第十一章功和机械能达标测试卷（含答案） 2022-2023学年人教版八年级下册物理

第十一章 功和机械能达标测试卷
时间：90分钟 满分：100分
学校:___________姓名：___________班级：___________分数：___________
一、单选题(共36分）
1．(本题3分)空中运动的足球会落向地面，然后在草坪上继续运动一段距离，最终停下来 对于这一些现象，以下分析正确的是（　　）
A．如果足球在运动时，突然不受任何力的作用，足球会静止
B．足球下落过程中重力势能转化为动能
C．足球在草坪上继续运动是因为足球受到惯性作用
D．足球最终能停下来是因为摩擦力大于惯性
2．(本题3分)高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害。关于高空物体的下落过程，下列分析正确的是（ ）
A．只受重力作用 B．动能越来越大
C．重力势能全部转化为动能 D．机械能总量保持不变
3．(本题3分)以下单位中，表示功率单位的是（　　）
A．千克 B．瓦特 C．牛顿 D．米
4．(本题3分)如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿粗糙的竖直表面和光滑的水平面拉同一木箱，在力F的作用下移动的距离sab=scd，所用时间tab＞tcd，拉力方向与运动方向始终一致，比较两种情况下拉力F所做的功和功率
A．ab段做功较多
B．cd段做功较多
C．ab段功率较大
D．cd段功率较大
5．(本题3分)如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d．下列分析正确的是
A．在 b、d 两点动能相等 B．在 a、d 两点机械能相等
C．从 b 到 c 的过程机械能减少 D．从 c 到 d 的过程重力势能减少
6．(本题3分)草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫．当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ）
A．动能不变，势能不变 B．动能减少，势能增加
C．动能增加，势能减少 D．动能减少，势能减少
7．(本题3分)如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面A点自由滚下，分别经过a、b、c各位置（b、c等高），关于小球的动能和重力势能描述错误的是（ ）
A．从a到b动能转化为重力势能 B．在b、c处重力势能相等
C．从a到c重力势能转化为动能 D．在a处动能最大
8．(本题3分)如图所示，在荡秋千时(不计能量损失)，下列说法正确的是( )
A．经过最低点时，动能最小
B．到达最高点时，机械能最大
C．整个过程动能与重力势能之和不变
D．在向下摆的过程中，动能转化为重力势能
9．(本题3分)运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置．下列有关说法中正确的是（ ）
A．球开始下落时动能为零
B．球弹跳到原抛球位置时仍具有动能
C．球离地后的上升过程中势能转化为动能
D．球在整个运动过程中机械能增加
10．(本题3分)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A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中不正确的是( )
A．小球在下落过程中动能不变
B．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能
C．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功
D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
11．(本题3分)2020年泸州市中考体育测试中有必考、抽考和选考科目，包括短跑、跳绳、实心球、立定跳远、带足球绕杆、运篮球上篮等。以下关于体考中的物理知识，说法正确的是（ ）
A．学生在短跑过程中，机械能转化为化学能
B．学生带足球绕杆的运动，说明力可以改变物体的运动状态
C．学生投掷的实心球在飞行的整个过程中，动能一直在减小
D．学生在立定跳远的整个过程中，他的重力势能一直不变
12．(本题3分)一个篮球不小心被水打湿，小明继续使用该篮球进行训练，球离手后，发现篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中，地面上留下了一个个“印迹”，以下判断正确的是（不考虑篮球质量的变化）（　　）
A．球离手后，手仍对球做功 B．D点时篮球的动能不为0
C．B点时的动能等于C点时的动能 D．1、2、3三个“印迹”大小相同
二、填空题(共17分）
13．(本题2分)“弓开如满月，箭去似流星”用来形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中，弓的弹性势能转化为箭的_______能，同时也说明了物体弹性势能大小与物体的_______有关。
14．(本题3分)如图所示，小红背着书包站在匀速上行的自动扶梯上，随着扶梯一起上行，在上行过程中：小红的运动状态_________________（填“改变”或“不变”）；小红的机械能______________________（选填"增大”、“不变”或"减小”）； 小红对书包______________（选填“做了功”或“没做功”）．
15．(本题2分)如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在a 、b 位置间的平均速度_______选填（“大于”、“小于”或“等于”）在c、d 位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能____________（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”）。
16．(本题5分)在如图所示的实验中，被压缩的弹簧一旦放松，就能将它上面的砝码举起，观察由甲图到乙图的变化过程．甲图中，弹簧被压缩得越紧，弹簧的________越大，弹性势能________，放松时对砝码做的功________．乙图中，砝码的____________能增大，这是因为弹簧的____________能减小．
17．(本题2分)无人机的应用越来越广泛，无人机送货就是其中一例，如图所示。假如一轻型无人机的质量是20kg，运送的货物质量是2kg，以1m/s的速度从地面匀速竖直上升，20s后保持高度不变。无人机在上升过程中机械能______，在上升过程中，无人机对货物做功为______J。（不计空气阻力，g取10N/kg）
18．(本题3分)我市体育中考项目有所调整。做“引体向上”时，上升过程中身体的重力势能________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；体重为500N的小明选择跳绳运动，他每分钟能达到180次，每次身体重心上升5cm，则运动一分钟，克服重力所做的总功为________J，克服重力做功的平均功率为________W。
三、实验题(共20分）
19．(本题8分)现代生活中，健身已成为一种时尚，爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式，小明同学想测出自己爬楼的功率，可是不知道怎么做．请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案：
(1)实验器材：电子秤、______________、______________．
(2)实验步骤：①用电子秤测出小明的质量m；
②______________________________________________________________；
③______________________________________________________________．
(3)利用测量数据写出爬楼功率的表达式P＝________．
(4)小明先用较慢的速度爬楼梯，测得功率为P1，然后用较快的速度爬楼梯，测得功率为P2，则P1________(填“＞”“＝”或“＜”)P2．
20．(本题6分)被举高的物体具有重力势能，小明猜想重力势能的大小可能与物体被举的高度和物体的质量有关．为了验证自己的猜想，小明进行了如下实验：让物体自由下落冲击小方桌，小方桌的桌腿是四根钉子，并放置在沙箱的沙面上．如图所示．
(1)他通过观察______________________________________来判断物体重力势能的大小．
(2)比较图A和图B是通过控制____________来验证重力势能的大小与________的关系．
(3)要验证重力势能的大小与质量有关，应选择图中的________和________进行对比实验．
(4)你还可以用什么简单的方法验证重力势能与高度有关：____________________________________________________________________．
21．(本题6分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜同上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块.请回答下列问题
（1）小车进入水平面时的动能是由______转化而来的，实验时通过______来比较动能大小；
（2）同一小车从斜面不同高度由静止释放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与______的关系，得出的结论是：______；
（3）实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方法，请答一种方法：______。
四、综合题(共27分）
22．(本题13分)张家界天门山闻名遐迩，天门山索道全长7454m，高度差1200m，是国内为数不多 高度差超过千米的索道之一，若单个缆车质量为140kg，每位乘客身体的平均质量为60kg，单个缆车满载6人（g=10N/kg），则：
（1）游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中，缆车的动能_____，重力势能_____；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）若缆车与索道的接触面积为0.0025m2，索道上挂缆车处的钢索承受的压强是多少？
（3）若单个缆车满载时从索道最高处运行到最低处，需时25min，缆车和人所受总重力做功的功率是多少？
23．(本题14分)在纪念中国抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大阅兵中，我国展示了国产05式高速两栖突击车，它是当今世界上水上速度最快的中型两栖突击车．该两栖突击车的总质量为2.9×104 kg，发动机的功率为106 W，履带与地面总接触面积为4 m2，海上最大行驶速度为40 km/h．(g取10 N/kg)求：
(1)突击车静止在水面上时，受到的浮力多大？
(2)突击车停在水平地面上时，对地面的压强多大？
(3)突击车在海上以最大速度行驶0.8 km，发动机做功多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．如果足球在运动时，突然不受任何力的作用，根据牛顿第一定律可知，将会做匀速直线运动，故A错误；
B．足球下落过程中重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，故B正确；
C．足球在草坪上继续运动是因为足球具有惯性，不能说成受惯性的作用，故C错误；
D．足球最终能停下来是因为受到摩擦力作用，惯性不是力，并不是摩擦力大于惯性，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】A．高空物体在下落过程中，除了受到重力的作用，还受到空气阻力的作用，故A错误；
B．高空物体下落时，质量不变，其速度越来越快，则动能越来越大，故B正确；
CD．高空物体下落过程中，受到空气的阻力，所以机械能不守恒，那么重力势能除了转化为动能外，还有一小部分转化为内能，故CD错误。
故选B。
3．B
【详解】质量的单位是千克 ；功率的单位是瓦特；力的单位是牛顿；长度的单位是米；故选B。
4．D
【详解】AB、由：可得，F相同，s相等，则W相等，故AB错误；
CD、拉力F所做的功相等，所用时间，由可得，cd段功率较大，故C错误，D正确．
5．C
【详解】试题分析：观图可见b、d两点等高，足球的重力势能相等，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d的过程中机械能越来越小，故球在d点的动能小于在b点的动能，A选项分析错误；足球从a到d的过程中机械能逐渐减小，B选项分析错误；球从b到c的过程中要克服草地的阻力做功，机械能减少，C选项分析正确，符合题意，选填C；球从c到d的过程中高度越来越高，重力势能越来越大，D选项分析错误．
考点：机械能守恒条件—只有动能和势能相互转化，动能，重力势能，克服阻力消耗机械能．
6．D
【详解】当飞机在某一高度水平匀速喷洒农药时，高度不变、速度不变，由于喷洒农药，飞机的质量逐渐变小，所以飞机的动能变小，重力势能减少。
故选D。
7．C
【详解】A．小球从最高点释放滚动到最低点a点的过程中，速度越来越大，到达a点时速度最大；从a到b的过程中，小球的质量不变，速度变小，小球的动能变小；小球的高度变大，小球的重力势能变大，小球的动能转化为重力势能，故A正确，A不符合题意；
B．在b、c处小球的质量相同，高度相同，所以重力势能相等，故B正确，B不符合题意；
C．从a到c的过程中，小球的质量不变，速度变小，小球的动能变小；小球的高度变大，小球的重力势能变大，小球的动能转化为重力势能，故C错误，C符合题意；
D．小球从最高点释放滚动到最低点a点的过程中，质量不变，速度越来越大，到达a点时速度最大，所以在a处动能最大，故D正确，D不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】由题意可知，不计能量损失时，机械能是守恒的，经过最低点时，重力势能最小，所以动能是最大的，故A错；由于机械能是守恒的，所以在最高点的机械能是不变的，故B错；机械能等于重力势能与动能之和，机械能守恒，所以重力势能和动能之和是不变的，故C正确；在向下摆的过程中，重力势能转化为动能，故D错；应选C．
9．B
【详解】乒乓球不是自由下落，是运动员向下抛的，故球在开始下落时的速度不是零，故动能不是零，故A错误；据题目可知，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置，所以当乒乓球反弹至原位置时仍是运动的，即此时仍有动能，故B正确；球离地后的上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，同时高度增加，势能增大，所以是将动能转化为势能的过程，故C错误；球在整个运动过程中，会与空气、地面摩擦，故会损失掉一部分机械能，故机械能减少，故D错误；故应选B．
10．A
【详解】A．因为小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，在质量不变时，速度越大物体动能越大，故小球在下落过程中动能逐渐增大，A错误，符合题意；
B．因物体重力势能与物体被举得高度有关，故C点的高度小于B点高度，即小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，B正确，不符合题意；
C．由于小球在AB段BC段受到重力大小相同，两段的距离相同，所以小球受到的重力在AB段做的功等于在BC段做的功，C正确，不符合题意；
D．由小球下落速度越来越快，则小球在BC段用时小于在AB段用时，故小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率，D正确，不符合题意。
故选A。
11．B
【详解】A．学生在短跑过程中，化学能转化为机械能，故A错误；
B．学生带足球绕杆的运动，足球的运动方向和速度在发生改变，故足球的运动状态在发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确；
C．实心球在飞行的整个过程中，动能是先增大后减小，故C错误；
D．学生在立定跳远的整个过程中，他的重力势能，先增加后减小，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】A．球离手后，手对球没有力的作用，所以手不对球做功，故A不正确；
B．篮球在D点时在水平方向有一定的速度，所以动能不为零，故B正确；
C．从图可知，篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中，弹跳的高度会越来越低，所以篮球的机械能越来越小，B点时的机械能大于C点时的机械能，而B点和C点高度相同，重力势能相等，所以B时点的动能大于C点时的动能，故C不正确；
D．小球在运动过程中机械能逐渐变小，篮球落到地面转成的弹性势能逐渐变小，由于篮球弹性势能大小与篮球的形变程度有关，故1、2、3三个“印迹”越来越小，故D不正确。
故选B。
13． 动 弹性形变的大小
【详解】[1]拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能；
[2]同时也说明了弹性势能的影响因素是物体的弹性形变程度。
14． 不变 增大 做了功
【详解】第一空．小红乘坐自动扶梯匀速上升的过程中，处于平衡状态，运动状态不变；
第二空．小红匀速上升时，小红的质量不变、速度不变，其动能不变；高度升高，所以重力势能增加；机械能等于动能与势能的总和，所以其机械能增大；
第三空．小红对书包有向上的作用力，书包在力的方向上移动了距离，所以小红对书包做了功．
15． 大于 逐渐增大
【详解】[1]a、b位置间的距离略小于c、d位置间的距离，而a、b位置间的曝光间隔时间是c、d位置间的一半，所以a、b位置间的平均速度大于c、d位置间的平均速度。
[2]上升过程中，小球的高度增大、质量不变，故其重力势能逐渐增大。
16． 形变 越大 越多 重力势 弹性势
【详解】弹簧被压缩时，有弹性形变，弹簧越短，形变越大，则弹性势能越大，放松时砝码被弹的越高，弹簧对砝码做的功越多；乙图中砝码的高度变大，重力势能增大，弹簧形变减小，弹簧的弹性势能变小．
17． 变大 400
【详解】[1]无人机匀速竖直上升过程中，质量不变，速度不变，无人机的动能不变，高度增加，重力势能增大，机械能等于动能和势能之和，所以该无人机的机械能变大。
[2]货物的质量是2kg，则其重力
无人机对货物的拉力
无人机上升高度
则无人机对货物做功
18． 变大 4500 75
【详解】[1]上升过程中，人的质量不变，高度变大，所以身体的重力势能变大。
[2]小明跳绳时每次上升高度
h=5cm=0.05m
则小明每跳一次绳所做的功
W=Gh=500N×0.05m=25J
小明运动一分钟，克服重力所做的总功为
W总=180W=180×25J=4500J
[3]平均功率为
19． 刻度尺 停表 用刻度尺测出一级楼梯的高度h0，数出楼梯的级数n，计算出爬楼梯的高度h＝nh0 用停表测出爬楼梯所需的时间t nmgh0/t ＜
【详解】（1）根据公式P=W/t=mgh/t可知，要想测出功率，需要测出小明的质量m、楼的高度h和所用的时间t，所以需要的器材有电子秤、刻度尺和停表；（2）实验步骤：②用刻度尺测出一级楼梯的高度h0，数出楼梯的级数n，计算出爬楼梯的高度h＝nh0；③用停表测出爬楼梯所需的时间t；（3）根据以上公式结合所测出的数据可写出功率的表达式P=nmgh0/t；（4）由于楼的高度和本身的质量是一定的，所用时间越短，功率越大，当快爬时，所以用时间短，功率大，所以可得P120． 钉子进入沙面的深浅 质量相同 高度 C D 从不同的高度用铅球砸地或用小钢珠砸橡皮泥等
【详解】（1）物体的高度越高，具有的重力势能越大，下落时小桌被钉入的深度越大，可以通过钉子进入沙面的深浅来判断物体重力势能的大小；（2）图A和图B相比，物体的质量相同，所处的高度不同，可以用来验证重力势能与高度的关系；（3）在验证重力势能与质量的关系时，可以选择物体高度相同而质量不同的图C和图D来进行；（4）除了用小桌以外，还可以用从不同的高度用铅球砸地或用小钢珠砸橡皮泥来进行实验．
21． 重力势能 被撞击的木块在水平面上移动距离的大小 速度大小 质量相同时，物体的速度越大动能越大 增大小车下滑的高度
【详解】（1）[1][2]小车在斜面滑动水平面上时，高度减小，速度增大．高度与势能有关；速度与动能有关；进入水平面时的动能是由重力势能转化来的；实验时通过观察被撞击的木块在水平面上移动的距离大小来比较动能大小。
（2）[3][4]向一小东从斜面不同高度由静止将放，控制了质量一定，速度不同，是探究动能大小与速度的关系，得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
（3）[5]实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，可以增加小车下滑的高度等。
22． 不变 增大 2×106Pa 4000W
【详解】（1）[1][2]游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中，质量不变，速度不变，高度不断增加，所以，缆车的动能不变，重力势能增大。
（2）[3]缆车对钢索的压力
F=G=mg=(140kg+6×60kg)×10N/kg=5000N
索道上挂缆车处的钢索承受的压强
（3）[4]缆车和人所受总重力做的功
W=Gh=5000N×1200m=6×106J
缆车和人所受总重力做功的功率
23．(1) 2.9×105 N；(2)7.25×104 Pa；(3)7.2×107 J
【详解】（1）突击车静止在水面上时，浮力等于重力F浮=G=mg=2.9×104 kg×10N/kg=2.9×105 N；（2）突击车停在水平地面上时，对地面的压强p=G/S=2.9×105 N/4 m2=7.25×104 Pa；（2）突击车在海上行驶的时间t=s/v=0.8km/（40km/h）=0.02h=72s，发动机做功为W=Pt=106 W×72s=7.2×107J