2021-2022学年人教版物理八年级下册第十一章功和机械能 单元同步测评试题（有解析）

物理八年级下册第十一章功和机械能同步测评
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、如图是一个小球自由下落过程的频闪照片（间隔时间相等）的一部分，物体由A点落下相继经过B、C两点，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则它们的大小关系是（　　）
A．W1＞W2 P1＜P2 B．W1＜W2 P1＞P2
C．W1＞W2 P1＞P2 D．W1＜W2 P1＜P2
2、如图所示，光滑的弧形轨道竖直固定于水平面上，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B点后到达最高点C点（不计空气阻力）下列分析中不正确的是（　　）
A．小球在A、B两点具有的动能相同
B．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
C．从B点到C点减小的动能全部转化为小球的重力势能
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能
3、根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是　　
A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功
B．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功
C．司机未能推动汽车但费了很大的力，司机对汽车做了功
D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功
4、如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB=BC，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动，下列说法中正确的是（　　）
A．木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B．水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功
C．木块在AB段与桌面有摩擦，它的机械能逐渐减小
D．水平拉力F在AB段的功率大于在BC段的功率
5、如图所示，在水平路面上一辆匀速行驶的洒水车正在洒水作业。关于该洒水车，下列说法正确的是（　　）
A．机械能不变，动能不变 B．机械能不变，动能变小
C．机械能变小，动能变小 D．机械能变小，动能不变
6、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．
7、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
8、轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面上。在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示。现撤去外力，木块向右运动，当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长。在此过程中（　　）
A．木块的速度先增大后减小
B．木块的速度一直在增大
C．弹簧的弹性势能先减小后增大
D．弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能
9、小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远，足球运动轨迹如图所示，A点为足球刚离开脚，B点为足球在空中运动的最高点，则下列说法正确的是（　　）
A．小宇对足球没有做功
B．足球在空中运动过程中，机械能一直保持不变
C．足球在B点时动能不为零
D．足球从A点运动到B点，动能全部转化为重力势能
10、在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．皮球开始下落时的重力势能相等
B．皮球落地时对纸的最大压力都等于皮球的重力
C．皮球刚到达纸面时的动能相等
D．皮球获得的最大弹性势能不等
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、人骑电动自行车下坡时重力势能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
3、重力为100牛的物体在大小为15牛的水平拉力作用下，10秒内在水平地面上沿拉力方向匀速前进2米，拉力做的功为___________焦，功率为___________瓦；重力做功为___________焦。在前进过程中，物体的机械能___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
4、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。
5、在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重1500N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为______J；工人对木箱做功为______J，工人对木箱做功的功率为______W。
6、2017国际滑联短道速滑世界杯上海站比赛受到市民的热情关注。运动员用力蹬地后便能加速向前，这是因为力的作用是______，此过程中，运动员的动能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、我国首款大型水陆两栖飞机如图所示，该飞机蓄满水后总质量60吨，为检测飞机性能， 先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方200m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：
（1）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；
（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；
（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。
2、宁夏的沙湖是国家5A级旅游景区，有滑沙、骑驼、游泳等娱乐设施，其中沙滩越野吸引了众多游客参与．沙滩越野车质量为128kg。（g=10N/kg）
（1）沙滩越野车受到的重力是多少牛？
（2）一位质量为72Kg的游客驾驶越野车在沙滩上前进时，四个车轮与沙滩的总接触面积约为500cm2，求行驶时越野车对地面的压强为多少帕？
（3）说出游客驾驶越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，动能、势能的变化情况。
3、在创建文明城市中，使用如图所示的新型清扫车对道路进行清洁工作。若该车质量为
，在某平直道路上匀速行驶100s，通过的路程为200m，清扫车在匀速工作过程中，受到的阻力是车重力的0.2倍，取。求：
（1）匀速行驶100s时牵引力做的功；
（2）匀速行驶时的功率。
4、某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：
（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；
（2）汽车发动机的功率；
（3）在测试汽车的加速性能时，该汽车从静止开始以大小为a的匀加速直线运动（若一物体沿直线运动，且在运动的过程中加速度保持不变且大于0，则称这一物体在做匀加速直线运动），汽车通过的距离与加速度、时间关系为：s=（s为运动的距离，单位为m；v0为初始速度，单位为m/s；a为匀加速度，单位为m，t为加速时间，单位为s），求：此汽车从静止开始，以10m匀加速直线运动2s通过的距离。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
由图可知
AB且同一物体的重力大小不变，则根据
可知，小球在AB段重力做的功小于BC段重力做的功，即
W1＜W2
又间隔时间相等，即小球在AB段和BC段所用的时间相等，根据
可知，小球在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即
P1＜P2
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2、B
【解析】
【详解】
AB．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不计空气阻力，故在A、B、C三点的机械能相同，A、B两点高度相同，重力势能相同，则动能相同，vA＝vB，在C点速度为0，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＝vB＞vC，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
C．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不需要克服摩擦力做功，因此从B点到C点减小的动能全部铁化为小球的重力势能，故C正确，不符合题意；
D．没有克服摩擦力做功，不计空气阻力，机械能守恒，则小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能，故D正确，不符合题意。
故选B。
3、A
【解析】
【分析】
【详解】
A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子有力，且沿力的方向运动了一段距离，所以女孩对箱子做了功，故A正确；
B．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对物体施加的一个力，但没有在力的方向上移动距离，吊车没有对货物做功，故B错误；
C．司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故C错误；
D．足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性，此过程中运动员对足球不再做功，故D错误。
故选A。
4、B
【解析】
【详解】
A．木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即，木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即，因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，故A错误；
B．木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W=Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，故B正确；
C．木块在AB段做加速运动，则木块的动能增大，木块的高度不变，质量不变，则木块的势能不变，因机械能等于动能与势能之和，所以木块在AB段的机械能逐渐增大，故C错误；
D．由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度，拉力F是恒力，则根据公式可知，水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率，故D错误。
故选B。
5、C
【解析】
【详解】
洒水车在不断的洒水过程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小。又在水平街上，高度不变，质量减小，则重力势能减小。机械能等于动能和势能之和，所以洒水车的机械能减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
6、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。
7、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。
8、A
【解析】
【分析】
由题意可知，木块在A点时弹簧的形变量最大，则木块受到的弹力最大；木块运动到O点时弹簧恰好恢复原长，即此时形变量为0，弹力为零，水平地面是粗糙的，则木块向右运动时受到向左的摩擦力。
【详解】
AB．撤去外力木块向右运动过程中，开始阶段，木块所受弹簧的弹力大于滑动摩擦力，合力的方向向右，与运动方向相同，则木块做加速运动，其速度增大；木块向右运动时弹簧的形变量减小，弹力减小，当弹簧的弹力小于滑动摩擦力时，合力的方向向左，与运动方向相反，则木块做减速运动，其速度减小；由此可知，从A点到O点的过程中木块的速度先增大后减小，故A符合题意，B不符合题意；
C．木块向右运动的过程中，弹簧的形变量（压缩量）逐渐减小，其弹性势能一直减小，故C不符合题意；
D．因木块向右运动时受到摩擦力的作用，则弹簧减小的弹性势能转化为木块的动能和内能，根据能量守恒定律可知，弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能，故D不符合题意。
故选A。
9、C
【解析】
【详解】
A．球还为离开脚时，脚对足球有力的作用，足球在力的作用下有距离的移动，此时脚对球做功；脚离开球后，脚不再给球力的作用，虽然足球有距离的移动，但此时足球不做功，故A错误；
B．足球在运动的过程中，机械能减小，因为足球在空中时受到空气阻力，一部分机械能转化为内能，故B错误；
C．B点为足球在空中运动的最高点，但足球的速度不为零，此时足球在竖直方向上，速度为零，但在水平方向，足球有向右的速度，不为零，所以此时动能也不为零，故C正确；
D．足球从A点到B点，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能和内能，故D错误。
故选C。
10、D
【解析】
【详解】
A．重力势能的大小与质量和高度有关；由图可知，黑色圆斑A、B大小不同，表明皮球的形变程度不同，B较大一些，说明B处的皮球的弹性形变程度大，弹性势能大；皮球下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，下落过程中重力势能转化为动能。接触地面时，动能转化为弹性势能，所以在B处时皮球的动能大，则表明B处的皮球的高度高，重力势能大，故A错误；
B．由图可知，黑色圆斑B比较大，而力的大小影响力的作用效果，力越大作用效果越明显，形变量越大，皮球在纸的弹力的作用下做减速运动，则弹力大于皮球的重力，压力与弹力是一对相互作用力，压力大小与弹力大小相等，所以压力大于皮球的重力，故B错误；
CD．皮球从不同的高度落下时，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；皮球接触纸面时发生了弹性形变，此过程是动能转化为弹性势能；弹性势能越大，皮球的形变程度越大，圆斑就越大，所以B处的弹性势能大，动能大，下落时的重力势能大，故C错误；D正确。
故选D。
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、减小 不变
【详解】
[1]人骑电动自行车下坡时质量不变，高度变小，重力势能减小。
[2]到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，质量不变，速度不变，高度也不变，故动能和重力势能都不变，所以机械能不变。
3、30 3 0 不变
【详解】
[1]拉力做的功为
[2]功率为
[3]物体沿水平方向运动，重力方向没有距离，因此重力做功为0。
[4]物体匀速前进，速度不变，故动能不变，高度也不变，故重力势能也不变，因此机械能不变。
4、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。
5、0 600 150
【详解】
[1]木箱在重力方向上没有移动距离，重力对木箱做功为0。
[2]工人对木箱做功为
W=Fs=100N×6m=600J
[3]工人对木箱做功的功率为
6、相互的 增大
【详解】
[1]运动员用力蹬地时，脚给地面一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，运动员受到地面向前的推力，运动员便能加速向前运动。
[2]在此过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。
三、计算题
1、（1）60m3；（2）2×104W；（3）2.5×105N
【详解】
解：（1）飞机蓄满水后总质量
m=60t=6×104kg
因为飞机蓄满水静止在水面上时，处于漂浮状态，受到的浮力等于自身总重力，即
根据可得飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积
（2）根据G=mg以及W=Fs可得每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率
（3）根据可得飞机在水面沿直线匀速滑行时所受的牵引力
答：（1）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积是60m3；
（2）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率是2×104W；
（3）飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力是2.5×105N。
2、（1）1280N；（2）4×104Pa；（3）游客驾驶越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，动能变大、势能减小
【详解】
（1）由知道，沙滩越野车受到的重力是
G车=m车g=128kg×10N/kg=1280N
（2）由知道，游客受到的重力是
G人=m人g=72kg×10N/kg=720N
在水平沙滩上，摩托车对沙地的压力等于受到的重力
F=G总=G车+G人=1280N+720N=2×103N
摩托车与沙地的接触面积（受力面积）
S=500cm2=0.05m2
由 知道,摩托车对沙地的压强
（3）越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，由于质量不变，速度变大，故动能变大，由于高度减小，故重力势能减小。
答：（1）沙滩越野车受到的重力是1280N；
（2）行驶时越野车对地面的压强为4×104Pa；
（3）游客驾驶越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，动能变大、势能减小。
3、（1）；（2）
【详解】
解：（1）清扫车所受的重力为
因为清扫车做匀速直线运动，所以清扫车受到的牵引力等于阻力，则
匀速行驶时牵引力做的功为
（2）匀速行驶时的功率为
答：（1）匀速行驶100s时牵引力做的功是；
（2）匀速行驶时的功率是。
4、（1）800N；（2）1.6；（3）20m
【详解】
解：（1）汽车总重力
汽车行驶时受到的阻力是
由于汽车在平直公路上匀速行驶，即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力为
（2）汽车的速度
汽车的功率为
（3）汽车的初速度为0m/s，所以v0=0m/s，汽车2s通过的距离为
答：（1）汽车发动机的牵引力为800N；
（2）汽车发动机的功率为1.6×104W；
（3）汽车从静止开始，匀加速直线运动2s通过的距离为20m。