解】
[1]由题知,斜面长
s=3m
斜面高
h=0.9m
物体重
G=600N
推力
F=300N
有用功
W有用=Gh=600N×0.9m=540J
推力做的总功
Fs=300N×3m=900J
额外功
W额外=W总﹣W有用=900J﹣540J=360J
由W额外=fs可得摩擦力
三、计算题
1、(1)1.25×105Pa;(2)100W
【详解】
解:(1)停放时,地面所受的压力
山地车对地面的压强为
(2)骑自行车克服阻力所做的功
功率为
答:(1)停放时,山地车对水平地面的压强为1.25×105Pa;
(2)小明骑行时的功率为100W。
2、见解析
【详解】
因为做功的多少是力跟物体沿力的方向通过距离的乘积即

所以
所以
3、(1)5.36×105 N;(2)6.7×105Pa;(3)5.36×106 W
【详解】
解:(1)飞机的质量
则飞机的重力
(2)飞机对地面的压力等于飞机的重力,即
F=G=5.36×105 N
飞机的轮胎与地面接触的总面积
飞机对地面的压强
(3)飞机在水平方向受到的阻力
飞机的速度
飞机在空中水平匀速飞行时,阻力等于牵引力,则飞机发动机的功率
答:(1)飞机的重力为5.36×105 N;
(2)飞机对地面的压强是6.7×105Pa;
(3)飞机发动机的功率是5.36×106 W。
4、(1);(2);(3)
【详解】
解:(1)空车的质量为,其重力
汽车对地面的压力
轮胎与地面接触的总面积约为,空车静止在水平地面上时,对地面的压强
(2)该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶,牵引力做的功是
(3)汽车在空中的飞行速度
由知道,汽车的飞行动力
答:(1)空车静止在水平地面上时,对地面的压强是;
(2)该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶,牵引力做的功是;
(3)汽车的飞行动力为。