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测试试题(Word版含答案)

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名称 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测试试题(Word版含答案)
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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 2022-05-18 21:01:55

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物理八年级下册第十一章功和机械能单元测试
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、初三的小明2s内将一只鸡蛋从地面匀速举至头顶,此过程中他对鸡蛋做功的功率约为(  )
A.0.5W B.1W C.5W D.10W
2、如图所示,天和核心舱绕地球沿椭圆轨道运动,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。它在大气层外运行,不受空气阻力,则下列关于核心舱的说法正确的是(  )
A.在远地点的势能最大、动能为零
B.在近地点的动能最大、势能为零
C.从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
3、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
4、杂技演员在表演“水流星”节目,演员将一根细绳系着盛水的杯子,让杯子在竖直平面内做圆周运动,水不从杯里洒出, 甚至当杯子运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来。则在演员停止用力转绳时,下列关于其中的一只杯子的说法正确的是(  )
A.受平衡力作用 B.重力势能保持不变 C.机械能不变 D.运动状态不断改变
5、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块,拉力大小随时间变化的图像如图甲所示,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是(  )
A.10~30s内拉力做功为32J
B.50s内拉力做功为80J
C.10~30s内拉力的功率逐渐变大
D.30~40s内拉力的功率逐渐变大
6、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
7、如图为立定跳远的动作分解图,a为起跳瞬间,b为最高点,c为落地点,由于存在空气阻力,下列说法正确的(  )
A.从a点运动到b点的过程,重力势能逐渐减小 B.从b点运动到c点的过程,动能逐渐减小
C.从a点运动到c点的过程,机械能守恒 D.运动到b点,动能大于0
8、一架沿竖直方向匀速上升的直升机,它的(  )
A.动能增加,重力势能不变 B.动能不变,重力势能增加
C.机械能保持不变 D.势能、机械能均减小
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、将一本九年级上册物理课本从地面捡起放到课桌上,所做的功大约是  
A.200J B.20J C.2J D.0.2J
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、风车是利用风力做功的装置;小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示;
(1)观察实验装置,小明是通过测量细线对______做功的功率来测定风车做功的功率;
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:天平、______和______;
(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止;若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率P=______(表达式中的物理量均用符号表示);
(4)如果选用较粗重的线做实验,则与选用较细的线相比,测得风车的功率值偏______(选填“大”或“小”);风车做功过程中,回形针获得了______能和______能。
2、一位同学正在进行投掷实心球的训练。他先将实心球举起,此过程他对实心球______功,然后手托实心球水平匀速直线运动,此过程他对实心球______功。(均选填“做”或“不做”)
3、如图所示,这是运动员撑竿跳高时的场景。运动员助跑时具有______,在撑竿起跳时弯曲的撑竿具有______,运动员越横杆时,在最高位置速度为0,此时运动员具有______(均选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”)。
4、2020年6月23日上午,长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时,北斗三号卫星相对于火箭是___________(选填“运动”或“静止”)的;外壳与空气剧烈摩擦,将___________能转化为内能,为防止内部温度过高,火箭采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。
5、一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若AB和BC距离相等,则AC和BC两段距离重力做的功WAC______WBC,AB和BC两段距离重力做功的功率PAC______PBC(选填“<”、“>”或“=”)。
6、掷实心球是中考体育考试的一个项目,抛出去的实心球从最高点下落的过程中,重力势能______,动能______。(均选填“变大”或“变小”)
三、计算题(4小题,每小题10分,共计40分)
1、京沪高铁上运行的CRH380B型动车组,它采用4动4拖的编组方式,在平直轨道上匀速行驶时最大运营速度可达360km/h,此时动车组受到的阻力约为9×104N。通过计算回答:
(1)该动车组以最大运营速度行驶10min所通过的路程是多少?
(2)在上述过程中牵引力做的功是多少?
(3)在上述过程中牵引力做功的功率是多少?
2、2021 年,数据显示,30%的中国消费者每个月点6~10次外卖。若摩托车和骑手的总质量为150kg,摩托车牵引力的功率为21kW,某次订单他要把外卖从商家送到2km远的小区,若始终以18km/h的速度匀速行驶,求:
(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小;
(2)在这个过程中摩托车牵引力做的功。
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、在新冠肺炎防疫期间,小明的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车,为社区运送物资,如图所示,小明通过查阅资料了解到:当该车满载货物时,总质量为4×103kg,货车有4个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积是250cm2;发动机的牵引力为3×103N,若该车在平直公路上匀速直线行驶3600m;在此过程中,求:
(1)该车满载货物时对地面的压强;
(2)牵引力所做的功是多少?
-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【分析】
【详解】
一个鸡蛋的质量约为50g,即0.05kg,初三学生的平均身高为1.65m,从地上拿起鸡蛋并匀速举过头顶通过的距离大约为2m,时间为2s;鸡蛋的重力
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
对鸡蛋做的功
W=Gh=0.5N×2m=1J
对鸡蛋做功的功率
故BCD不符合题意;A符合题意。
故选A。
2、C
【解析】
【详解】
A.卫星质量一定,在远地点时相对地球的高度最大,势能最大,卫星仍在运动,故动能不为零;故A错误;
B.卫星质量一定,在近地点时速度最大,动能最大,相对地球有一定高度,势能不为零;故B错误;
CD.卫星在运行过程中不受空气阻力,机械能保持不变,从近地点向远地点运动过程中,速度变小,动能变小;高度变大,势能变大,动能转化为势能;故C正确,D错误。
故选C。
3、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。
4、D
【解析】
【详解】
A.杯子在重力和拉力的作用下做圆周运动,其运动的方向时刻发生变化,所以受到的不是平衡力,故A错误;
BC.演员用力转绳时,杯子做圆周运动,杯子在运动的过程中,高度变化,则重力势能变化;由于演员对杯子做功,所以机械能变化,故BC错误;
D.由于杯子的速度方向在不停地改变,所以,运动状态在改变,故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
A.结合图甲、乙两图知,0~10s,水平拉力由0增大到4N,木块处于静止状态;10~30s,水平拉力由4N增大到12N,木块做加速运动,不知道木块运动的距离,由W=Fs可知,无法确定做功的多少,故A错误;
B.50s内,由图甲可知拉力在变化,不知道物体运动的距离,由功的公式W=Fs可知,无法计算拉力做的功,故B错误;
C.10~30s内,由图甲可知,拉力逐渐增大,木块的速度逐渐增大,根据
知,拉力的功率逐渐变大,故C正确;
D.30~40s,水平拉力保持为4N不变,木块做匀速直线运动,根据
知,拉力的功率保持不变,故D错误;
故选C。
6、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。
7、D
【解析】
【详解】
A.从a点运动到b点的过程,质量不变,高度变大,重力势能逐渐变大,故A错误;
B.从b点运动到c点的过程,质量不变,高度变小,重力势能变小,重力势能转化为动能,所以动能逐渐增大,故B错误;
C.a点运动到c点的过程,由于存在空气阻力,克服空气阻力做功,机械能会减小,所以机械能不守恒,故C错误;
D.运动到b点,运动员有一定的水平速度,所以动能大于0,故D正确。
故选D。
8、B
【解析】
【详解】
直升机竖直匀速上升时,其质量不变,速度不变,则动能不变;同时高度不断增大,则重力势能增大;直升机没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,则机械能等于动能与重力势能之和,所以其机械能增加;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
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】
一本物理课本大约0.25kg,重力
课桌大约0.8m高,所以,将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为
故选C。
二、填空题
1、回形针 刻度尺 秒表 小 动 重力势
【详解】
(1)[1]实验时,用风车提升回形针,对回形针做功,所以,小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功的功率。
(2)[2]由
WGhmgh
可知,要测细线对回形针做的功,需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h。
[3]由P可得,要测出细线对回形针做功的功率,还需要秒表测出所用的时间t。
(3)[4]若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率
P
(4)[5]测定风车在一定风速下做功的功率,其功率是一定的,风车对回形针做功的同时还要克服线的重力做功,选用较粗重的线做实验时,对较粗重的线做的功大于对选用较细的线做的功,则测出风车对回形针做的功偏小,故测出细线对回形针做功的功率值偏小。
[6][7]风车做功过程中,回形针由静止变为运动获得了动能,同时它被举高获得了重力势能。
2、做 不做
【详解】
[1]该同学将实心球举起的过程中,实心球受到该同学施加的竖直向上托的力,并且在这个力的方向上通过了距离,所以此过程他对实心球做功。
[2]手托实心球水平匀速直线运动过程中,实心球受到该同学施加的竖直向上托的力,但实心球没有在竖直方向上移动距离,所以此过程他对实心球不做功。
3、动能 弹性势能 重力势能
【详解】
[1]运动员助跑时有一定的速度,具有动能。
[2]在撑竿起跳时弯曲的撑竿发生弹性形变,具有弹性势能。
[3]在最高位置速度为0,此时运动员没有动能,只具有重力势能。
4、静止 机械
【详解】
[1]火箭在加速升空过程中,卫星相对于火箭的位置不发生变化,因此卫星相对于火箭是静止的。
[2]火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,克服摩擦做功,火箭的机械能转化为内能,从而使外壳温度升高。
5、> <
【详解】
(1)小球在AC段重力所做的功
小球在BC段重力所做的功
由图可知,AC段的距离大于BC段的距离,即
所以
(2)由可知,小球在AC段重力所做功的功率为
小球在BC段重力所做功的功率
由于小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,所以小球在AC段的平均速度小于在BC段的平均速度,即
由此可知,小球在AC段重力所做功的功率小于小球在BC段重力所做功的功率,即
6、变小 变大
【详解】
[1]不计空气阻力,实心球在下落过程中质量不变高度降低,所以重力势能变小。
[2]实心球在下落过程中,质量不变,速度变大,所以动能变大。
三、计算题
1、(1)60000m;(2)5.4×109J;(3)9×106W
【详解】
解:(1)该动车组以最大运营速度行驶的时间及速度分别为
t=10min=600s,v=360km/h=100m/s
通过的路程
s=vt=100m/s×600s=60000m
(2)因为动车组做匀速直线运动,所受的牵引力与阻力是平衡力,所以
F牵=F阻=9×104N
在上述过程中牵引力做的功
W=F牵s=9×l04N×60000m=5.4×109J
(3)在上述过程中牵引力做功的功率
答:(1)该动车组以最大运营速度行驶10min所通过的路程是60000m;
(2)在上述过程中牵引力做的功是5.4×109J;
(3)在上述过程中牵引力做功的功率是9×106W。
2、(1)4.2×103N;(2)8.4×106J
【详解】
解:(1)摩托车的速度为
v=18km/h=5m/s
由公式
可知,在这个过程中摩托车牵引力的大小为
(2)摩托车匀速行驶时,阻力与牵引力大小相等,克服阻力做的功为
W=fs=Fs=4.2×103N×2×103m=8.4×106J
答:(1)在这个过程中摩托车牵引力的大小为4.2×103N;
(2)在这个过程中摩托车牵引力做的功为8.4×106J。
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、(1)4×105Pa;(2)1.08×107J
【详解】
解:(1)该车满载货物时对地面的压力
F=G总=m总g=4×103kg×10N/kg=4×104N
该车满载货物时对地面的压强
p=
(2)牵引力所做的功
W=F牵s=3×103N×3600m=1.08×107J
答:(1)该车满载货物时对地面的压强为4×105Pa;
(2)牵引力所做的功是1.08×107J。