第十一章 功和机械能 单元自测题2022－2023学年人教版八年级物理下册（Word解析版）
文档属性
| 名称 | 第十一章 功和机械能 单元自测题2022－2023学年人教版八年级物理下册（Word解析版） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 639.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-06-19 15:05:07 | ||
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文档简介
人教版八年级物理下册第十一章 功和机械能 单元自测题
一、单选题
1．下列所描述的情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人用力搬石头没有搬动
B．人借助动滑轮将重物从地面拉到高处
C．运动员踢出去的足球在草地上滚动
D．人背着书包沿水平方向做匀速直线运动
2．在国际单位制中，功率的单位是（ ）
A．瓦特 B．牛顿 C．焦耳 D．帕斯卡
3．神舟十四号载人飞船于2022年6月5日成功发射，三名航天员将踏上“太空出差”之旅，一起赴九天、探苍穹。以下关于飞船发射过程的分析说法正确的是（ ）
A．飞船加速升空的过程中动能转化为重力势能
B．飞船加速升空的过程中机械能增加
C．飞船加速升空的过程中重力势能转化为动能
D．飞船加速升空的过程中机械能不变
4．如图所示，在上海的一个小区里，一个身背喇叭的机器虫子在路上行走，喇叭里播放着提醒居民注意防疫的信息。下列有关说法中正确的是（ ）
A．机器虫子行走时，跟地面之间没有摩擦力
B．走在斜坡上时，机器虫子所受重力的方向不再是竖直向下
C．机器虫子行走时，它的机械能一定是守恒的
D．四条腿站立时，身背喇叭跟没背喇叭相比，机器虫子对地面的压强变大了
5．举重是我国的优势体育项目，在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.8m，对杠铃所做的功为W1， 功率分别为P1；另一位运动员将杠铃举起1.9m，对杠铃所做的功为W2，功率为P2，则下列关系式中正确的是（ ）
A．W1< W2 B．W1= W2 C．P1>P2 D．P1=P2
6．2022年塔卡尔世界杯于12月18日完美落幕，留下无数精彩瞬间，如图。下列说法正确的是（ ）
A．运动员踢出的足球在空中飞行时，此时受到重力和脚的踢力
B．运动员用力踢足球的同时，足球也对运动员施加等大的力
C．大脚开球，足球在上升过程速度变快，下落过程速度变慢
D．只要运动员对足球施加等大的力，力的作用效果就会相同
7．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A．到达A点时，小球的动能最大
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能
C．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小
D．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力
二、填空题
8．重30N的物体在10N水平推力作用下，匀速前进了5m，在此过程中，推力对物体做的功为 J，重力对物体做的功为 J。
9．运动员长时间运动的功率是70W，所表示的物理意义为 。
10．如图所示，跳水运动员把跳板压弯，说明力可以改变物体的 ；跳板被压弯，它的弹性势能 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
11．2022年4月16日，神舟十三号返回舱成功着陆位于内蒙古的东风着陆场。返回舱距离地面约1米时，启动反推火箭向下喷火减速着陆，这利用了物体间力的作用是 的，同时说明力可以改变物体的 。减速下落过程中，返回舱的机械能 。
12．在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进，拉力做功为200J，则小车前进了 m，重力做功为 J。
13．要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率，需要测量的物理量有：人的质量m、 、 ，测得的功率表达式为 。
14．如图所示是一个利用“发条”驱动的大象玩具，当上紧发条后大象自己就可以在地面上运动，这时大象发条的 能转化为大象的 能。
15．如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中， 能转化为动能，从C到A点过程中， 点的动能最大。
16．在抗击新冠肺炎的战疫中，城市的大街小巷都需要消毒，如图是一辆消毒车正在街道上消毒，消毒车在水平路面上匀速行驶并向外洒消毒液的过程中，它的动能 ，机械能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．卫星在大气层外运动时，不受空气阻力作用。因此 守恒，卫星在远地点时 最大。（均选填“动能”、“重力势能”或“机械能”）
三、实验探究题
18．小红学习了简单机械后发现，所有的简单机械“省力、必然费距离”，没有既省力，又省距离的．如果想省一半的力，是否就要费一倍的距离呢？为了弄清这个问题，她设计了实验装置，如图所示来进行探究．请你回答：
（1）实验中不用刻度尺能行吗？
（2）应该记录的数据，除砝码和滑轮总重外，还应有哪些？画一个记录数据的表格
（3）探究结论，有可能用一个等式来表示吗？
19．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重） 。
⑴用体重计测量 （ 填物理量名称及对应字母）；
⑵估测自己平均每次跳起的高度 h（人的重心上升的高度） ；
⑶用计时器记录跳n次所用的 （填物理量名称及对应字母）；
⑷小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= （用以上的字母表示）
⑸若两位同学想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则（ ）
A．跳的时间短的功率大 B．相同时间完成相同次数，体重大的功率大
C．体重相同，跳的时间长的功率大 D．条件不足，无法比较
20．在学习“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验后，实验小组的同学根据自己理解重新设计了一套实验装置，如图甲所示。
（1）将木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做 运动，此时弹簧测力计的示数 木块所受滑动摩擦力的大小；
（2）在木块上加放砝码，是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系；在长木板上铺上棉布或毛巾，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面 的关系；
（3）小东认为，这个实验首先应该探究物体运动速度是否会影响滑动摩擦力大小，否则不能排除该因素对实验的影响。于是他设计了如图乙所示的实验装置。启动传送带。使其以不同的速度转动，待示数稳定，观察到弹簧测力计的示数并没有发生变化。这说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小 （选填“有关”或“无关”）。
四、计算题
21．以“一轴两山三环七道”为主体骨架建设的成都天府绿道将贯通成都，建成后将是全国规划最长的城市绿道慢性系统，是成都加快建设公园城市伟大蓝图中的一抹清新绿色。据悉，“2022天府绿道健康行骑行活动”已于近日拉开帷幕，骑行爱好者小华参加了此次活动。小华骑行的是一台碳纤维助力电动山地车，整车只有15公斤，此车采用了电动助力设计，可帮助自行车提速最高达到36km/h。已知小华体重为65kg，骑行时轮胎与地面的接触总面积约100cm2，山地车所受阻力为总重的0.02，g=10N/kg，求：
（1）小华骑行时车对地面的压强？
（2）小华以36km/h匀速直线骑行时，自行车的功率？
22．滑旱冰是青少年喜欢的一项运动，如图所示，小兵质量为34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为4×10-6m2（每只鞋有四个轮子，g取10N/kg）求：
（1）小兵穿着旱冰鞋的总重力；
（2）小兵单脚滑行时对地面的压强；
（3）小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么（不计斜坡阻力）？
23．为了保证城区街道清洁卫生，洒水车每天都要对城区主干道路洒水降尘，环卫工人驾驶的洒水车自重为2.2t，水箱容积为5000L，共有8个轮胎，每个轮胎与地面接触的面积为0.05m2，g取10N/kg。
（1）洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，它的动能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）求满载时洒水车与水共重多少？
（3）满载时，洒水车对路面的压强。
（4）洒水车在平直街道匀速行驶的速度是5m/s，汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，求洒水车牵引力的功率为多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．人用力搬石头没有搬动，有力没有移动距离，所以人对石头没有做功，A不符合题意；
B．人借助动滑轮将重物从地面拉到高处，物体受到竖直方向的力，并且在力的方向上移动了距离，人对物体做功，B符合题意；
C．踢出去的足球在草地上滚动，是因为足球具有惯性，有移动距离无力，所以人对足球没有做功，C不符合题意；
D．人背着书包沿水平方向做匀速直线运动，人给书包一个向上的力，但书包向上没有移动距离，所以人对书包没有做功，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。
2．【答案】A
【解析】【解答】A．为了纪念瓦特，用他的名字命名功率的单位，A符合题意；
B．为了纪念牛顿，用他的名字命名力的单位，B不符合题意；
C．为了纪念焦耳，用他的名字命名功的单位，C不符合题意；
D．为了纪念帕斯卡，用他的名字命名压强的单位，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】国际单位中，功率的单位是瓦特。
3．【答案】B
【解析】【解答】AC．飞船加速升空的过程中，由于燃料的燃烧得到了大量的内能，使飞行器的高度增加，速度变大，机械能增加，故燃料的内能转化为机械能，AC不符合题意；
BD．飞船加速升空的过程中，速度增加，动能增大；高度增加，重力势能增加，故机械能增加，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体的质量一定时，加速升空时，动能和重力势能增大。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．机器虫子行走时，机器虫子向后蹬地，给地一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，地面给机器虫子一个向前的摩擦力，A不符合题意；
B．重力的方向始终是竖直向下的，走在斜坡上的机器虫子所受重力的方向仍然是竖直向下的，B不符合题意；
C．机器虫子行走时，其质量不变，运动的高度可能会发生变化，运动的速度可能会发生变化，所以它的机械能不一定是守恒的，C不符合题意；
D．四条腿站立时，受力面积不变，身背喇叭跟没背喇叭相比，背喇叭后机器虫子的总重力变大，对地面的压力变大，根据可知，机器虫子对地面的压强变大了，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】地面上的物体前进时受到了地面的摩擦力；重力的方向竖直向下；减小受力面积可以增大压强。
5．【答案】A
【解析】【解答】两位运动员用相同时间举起同样重的杠铃，一个将杠铃举起1.8m，对杠铃所做的功为W1=Gh1， 功率分别为；另一位运动员将杠铃举起1.9m，对杠铃所做的功为W2=Gh2，h1故答案为：A.
【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少，利用功和时间的比值， 计算功率的大小。
6．【答案】B
【解析】【解答】A.运动员踢出的足球在空中飞行时，此时只受到重力，故A错误；
B.根据相互作用力的知识可知，运动员用力踢足球的同时，足球也对运动员施加等大的力 ，故B正确；
C.大脚开球，足球在上升过程，动能转化为重力势能，则速度变慢，下落过程重力势能转化为动能，则速度变快，故C错误；
D.只力的作用效果与力的大小，方向和作用点有关，因此等大的力也可以产生不同的作用效果，故D错误。
故选B。
【分析】（1）对空中的足球进行受力分析；
（2）根据相互作用力的知识判断；
（3）根据动能和重力势能的转化判断；
（4）根据力的作用效果的影响因素判断。
7．【答案】C
【解析】【解答】小球下落过程中，高度减小，小球重力势能减小；在OA段，小球的重力势能转化为动能，动能先增大；在AB段，小球受到向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加；在BC段，小球受到向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加；
A．小球在B点的速度最大，小球的动能最大，A不符合题意；
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能与弹簧弹性势能的和，B不符合题意；
C．根据以上分析可知，下落过程中，小球的高度一直降低，小球重力势能一直减小；小球的速度先增大后减小，因此小球的动能先增大后减小，不计空气阻力，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，C符合题意；
D．到达C点时，小球的动能为零，小球受到的重力要小于弹簧的弹力，这两个力不是一对平衡力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大；形变程度变大，弹性势能变大。
8．【答案】50；0
【解析】【解答】推力大小为10N，方向为水平方向，物体在水平方向上移动距离5m，方向为水平方向，由做功的条件可知，力做功，功的大小为
重力的方向是竖直向下的，物体在竖直方向上没有移动距离，重力不做功，重力做功为0。
【分析】根据力和力的方向上移动距离的乘积，计算做功多少；物体受力但没移动距离，力没有做功。
9．【答案】运动员在1s内做70J的功
【解析】【解答】功率是指功与做功所用的时间的比值，是表示物体做功快慢的物理量。运动员长时间运动的功率是70W，所表示的物理意义为：运动员在内做70J的功。
【分析】功率是指功与做功所用的时间的比值，是表示物体做功快慢的物理量。
10．【答案】形状；变大
【解析】【解答】跳水运动员，起跳时将跳板压弯，跳板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状。
跳板被压弯，发生了弹性形变，形变程度变大，所以弹性势能变大。
【分析】力可以改变物体的形状；物体的形变程度越大，弹性势能越大。
11．【答案】相互；运动状态；减小
【解析】【解答】启动反推火箭向下喷火，根据力的作用是相互的，火箭喷出的燃气会对火箭有一个向上的推力，达到减速的效果，此过程中火箭的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
返回舱减速下落过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，因此返回舱的机械能减小。
【分析】物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；减速下落的物体，动能和重力势能都减小，机械能减小。
12．【答案】4；0
【解析】【解答】由可知，小车前进的距离为
由于小车在重力的方向上运动的距离为0，所以重力做功为0J。
【分析】根据功和力的比值， 计算距离；物体受力但没有移动距离，力没有做功。
13．【答案】攀岩高度h；攀岩时间t；
【解析】【解答】攀岩是克服自身的重力做功，功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积，克服重力的功率为
由此可知，测克服重力的功率，除了运动员的质量m外，还需要测量攀岩高度h、攀岩时间t。
【分析】根据公式，确定需要测量的物理量及功率表达式。
14．【答案】弹性势；动
【解析】【解答】上紧发条的玩具大象，此时发条的弹性形变最大，弹性势能最大，运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能，因此大象自己就可以在地面上运动。
【分析】运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能。
15．【答案】重力势；O
【解析】【解答】小吴和滑雪板从C点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，故小吴和滑雪板的重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能。
小吴和滑雪板到达最低点O时速度达到最大值，其动能最大。
【分析】质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能；速度达到最大值，动能最大。
16．【答案】减小；减小
【解析】【解答】消毒车在水平路面上匀速行驶并向外洒消毒液的过程中，它速度不变，质量减小，动能减小，机械能减小。
【分析】速度不变，质量减小，动能减小，机械能减小。
17．【答案】机械能；重力势能
【解析】【解答】卫星在大气层外运动时，不受空气阻力作用，因此卫星的机械能总和保持不变，机械能守恒。当卫星在远地点时运动速度最小，此时动能最小，高度最高，重力势能最大。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。
18．【答案】（1）解：在使用动滑轮时，h、s之间存在这样的关系：s=2h，在计算分析时可以约掉，所以可以不用刻度尺．
（2）解：如下图所示：
（3）解：WG=Gh，WF=Fs，如果WG=WF，则说明猜想正确，即使用任何机械都不省功．
答：Gh=FS．
【解析】【分析】（1）运用使用动滑轮时h、s之间的关系分析；
（2）物体所做的功等于力乘以在力的方向上通过的距离，据此，还需要测出钩码上升的高度、所用的拉力、拉力通过的距离．
（3）根据F、s、G、h之间的关系分析．
19．【答案】质量m；时间t；；B
【解析】【解答】（1）由常识知道，用体重计测量的是质量，用m表示；
（3）根据题意知道，用计时器记录跳n次所用的时间，用t表示；
（4）自己所受的重力是mg；每次克服重力所做的功W=Gh=mgh
则跳n次所做的总功W总=nmgh
则平均功率
（5） AC．由 知道，功率不只由时间或体重决定，AC不符合题意；
B．由 知道，相同时间完成相同次数，体重大的功率大，B符合题意；
故答案为：B。
【分析】（1）测量人运动时的功率，先测量人体质量；
（3）要测量功率，还要测量时间；
（4）利用质量计算重力，结合高度计算功的大小，利用功和时间的比值计算功率；
（5）功相同时，时间越大，功率越小；时间相同时，功越大，功率越大。
20．【答案】（1）匀速直线；等于
（2）压力大小；粗糙程度
（3）无关
【解析】【解答】（1）将木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力于木块受到的摩擦力是一对平衡力，而弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧测力计的拉力（弹簧测力计的示数）是一对相互作用力，因此弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
（2）在木块上加放砝码，增大了木块对接触面的压力，木块运动时，摩擦力也会增大，这是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
在长木板上铺上棉布或毛巾，改变了接触面的粗糙程度，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
（3）启动传送带，当弹簧测力计的示数稳定后，木块相对于地面处干静状态，此时弹簧测力计通过绳子对木块的拉力（水平向右）与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反；启动传送带，使其以不同的速度转动，待示数稳定，弹簧测力计的示数没有改变，则滑动摩擦力大小不变，说明木块所受滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小无关。
【分析】（1）探究滑动摩擦力的影响因素时，使物体匀速直线运动，测力计的拉力等于摩擦力；
（2）当改变压力时，可以探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系；
（3）当压力和接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力和速度无关。
21．【答案】（1）解：小华骑行时，车对地面的压力为
骑行时轮胎与地面的接触总面积为
则小华骑行时，车对地面的压强为
答：小华骑行时，车对地面的压强为8×104Pa；
（2）解：由题意知，山地车所受阻力为
由二力平衡条件可知，骑行的动力为
骑行的速度为
则自行车的功率为
答：小华以36km/h匀速直线骑行时，自行车的功率为160W。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率大小。
22．【答案】（1）解：小兵穿着旱冰鞋每只质量为3kg，由 知道，早冰鞋的总重力
答：小兵穿着旱冰鞋的总重力是60N
（2）解：小兵单脚滑行时对地面的压力
小兵单脚滑行时，受力面积为S=4×4×10-6m2=1.6×10-5m2
小兵单脚滑行时对地面的压强
答：小兵单脚滑行时对地面的压强为2.5×107Pa；
（3）解：冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。
答：速度大，动能大，容易冲上斜坡。
【解析】【分析】 （1）根据物体的质量可以计算重力；
（2）根据水平面上的总质量计算总重力，分析压力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（3）质量一定时，增大物体的速度，动能变大。
23．【答案】（1）减小；减小
（2）解：水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5000×10﹣3m3＝5×103kg；
汽车与水共重：
G＝mg＝（2.2×103kg+5×103kg）×10N/kg＝7.2×104N；
答：满载时洒水车与水共重7.2×104N；
（3）解：装满水时，汽车对地面的压力：
F＝G＝7.2×104N，
汽车对地面的压强：
p＝ ＝ ＝1.8×105Pa；
答：满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；
（4）解：汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，所以f＝7.2×104N×0.05＝3.6×103N，
洒水车匀速行驶，
所以牵引力F＝f＝3.6×103N，
汽车牵引力的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝3.6×103N×5m/s＝1.8×104W；
答：洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【解析】【解答】解：洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，质量减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，故机械能减小；
故答案为：（1）减小；减小；（2）满载时洒水车与水共重7.2×104N；（3）满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；（4）洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【分析】（1）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.机械能：动能和势能的统称.（机械能=动能+势能）
（2）利用密度计算公式ρ= 求得水的质量 ，再利用 G＝mg求得 汽车与水重力.
（3）利用
p＝ 求得 汽车对地面的压强 .
（4）结合洒水车的运动状态可知牵引力等于阻力，再利用P=Fv求洒水车牵引力的功率.
一、单选题
1．下列所描述的情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人用力搬石头没有搬动
B．人借助动滑轮将重物从地面拉到高处
C．运动员踢出去的足球在草地上滚动
D．人背着书包沿水平方向做匀速直线运动
2．在国际单位制中，功率的单位是（ ）
A．瓦特 B．牛顿 C．焦耳 D．帕斯卡
3．神舟十四号载人飞船于2022年6月5日成功发射，三名航天员将踏上“太空出差”之旅，一起赴九天、探苍穹。以下关于飞船发射过程的分析说法正确的是（ ）
A．飞船加速升空的过程中动能转化为重力势能
B．飞船加速升空的过程中机械能增加
C．飞船加速升空的过程中重力势能转化为动能
D．飞船加速升空的过程中机械能不变
4．如图所示，在上海的一个小区里，一个身背喇叭的机器虫子在路上行走，喇叭里播放着提醒居民注意防疫的信息。下列有关说法中正确的是（ ）
A．机器虫子行走时，跟地面之间没有摩擦力
B．走在斜坡上时，机器虫子所受重力的方向不再是竖直向下
C．机器虫子行走时，它的机械能一定是守恒的
D．四条腿站立时，身背喇叭跟没背喇叭相比，机器虫子对地面的压强变大了
5．举重是我国的优势体育项目，在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.8m，对杠铃所做的功为W1， 功率分别为P1；另一位运动员将杠铃举起1.9m，对杠铃所做的功为W2，功率为P2，则下列关系式中正确的是（ ）
A．W1< W2 B．W1= W2 C．P1>P2 D．P1=P2
6．2022年塔卡尔世界杯于12月18日完美落幕，留下无数精彩瞬间，如图。下列说法正确的是（ ）
A．运动员踢出的足球在空中飞行时，此时受到重力和脚的踢力
B．运动员用力踢足球的同时，足球也对运动员施加等大的力
C．大脚开球，足球在上升过程速度变快，下落过程速度变慢
D．只要运动员对足球施加等大的力，力的作用效果就会相同
7．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A．到达A点时，小球的动能最大
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能
C．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小
D．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力
二、填空题
8．重30N的物体在10N水平推力作用下，匀速前进了5m，在此过程中，推力对物体做的功为 J，重力对物体做的功为 J。
9．运动员长时间运动的功率是70W，所表示的物理意义为 。
10．如图所示，跳水运动员把跳板压弯，说明力可以改变物体的 ；跳板被压弯，它的弹性势能 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
11．2022年4月16日，神舟十三号返回舱成功着陆位于内蒙古的东风着陆场。返回舱距离地面约1米时，启动反推火箭向下喷火减速着陆，这利用了物体间力的作用是 的，同时说明力可以改变物体的 。减速下落过程中，返回舱的机械能 。
12．在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进，拉力做功为200J，则小车前进了 m，重力做功为 J。
13．要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率，需要测量的物理量有：人的质量m、 、 ，测得的功率表达式为 。
14．如图所示是一个利用“发条”驱动的大象玩具，当上紧发条后大象自己就可以在地面上运动，这时大象发条的 能转化为大象的 能。
15．如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处由静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中， 能转化为动能，从C到A点过程中， 点的动能最大。
16．在抗击新冠肺炎的战疫中，城市的大街小巷都需要消毒，如图是一辆消毒车正在街道上消毒，消毒车在水平路面上匀速行驶并向外洒消毒液的过程中，它的动能 ，机械能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．卫星在大气层外运动时，不受空气阻力作用。因此 守恒，卫星在远地点时 最大。（均选填“动能”、“重力势能”或“机械能”）
三、实验探究题
18．小红学习了简单机械后发现，所有的简单机械“省力、必然费距离”，没有既省力，又省距离的．如果想省一半的力，是否就要费一倍的距离呢？为了弄清这个问题，她设计了实验装置，如图所示来进行探究．请你回答：
（1）实验中不用刻度尺能行吗？
（2）应该记录的数据，除砝码和滑轮总重外，还应有哪些？画一个记录数据的表格
（3）探究结论，有可能用一个等式来表示吗？
19．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重） 。
⑴用体重计测量 （ 填物理量名称及对应字母）；
⑵估测自己平均每次跳起的高度 h（人的重心上升的高度） ；
⑶用计时器记录跳n次所用的 （填物理量名称及对应字母）；
⑷小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= （用以上的字母表示）
⑸若两位同学想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则（ ）
A．跳的时间短的功率大 B．相同时间完成相同次数，体重大的功率大
C．体重相同，跳的时间长的功率大 D．条件不足，无法比较
20．在学习“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验后，实验小组的同学根据自己理解重新设计了一套实验装置，如图甲所示。
（1）将木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做 运动，此时弹簧测力计的示数 木块所受滑动摩擦力的大小；
（2）在木块上加放砝码，是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系；在长木板上铺上棉布或毛巾，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面 的关系；
（3）小东认为，这个实验首先应该探究物体运动速度是否会影响滑动摩擦力大小，否则不能排除该因素对实验的影响。于是他设计了如图乙所示的实验装置。启动传送带。使其以不同的速度转动，待示数稳定，观察到弹簧测力计的示数并没有发生变化。这说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小 （选填“有关”或“无关”）。
四、计算题
21．以“一轴两山三环七道”为主体骨架建设的成都天府绿道将贯通成都，建成后将是全国规划最长的城市绿道慢性系统，是成都加快建设公园城市伟大蓝图中的一抹清新绿色。据悉，“2022天府绿道健康行骑行活动”已于近日拉开帷幕，骑行爱好者小华参加了此次活动。小华骑行的是一台碳纤维助力电动山地车，整车只有15公斤，此车采用了电动助力设计，可帮助自行车提速最高达到36km/h。已知小华体重为65kg，骑行时轮胎与地面的接触总面积约100cm2，山地车所受阻力为总重的0.02，g=10N/kg，求：
（1）小华骑行时车对地面的压强？
（2）小华以36km/h匀速直线骑行时，自行车的功率？
22．滑旱冰是青少年喜欢的一项运动，如图所示，小兵质量为34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为4×10-6m2（每只鞋有四个轮子，g取10N/kg）求：
（1）小兵穿着旱冰鞋的总重力；
（2）小兵单脚滑行时对地面的压强；
（3）小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么（不计斜坡阻力）？
23．为了保证城区街道清洁卫生，洒水车每天都要对城区主干道路洒水降尘，环卫工人驾驶的洒水车自重为2.2t，水箱容积为5000L，共有8个轮胎，每个轮胎与地面接触的面积为0.05m2，g取10N/kg。
（1）洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，它的动能 ，机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）求满载时洒水车与水共重多少？
（3）满载时，洒水车对路面的压强。
（4）洒水车在平直街道匀速行驶的速度是5m/s，汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，求洒水车牵引力的功率为多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．人用力搬石头没有搬动，有力没有移动距离，所以人对石头没有做功，A不符合题意；
B．人借助动滑轮将重物从地面拉到高处，物体受到竖直方向的力，并且在力的方向上移动了距离，人对物体做功，B符合题意；
C．踢出去的足球在草地上滚动，是因为足球具有惯性，有移动距离无力，所以人对足球没有做功，C不符合题意；
D．人背着书包沿水平方向做匀速直线运动，人给书包一个向上的力，但书包向上没有移动距离，所以人对书包没有做功，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。
2．【答案】A
【解析】【解答】A．为了纪念瓦特，用他的名字命名功率的单位，A符合题意；
B．为了纪念牛顿，用他的名字命名力的单位，B不符合题意；
C．为了纪念焦耳，用他的名字命名功的单位，C不符合题意；
D．为了纪念帕斯卡，用他的名字命名压强的单位，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】国际单位中，功率的单位是瓦特。
3．【答案】B
【解析】【解答】AC．飞船加速升空的过程中，由于燃料的燃烧得到了大量的内能，使飞行器的高度增加，速度变大，机械能增加，故燃料的内能转化为机械能，AC不符合题意；
BD．飞船加速升空的过程中，速度增加，动能增大；高度增加，重力势能增加，故机械能增加，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体的质量一定时，加速升空时，动能和重力势能增大。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．机器虫子行走时，机器虫子向后蹬地，给地一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，地面给机器虫子一个向前的摩擦力，A不符合题意；
B．重力的方向始终是竖直向下的，走在斜坡上的机器虫子所受重力的方向仍然是竖直向下的，B不符合题意；
C．机器虫子行走时，其质量不变，运动的高度可能会发生变化，运动的速度可能会发生变化，所以它的机械能不一定是守恒的，C不符合题意；
D．四条腿站立时，受力面积不变，身背喇叭跟没背喇叭相比，背喇叭后机器虫子的总重力变大，对地面的压力变大，根据可知，机器虫子对地面的压强变大了，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】地面上的物体前进时受到了地面的摩擦力；重力的方向竖直向下；减小受力面积可以增大压强。
5．【答案】A
【解析】【解答】两位运动员用相同时间举起同样重的杠铃，一个将杠铃举起1.8m，对杠铃所做的功为W1=Gh1， 功率分别为；另一位运动员将杠铃举起1.9m，对杠铃所做的功为W2=Gh2，h1
【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少，利用功和时间的比值， 计算功率的大小。
6．【答案】B
【解析】【解答】A.运动员踢出的足球在空中飞行时，此时只受到重力，故A错误；
B.根据相互作用力的知识可知，运动员用力踢足球的同时，足球也对运动员施加等大的力 ，故B正确；
C.大脚开球，足球在上升过程，动能转化为重力势能，则速度变慢，下落过程重力势能转化为动能，则速度变快，故C错误；
D.只力的作用效果与力的大小，方向和作用点有关，因此等大的力也可以产生不同的作用效果，故D错误。
故选B。
【分析】（1）对空中的足球进行受力分析；
（2）根据相互作用力的知识判断；
（3）根据动能和重力势能的转化判断；
（4）根据力的作用效果的影响因素判断。
7．【答案】C
【解析】【解答】小球下落过程中，高度减小，小球重力势能减小；在OA段，小球的重力势能转化为动能，动能先增大；在AB段，小球受到向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加；在BC段，小球受到向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加；
A．小球在B点的速度最大，小球的动能最大，A不符合题意；
B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能与弹簧弹性势能的和，B不符合题意；
C．根据以上分析可知，下落过程中，小球的高度一直降低，小球重力势能一直减小；小球的速度先增大后减小，因此小球的动能先增大后减小，不计空气阻力，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，C符合题意；
D．到达C点时，小球的动能为零，小球受到的重力要小于弹簧的弹力，这两个力不是一对平衡力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大；形变程度变大，弹性势能变大。
8．【答案】50；0
【解析】【解答】推力大小为10N，方向为水平方向，物体在水平方向上移动距离5m，方向为水平方向，由做功的条件可知，力做功，功的大小为
重力的方向是竖直向下的，物体在竖直方向上没有移动距离，重力不做功，重力做功为0。
【分析】根据力和力的方向上移动距离的乘积，计算做功多少；物体受力但没移动距离，力没有做功。
9．【答案】运动员在1s内做70J的功
【解析】【解答】功率是指功与做功所用的时间的比值，是表示物体做功快慢的物理量。运动员长时间运动的功率是70W，所表示的物理意义为：运动员在内做70J的功。
【分析】功率是指功与做功所用的时间的比值，是表示物体做功快慢的物理量。
10．【答案】形状；变大
【解析】【解答】跳水运动员，起跳时将跳板压弯，跳板的形状发生改变，说明力可以改变物体的形状。
跳板被压弯，发生了弹性形变，形变程度变大，所以弹性势能变大。
【分析】力可以改变物体的形状；物体的形变程度越大，弹性势能越大。
11．【答案】相互；运动状态；减小
【解析】【解答】启动反推火箭向下喷火，根据力的作用是相互的，火箭喷出的燃气会对火箭有一个向上的推力，达到减速的效果，此过程中火箭的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
返回舱减速下落过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度减小，重力势能减小，因此返回舱的机械能减小。
【分析】物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；减速下落的物体，动能和重力势能都减小，机械能减小。
12．【答案】4；0
【解析】【解答】由可知，小车前进的距离为
由于小车在重力的方向上运动的距离为0，所以重力做功为0J。
【分析】根据功和力的比值， 计算距离；物体受力但没有移动距离，力没有做功。
13．【答案】攀岩高度h；攀岩时间t；
【解析】【解答】攀岩是克服自身的重力做功，功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积，克服重力的功率为
由此可知，测克服重力的功率，除了运动员的质量m外，还需要测量攀岩高度h、攀岩时间t。
【分析】根据公式，确定需要测量的物理量及功率表达式。
14．【答案】弹性势；动
【解析】【解答】上紧发条的玩具大象，此时发条的弹性形变最大，弹性势能最大，运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能，因此大象自己就可以在地面上运动。
【分析】运动过程中，弹性形变减小，弹性势能减小，减小的弹性势能转化为玩具大象的动能。
15．【答案】重力势；O
【解析】【解答】小吴和滑雪板从C点到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，故小吴和滑雪板的重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能。
小吴和滑雪板到达最低点O时速度达到最大值，其动能最大。
【分析】质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，则该过程中重力势能转化为动能；速度达到最大值，动能最大。
16．【答案】减小；减小
【解析】【解答】消毒车在水平路面上匀速行驶并向外洒消毒液的过程中，它速度不变，质量减小，动能减小，机械能减小。
【分析】速度不变，质量减小，动能减小，机械能减小。
17．【答案】机械能；重力势能
【解析】【解答】卫星在大气层外运动时，不受空气阻力作用，因此卫星的机械能总和保持不变，机械能守恒。当卫星在远地点时运动速度最小，此时动能最小，高度最高，重力势能最大。
【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。
18．【答案】（1）解：在使用动滑轮时，h、s之间存在这样的关系：s=2h，在计算分析时可以约掉，所以可以不用刻度尺．
（2）解：如下图所示：
（3）解：WG=Gh，WF=Fs，如果WG=WF，则说明猜想正确，即使用任何机械都不省功．
答：Gh=FS．
【解析】【分析】（1）运用使用动滑轮时h、s之间的关系分析；
（2）物体所做的功等于力乘以在力的方向上通过的距离，据此，还需要测出钩码上升的高度、所用的拉力、拉力通过的距离．
（3）根据F、s、G、h之间的关系分析．
19．【答案】质量m；时间t；；B
【解析】【解答】（1）由常识知道，用体重计测量的是质量，用m表示；
（3）根据题意知道，用计时器记录跳n次所用的时间，用t表示；
（4）自己所受的重力是mg；每次克服重力所做的功W=Gh=mgh
则跳n次所做的总功W总=nmgh
则平均功率
（5） AC．由 知道，功率不只由时间或体重决定，AC不符合题意；
B．由 知道，相同时间完成相同次数，体重大的功率大，B符合题意；
故答案为：B。
【分析】（1）测量人运动时的功率，先测量人体质量；
（3）要测量功率，还要测量时间；
（4）利用质量计算重力，结合高度计算功的大小，利用功和时间的比值计算功率；
（5）功相同时，时间越大，功率越小；时间相同时，功越大，功率越大。
20．【答案】（1）匀速直线；等于
（2）压力大小；粗糙程度
（3）无关
【解析】【解答】（1）将木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力于木块受到的摩擦力是一对平衡力，而弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧测力计的拉力（弹簧测力计的示数）是一对相互作用力，因此弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
（2）在木块上加放砝码，增大了木块对接触面的压力，木块运动时，摩擦力也会增大，这是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
在长木板上铺上棉布或毛巾，改变了接触面的粗糙程度，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
（3）启动传送带，当弹簧测力计的示数稳定后，木块相对于地面处干静状态，此时弹簧测力计通过绳子对木块的拉力（水平向右）与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反；启动传送带，使其以不同的速度转动，待示数稳定，弹簧测力计的示数没有改变，则滑动摩擦力大小不变，说明木块所受滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小无关。
【分析】（1）探究滑动摩擦力的影响因素时，使物体匀速直线运动，测力计的拉力等于摩擦力；
（2）当改变压力时，可以探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系；
（3）当压力和接触面的粗糙程度一定时，滑动摩擦力和速度无关。
21．【答案】（1）解：小华骑行时，车对地面的压力为
骑行时轮胎与地面的接触总面积为
则小华骑行时，车对地面的压强为
答：小华骑行时，车对地面的压强为8×104Pa；
（2）解：由题意知，山地车所受阻力为
由二力平衡条件可知，骑行的动力为
骑行的速度为
则自行车的功率为
答：小华以36km/h匀速直线骑行时，自行车的功率为160W。
【解析】【分析】（1）根据物体的质量计算重力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（2）根据物体受到的力和速度的乘积，计算功率大小。
22．【答案】（1）解：小兵穿着旱冰鞋每只质量为3kg，由 知道，早冰鞋的总重力
答：小兵穿着旱冰鞋的总重力是60N
（2）解：小兵单脚滑行时对地面的压力
小兵单脚滑行时，受力面积为S=4×4×10-6m2=1.6×10-5m2
小兵单脚滑行时对地面的压强
答：小兵单脚滑行时对地面的压强为2.5×107Pa；
（3）解：冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。
答：速度大，动能大，容易冲上斜坡。
【解析】【分析】 （1）根据物体的质量可以计算重力；
（2）根据水平面上的总质量计算总重力，分析压力；利用压力和受力面积的比值， 计算压强；
（3）质量一定时，增大物体的速度，动能变大。
23．【答案】（1）减小；减小
（2）解：水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×5000×10﹣3m3＝5×103kg；
汽车与水共重：
G＝mg＝（2.2×103kg+5×103kg）×10N/kg＝7.2×104N；
答：满载时洒水车与水共重7.2×104N；
（3）解：装满水时，汽车对地面的压力：
F＝G＝7.2×104N，
汽车对地面的压强：
p＝ ＝ ＝1.8×105Pa；
答：满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；
（4）解：汽车与路面间的摩擦力是满载时车重的0.05倍，所以f＝7.2×104N×0.05＝3.6×103N，
洒水车匀速行驶，
所以牵引力F＝f＝3.6×103N，
汽车牵引力的功率：
P＝ ＝ ＝Fv＝3.6×103N×5m/s＝1.8×104W；
答：洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【解析】【解答】解：洒水车在平直公路上匀速洒水的过程中，质量减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，故机械能减小；
故答案为：（1）减小；减小；（2）满载时洒水车与水共重7.2×104N；（3）满载时，洒水车对路面的压强是1.8×105Pa；（4）洒水车牵引力的功率为1.8×104W。
【分析】（1）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.机械能：动能和势能的统称.（机械能=动能+势能）
（2）利用密度计算公式ρ= 求得水的质量 ，再利用 G＝mg求得 汽车与水重力.
（3）利用
p＝ 求得 汽车对地面的压强 .
（4）结合洒水车的运动状态可知牵引力等于阻力，再利用P=Fv求洒水车牵引力的功率.