人教版初中物理八年级下册第十一单元《功和机械能》单元测试卷（含答案解析（较易)

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人教版初中物理八年级下册第十一单元《功和机械能》单元测试卷（含答案解析）
考试范围：第十一单元; 考试时间：90分钟；总分：80分，
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共36.0分）
1. 下列关于功的说法正确的是( )
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
2. 如图所示的情境中，人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动
B. 人将重物从地面拉到高处
C. 人推一块大石头没推动
D. 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
3. 用水平拉力，将质量为的物体沿水平地面匀速拉动，则拉力对物体做功为( )
A. B. C. D.
4. 汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换档位操作，以减小汽车的行驶速度．这样做的根本目的是
A. 省油 B. 安全 C. 增大摩擦 D. 增大爬坡的牵引力
5. 弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的图像如图所示，其对应的测力计示数分别为和，功率分别为和，则他们大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 甲、乙两台抽水机的功率分别为和，下列说法正确的是( )
A. 甲做功少 B. 乙做功少 C. 甲做功快 D. 乙做功快
7. 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 木块两次受到的拉力和摩擦力不相等
B. 木块第次运动时的动能较小
C. 第次拉力对木块做功的功率较大
D. 在相同时间内，第次拉力对木块做的功较多
8. 为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验如图所示让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是( )
A. 该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B. 该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C. 在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素
D. 实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
9. 如图所示，年月日时分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将第五十四颗北斗导航卫星发射升空。在火箭加速上升的过程中，北斗导航卫星的( )
A. 动能不变，重力势能不变
B. 动能增加，重力势能增加
C. 动能不变，重力势能增加
D. 动能增加，重力势能不变
10. 冰壶是冬奥会比赛项目之一．如图所示，冰壶比赛正在进行．在冰壶运动的过程中，下列分析正确的是( )
A. 冰壶对冰面的压力与受到的重力是一对平衡力
B. 冰壶离开手后减速滑行，惯性随之减小
C. 冰壶减速滑行过程中，其机械能保持不变
D. 运动员在冰壶运动路线上的某些区域刷冰，目的是为了减小摩擦力
11. 如图所示，一个木块从斜面上滑下，并在水平面上继续滑动。若斜面和水平面的粗糙程度相同，则下列说法正确的是( )
A. 木块在水平面上继续滑动是由于木块具有惯性
B. 木块在斜面和水平面上受到的摩擦力大小相等
C. 木块在斜面上滑下时越来越快受到的摩擦力越来越小
D. 木块在水平面上滑动时越来越慢，受到的摩擦力越来越大
12. 年月日，嫦娥四号世界首颗在月球背面软着陆的航天器，由长征三号运载火箭发射成功。如图所示，是发射时的情景。在此过程中，嫦娥四号的
A. 动能增大，势能增大，机械能增大 B. 动能增大，势能不变，机械能增大
C. 动能减小，势能增大，机械能不变 D. 动能不变，势能减小，机械能减小
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图甲所示，足够长的磁性平板上吸附一块质量为的铁块，当铁块受到竖直向上拉力作用后向上运动，铁块运动速度与时间的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为______，内拉力做的功是______．取
14. 在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为，用时约。则球下降过程中重力做功为________，功率为________。
15. 在抗击新型冠状病毒期间，医护人员必须穿着厚厚的防护服、戴上口罩和眼罩。眼罩的玻璃片常模糊不清，这是由于水蒸气的________现象而形成的。为了有效阻断病毒的传播，防疫站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________选填“增大”“不变”或“减小”。
16. 如图所示是同学们小时候玩过的一种“回力”玩具车，在玩耍时要先用手按住它往后拉一下，松手后它就能往前跑。“用手按住它往后拉一下”是存贮了______能，“松手后它就能往前跑”，此时又转化为______能。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图为一摆球从左侧点摆到右侧最高点的过程图，请在图中三个位置的摆球上用“”和“”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。
18. 如图是某同学正在投船球的过程，请画出船球离开手之后，在空中飞行直到落地过程，其功能随时间变化图像。设铅球离开手时动能为不计空气阻力。
四、实验探究题（本大题共2小题，共8.0分）
19. 图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：
Ⅰ让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题：
步骤Ⅰ是为了研究动能大小与________的关系。
步骤Ⅱ是为了研究动能大小与________的关系。
该实验中斜面的作用是控制钢球________的大小，木块的作用是为了比较钢球________的大小。
20. 在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中：
如图所示，该实验研究对象是钢球的动能，小明通过观察木块被撞的远近来判断物体动能的大小。被撞得越远，对做的功越多，的动能就越______ 。通过被撞的远近来反映动能大小的方法在物理学中属于______ 法。
让同一钢球分别从不同高度由静止开始滚下，高度越高，钢球运动到水平面后，将木块撞得越______ 。
改变钢球的质量，让不同的钢球从______ 填“同一”或“不同”高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块撞得越远。
结论：通过多次实验表明，质量相同的物体运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能______ 。
五、计算题（本大题共3小题，共24.0分）
21. 上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到的水平牵引力，内匀速直线行驶了。求：
汽车受到水平方向的阻力是多少？
汽车牵引力所做的功是多少？
汽车牵引力的功率是多少？
22. 小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动。周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直上升的电梯内。
若小杨及所带物品的总重为，在电梯上升的过程中，求电梯对他的支持力做的功。
若这袋大米总质量为，手的受力面积为，取，求他的手受到的压强。
23. 为打造“智慧园林博会”，引入电动无人驾现光车，供市民免费乘坐游览。若观光车与总质量为，轮胎与地面的总接触面积为．，在园内某段平直路面上匀速行，用时，牵引力为，求：
观光车行驶的速度
牵引力做的功
观光车静止在水平地面上时对地面的压强。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、用力推发生故障的汽车而未推动时，只有力没有距离；故推力对汽车没有做功；故A错误；
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，拉力方向竖直向上，移动距离的方向水平向前；两个方向相互垂直，故吊车的拉力对重物没有做功；故B错误；
C、足球在水平地面上滚动一段距离时，移动距离的方向水平向前，重力的方向竖直向下；两个方向相互垂直，故重力对足球没有做功；故C错误；
D、运动员从地面将杠铃举起的过程中，力的方向竖直向上，移动距离的方向也竖直向上，两个方向一致；故举重运动员对杠铃做功；故D正确；
故选：。
做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致；二者缺一不可。
深入理解做功的两个必要因素，可解答此题。
2.【答案】
【解析】A、人用力搬石头，没有搬动，只有力，没有距离，故人对物体没有做功，故A错误。
B、人将重物从地面提到高处，拉力方向向上，距离的方向也向上，故人对物体做功，故B正确。
C、人推一块大石头没推动，只有力，没有距离，故人对物体没有做功，故C错误。
D、人提箱子沿水平方向做匀速直线运动，力的方向向上，距离的方向水平向前，在力的方向上没有移动距离，故人没有做功，故D错误。
故选：。
做功的两个必要因素：
作用在物体上的力；
物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致；
二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断方法，属于基础题目。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了功的计算和物体是否做功的判断，要明确三种情况不做功：一是有力无距离例如：推而未动，二是有距离无力例如：靠惯性运动，三是力的方向与运动方向垂直。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，判断力是否做功，如果做功再利用功的计算公式进行计算即可。
知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离，可利用公式计算出拉力做的功。
【解答】
拉力做的功：；
故C正确。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查功率知识在生活中的应用，属于基础题。
解答本题的关键是对于公式的理解，若功率不变，与成反比。
【解答】
汽车驶上陡坡时需要更大的牵引力，在发动机输出功率一定时，减小汽车的行驶速度，由公式可得可增大牵引力，故ABC不符合题意，符合题意。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了有关路程时间图象的分析，从图像中不仅要分析物体的运动状态，同时考查了二力平衡条件的应用，还考查了功率公式的推导及大小的判断。
弹簧测力计拉动物体在水平面上匀速直线运动时，水平方向上物体受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力；
滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关；
根据判断拉力的功率。
【解答】
由图像可知，物体两次都是做匀速直线运动，所以两次的拉力和摩擦力都是一对平衡力，拉力都等于摩擦力；物体对水平面的压力大小不变，接触面粗糙程度也不变；故摩擦力不变，拉力也不变，因此；
由图像可知，在相同时间内，经过的路程大，所以的速度大于的速度，即；
因为，，根据公式可知，；
故ACD错误，B正确。
故选B。
6.【答案】
【解析】解：甲机械的功率为，乙机械的功率为，甲的功率小于乙的功率，说明乙做功比甲快，故C错误，D正确；
不知道做功时间，无法比较功的大小，故AB错误。
故选：。
根据功、功率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量，二者是不同的物理量。
本题考查了学生对功率概念的了解与掌握，明确功率是表示做功快慢的物理量，不但和时间有关，还与做功的多少有关，这是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解：、木块两次都是做匀速直线运动，水平方向木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，拉力和滑动摩擦力大小相等，故A错误；
B、由图像可知，当时间一定时，第次比第次通过的路程长，所以第次的速度大一些，木块的质量一定，所以第一次木块具有的动能多，故B错误；
C、滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，木块与桌面的摩擦力不变，所以两次的拉力相等；第一次木块运动的速度较大，根据公式可知，拉力第一次做功的功率大，故C正确；
D、由可知，第一次做功的功率大，相同时间内第一次做功较多，故D错误。
故选：。
先据路程和时间图像判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系。
根据速度的计算公式：用图像比较速度的大小，从而确定动能的大小。
根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析。
根据分析做功的多少。
本题考查了二力平衡、功和功率公式、速度公式的灵活应用，以及对运动图像的分析等知识，综合性强，易出错。
8.【答案】
【解析】解：、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确；
B、球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故该选项说法正确；
C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故该选项说法不正确；
D、球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故该选项说法正确。
故选：。
动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；钢球把木块推出的距离长，说明钢球的动能大，这是一种转换的方法。
本题全面地考查动能的大小与哪些因素有关的实验，解答时注意多因素问题时需要运用控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
9.【答案】
【解析】解：在火箭加速上升的过程中，北斗导航卫星的质量不变，速度增大，动能增大；质量不变、高度增加，重力势能增大，故B正确、ACD错误。
故选：。
影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。
此题主要考查的是学生对动能、重力势能影响因素的理解和掌握，难度不大，属于基础性题目。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查惯性、平衡力、影响摩擦力的因素，难度不大，是一道基础题目。
平衡力大小相等、方向相反、在同一直线上、在两个物体上；
惯性是物体本身的一种性质，只与质量有关；
机械能等于动能和势能之和；
减小滑动摩擦力的方法：减小接触面的粗糙程度；减小压力的大小。
【解答】
A.运动中的冰壶，在竖直方向上受到的重力与支持力是一对平衡力，压力与重力的方向相同，不是平衡力，故A错误；
B.惯性的大小只与质量有关，而与其它因素无关，故减速滑行时，惯性的大小不变，故B错误；
C.冰壶减速滑行过程中，速度减小，动能变小，势能不变，故机械能不变，故C错误；
D.运动员在冰壶运动路线上的某些区域刷冰，目的是为了减小摩擦力，故D正确。
故选D。
11.【答案】
【解析】解：
A、木块在水平面上继续运动是由于木块具有惯性，故A正确；
B、影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度，虽然斜面和水平面的粗糙程度相同，但是木块对斜面的压力小于木块对水平面的压力，所以木块在斜面和水平面受到的摩擦力大小不相等，故B错误；
C、木块在斜面上滑下时重力势能转化为动能，动能越来越大，速度越来越快，而不是因为受到的摩擦力越来越小，故C错误；
D、木块在粗糙程度相同的水平面上，压力一定，接触面的粗糙程度一定，所以摩擦力大小不变，故D错误。
故选：。
木块在水平面上继续运动，由于木块具有惯性；
影响摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。
此题考查学生关于惯性、影响摩擦力的因素的理解和掌握，是一道综合性题目。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能动能势能。
【解答】
解：嫦娥四号从地面发射升空的过程中，嫦娥四号是加速升空的，卫星的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；嫦娥四号升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；机械能动能重力势能，机械能增大，故A正确，BCD错误。
13.【答案】；
【解析】
【分析】
此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先，我们可以判断物体是否受力平衡；其次，根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。
处于平衡状态的物体受平衡力作用，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上。
功等于力和距离的乘积，即。
【解答】
解：
由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力和竖直向上的拉力，根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小：；
铁块在内升高的距离：，
因此拉力做的功：。
故答案为：；。
14.【答案】；
【解析】略
15.【答案】液化；减小
【解析】
【解答】
眼罩的玻璃片常常模糊不清，这是由于水蒸气液化形成的小水珠。
洒水车匀速前进喷洒过程中，由于洒水车的质量变小，速度不变，故洒水车的动能减小。
【分析】
本题考查液化现象、影响动能大小的因素。
物质由气态变为液态叫液化。
动能与质量和速度有关。
理解液化概念，明确影响动能的因素，是解答此题的关键。
16.【答案】弹性势 动
【解析】解：“用手按住它往后拉一下”使玩具车内的弹簧发生形变，储存了弹性势能，松手后，发生形变的弹簧要恢复原状使弹性势能转化为动能。
故答案为：弹性势；动。
影响动能大小的因素是质量和速度，影响弹性势能的影响是弹簧的弹性形变。
分析能量变化时可以从形状和运动状态上进行分析，得出能量的转化。
17.【答案】解：摆球从左侧点摆到右侧最高点的过程图，克服空气的阻力做功，一部分机械能转为内能，所以该过程中，摆球的机械能逐渐减小，所以在点的机械能是最大的；
摆球运动到点时，摆球的质量不变，速度最小，动能最小，如图所示：

【解析】影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；
物体在运动过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能。
本题考查了机械能的变化、影响动能大小的因素，属于基础题。
18.【答案】解：铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。
铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交。所以在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大，如图所示：

【解析】动能大小的影响因素：质量、速度。速度一定时，质量越大动能越大；在质量一定时，速度越大，动能越大。
掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法，解释动能大小的变化，并通过画图来表示。
19.【答案】速度；质量；速度；动能
【解析】略
20.【答案】大；转换；远；同一；越大。
【解析】实验中通过比较小球推动木块距离的远近，来比较小球具有的动能的大小，被撞得越远，对做的功越多，的动能就越大，该在物理学中属于转换法；
让同一钢球分别从不同高度由静止开始滚下，高度越高，钢球运动到水平面后的速度就越大，动能越大，将木块撞得越远；
探究动能大小与质量的关系时，需要改变钢球的质量，控制速度相同，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块撞得越远；
实验表明，质量相同的物体运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
实验把物体具有动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；
动能大小跟质量、速度有关，质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；根据控制变量法分析。
解决多因素问题时常利用控制变量法进行分析，对于动能的大小研究常采用转换法进行分析。
21.【答案】解：因为汽车做匀速直线运动，它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以；
汽车牵引力所做的功：
，
汽车牵引力做功功率：
。
答：
汽车受到水平方向的阻力是；
汽车牵引力所做的功是；
汽车牵引力功率是。
【解析】略
22.【答案】解：电梯匀速上升，电梯对他的支持力等于小杨及所带物品的总重力，
电梯对他的支持力做的功：；
这袋大米的总重力：；
手提大米时，手受到的压力，手的受力面积为；
他的手受到的压强：。
答：电梯对他的支持力做的功为；
他的手受到的压强为。
【解析】电梯匀速上升，电梯对他的支持力等于小杨及所带物品的总重力，利用计算出电梯对他的支持力做的功；
利用计算出这袋大米的总重力，手受到的压力等于这袋大米的总重力，利用计算出他的手受到的压强。
本题考查功的计算、固体压强的计算，计算过程中注意面积单位的换算。
23.【答案】解：观光车行驶的速度为：；
牵引力做的功为：；
观光车静止在水平地面上时对地面的压力等于自身的重力，则观光车对地面的压力为：
，
所以观光车静止在水平地面上时对地面的压强为：
。
答：观光车行驶的速度为；
牵引力做的功为；
观光车静止在水平地面上时对地面的压强为。
【解析】根据可求出观光车行驶的速度；
根据可求出牵引力做的功；
观光车静止在水平地面上时对地面的压力等于自身的重力，根据可求出观光车静止在水平地面上时对地面的压强。
本题考查了速度公式、重力公式、做功公式、压强公式的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，但难度不大。
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