人教版八年级物理下册第11章功和机械能单元测试(Word版含答案)
一、填空题(每空1分,共14分)
1.如图甲所示,这是集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人,通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒。机器人扫地时所受阻力f与速度v的关系图像如图乙所示。若该机器人在1min内沿直线匀速清扫地面的距离为12m,则机器人在清扫过程中动力所做的功为 J;若机器人以0.4m/s的速度匀速直线清扫,则机器人的动力做功的功率为 W。
2.如图是小聪用力把足球踢出去的情景。则在此过程中,小聪对足球 ;足球离开脚后在水平草坪上滚动的过程中,地面对足球的支持力对足球 (两空均选填“做了功”或“不做功”)
3.在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC.如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则W1 W2,P1 P2(两空均选填“>”、“<”或“=”)
4.如图所示,为有效防控“新冠病毒”疫情的蔓延,确保广大人民群众的生命安全,全国各地防疫部门用洒水车在水平路面上喷洒消毒液,消毒车匀速前进喷洒过程中,消毒车的动能将 ,机械能将 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.高空中匀速水平飞行的运输机,具有的动能和势能,统称为 能。随着运输机飞行距离的增加,油量逐渐减小,飞机的动能 ,势能 (选填“减小”“增大”或“不变”)。
6.在我国西昌卫星发射中心,探月工程嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空.在火箭加速升空过程中,“鹊桥”的重力势能将 (变大/变小/不变,下空同),机械能将 ,火箭中选择氢作为燃料,是因为它燃烧时可以释放出更多的 能转化为火箭的机械能.
二、选择题(每题2分,共20分,其中15题16题为双选题)
7.小峰用10N的水平推力推着重100N的行李箱在水平地面上行走了80m,则( )
A.推力对行李箱做的功是800J,重力对行李箱没有做功
B.推力对行李箱做的功是8000J,重力对行李箱没有做功
C.推力对行李箱做的功是8000J,重力对行李箱做的功是800J
D.推力对行李箱做的功是800J,重力对行李箱做的功是8000J
8.我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“增娥五号”。如图所示为“娣娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图,此时在大气层外运行,不受空气阻力。下列说法正确的是( )
A.“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点,势能减小,动能增大
B.“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点,势能增大,动能减小
C.“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点,势能增大,动能增大
D.“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点,动能减小,机械能不守恒
9.2020年虽然是波折的一年,但仍然没有阻止我们中国人在科学上的进步。“北斗三号”全球系统建成、“奋斗者”下海、“嫦娥五号”挖土归来、“天问一号”探测器开启火星之旅……其中从物理角度分析不正确的是( )
A.“天问一号”经火箭发射上升的过程中,其重力势能变大
B.“奋斗者”潜入万米深海的过程中,所受海水的压强不断变大
C.“嫦娥五号”从地球出发,到达月球表面时,其质量不会发生改变
D.如果“北斗卫星导航系统”中某颗绕地球飞行的卫星所受的力全部消失,将会一直绕地球做匀速圆周运动
10.起重机将10000N的物体,沿竖直方向提高3m后,再提高了1m,最后水平移动了1m,起重机对物体所做的功是( )
A.4000J B.3000J C.40000J D.50000J
11.小明在游乐园中玩蹦极,如果不考虑空气阻力与蹦极绳的质量,则关于它在下降过程中的能量分析,下列说法错误的是( )
A.弹性绳绷直前,人的重力势能全部转化成人的动能,人的动能一直增加
B.弹性绳绷直后,人的重力势能向弹性势能转化,动能不变
C.整个下落过程中人与蹦极绳组成的系统机械能守恒
D.下降到最低点,重力势能、动能最小,弹性势能最大
12.如图所示,mA>mB>mC三个物体在同样大的力F作用下,都沿着F的方向移动距离s,比较力F对三个物体所做的功( )
A.一样多 B.对A做的功多 C.对B做的功多 D.对C做的功多
13.小明学了力学知识后做了如下实验。他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体,如图甲所示,并测出了物体的速度大小,绘制了图乙、丙、图乙表示水平拉力F与时间t的关系,图丙表示物体的运动速度v与时间t的关系,结合已知条件及两图像可知,下列说法中正确的是( )
A.当t1=2s时,物体受平衡力作用
B.当t1=2s时,物体受到的摩擦力为3N
C.当t2=3.5s时,物体受到的摩擦力为2N
D.当t2=3.5s时,拉力的功率为8W
14.用大小不同的甲、乙两个力拉同—物体,两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图,由图可知,甲、乙两个力的大小关系是( )
A.F甲F乙
C.F甲=F乙 D.条件不足,无法判断
15.深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产,两个师傅拿着舞狮在表演,下列说法正确的是( )
A.静止时,人受的力是平衡力
B.物体的运动需要力来维持
C.人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力
D.当狮子向上跃起时,人对舞狮头做功
16.如图物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S,力F做的功分别为W2、W3,则下列说法中正确的是( )
A.W2=W3 B.W2>W3 C.W1=W2 D.W1>W3
三、实验探究题(每空1分,共18分)
17.斜面在生活生产中常见,以下物理实验都用到了斜面。
(1)如图甲所示利用斜面测平均速度,为了提高实验测量的准确度,可以 (填“增大”或“减小”)斜面坡度,让小车从斜面顶端由静止开始滑下;
(2)如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响,小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止,可以得出小车受到的阻力越小,速度减小的越 (选填“快”或“慢”),此过程中小车在毛巾和平板玻璃上克服阻力做的功的分别为W1、W2,它们的大小关系是W1 W2(选填“大于”、“等于”、“小于”);
(3)如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关,让小车 A 从斜面的不同高度由静止开始滑下,是为了探究动能与 的关系。
18.沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,刻度尺一把,
体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示。
为验证猜想,他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落,测得A、B小球陷入花泥的深度为h1和h2,如图甲所示;然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落,质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).测得C、D小球陷入花泥的深度均为h3,且h1<h2<h3.请你完成下列内容:
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过 来反映的;
(2)分析图甲所示的实验现象,可得出结论:当物体的 、 相同时, 越大,重力势能越大;
(3)分析图乙所示的实验现象,发现两球运动的路径不同,但陷入花泥的深度相同,由此可知物体的重力势能与物体运动的路径 (选填“有关”或“无关”);
(4)综合分析图甲、乙所示的实验现象,还可得出的结论是: 。
19.小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关。
⑴让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
⑵让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。上述甲、乙两组实验中:
①选用图甲探究的是动能与 的关系,理由是: 得出的结论是: 。
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的 ,选用图乙探究的是动能与 的关系。
③物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法,一是 法;二是转换法,就是用 来表示小球动能的大小。
④若水平面绝对光滑,本实验 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
四、计算题(每题9分,共18分)
20.河源坚持绿色发展的城市发展理念,截止2020年初,在市区有超过12万辆新能源汽车在大街小巷穿梭。如图甲,小东开着电动汽车,在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时7min,小东的质量为50kg,电动汽车质量为2t,轮胎与地面的总接触面积是1000cm2,图乙是速度v随时间t变化的关系图象,图丙是动力F随时间t变化的关系图象。求:(g取10N/kg)
(1)小东开着电动汽车在水平地面行驶时,对地面的压强为多大?
(2)在5﹣7min内,汽车所受摩擦阻力是多少?汽车克服摩擦阻力做了多少功?
(3)在5﹣7min内,汽车动力的功率是多少?
21.小雨乘家用小汽车到沈阳旅游时,在高速公路上看到如图所示的标志牌:
(1)在不违反交通规则的前提下,汽车行驶2h,最远可走多少路程?
(2)若小雨乘坐的汽车实际以108 km/h的速度匀速行驶,汽车发动机的功率恒定为27kW,则行驶过程中汽车发动机的牵引力是多少?
(3)若汽车的总重2×104N,每个车轮与地面接触的面积为0.2m2,静止在水平地面上时,它对地面的压强为多少?
答案
1.720;48
2.做了功;不做功
3.=;<
4.变小;变小
5.机械;减小;减小
6.变大;变大;内
7.A
8.A
9.D
10.C
11.B
12.A
13.C
14.B
15.A,D
16.A,C
17.(1)减小 (2)慢;等于 (3)速度
18.(1)小球陷入花泥中的深度 (2)高度;运动路径;质量 (3)无关
(4)当物体的运动路径、质量都相同时,所在的高度越高,重力势能越大
19.速度;速度;质量;控制变量法;纸盒被撞击后运动距离的大小;不能
20.(1)解:小东开着电动汽车在水平地面上行驶时,对地面的压力
车对地面的压强
答:小东开着电动汽车在水平地面行驶时,对地面的压强为;
(2)解:由图乙可知,在5~7min内,汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,则汽车受到的摩擦力和动力是一对平衡力,二力大小相等,由图丙可知,在5~7min内牵引力为3000N,则汽车所受摩擦阻力
这段时间内汽车行驶的距离
则在5~7min内汽车克服摩擦阻力做的功
答:在5﹣7min内,汽车所受摩擦阻力是多少?汽车克服摩擦阻力做了功;
(3)解:在5~7min内,汽车动力的功率
答:在5﹣7min内,汽车动力的功率是。
21.(1)解:在不违反交通规则的前提下,汽车最大速度为120km/h,根据 可知
所以最远可走240km。
答:最远可走240km
(2)解: ,根据 可知
答:牵引力为900N
(3)解:汽车对地面的压力等于汽车自身的重力,F压=G,汽车与地面的接触面积为四个车轮,根据公式 可知
答:对地面的压强为2.5×104 P