贵州省台江县第一中学2023-2024学年度八年级下册物理第十一章（功和机械能）单元测试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 贵州省台江县第一中学2023-2024学年度八年级下册物理第十一章（功和机械能）单元测试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-26 11:31:03 | ||
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文档简介
人教版八年级下册物理单元测试卷
第十一章 功和机械能
（本试卷6个大题，24个小题。满分100分，考试时间90分钟。）
姓名 班级 学号 成绩
一、选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。第1~8题为单项选择题；第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1．关于力对物体做功,下列说法正确的是（ ）
A．电灯吊挂在天花板上静止，拉力对电灯做了功
B．从树上下落的苹果，重力对苹果做了功
C．小球从斜面上向下滚动的过程中，支持力对小球做了功
D．踢出去的足球，在水平地面上滚动，在滚动过程中，踢力对足球做了功
2．2023年1月1日，中国首架国产C919大型客机开启了今年首场的验证飞行。C919客机在匀速上升过程中（ ）
A．动能变大 B．重力势能变大
C．重力势能不变 D．机械能不变
3．如果一个物体在平衡力的作用下持续运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．该物体运动方向可能改变，但其动能一定不变
B．该物体运动方向一定不变，但其动能可能改变
C．该物体运动状态一定不变，但其机械能可能改变
D．该物体运动状态可能改变，但其机械能保持不变
4．木块重10N，在2N的水平拉力作用下，恰能沿水平桌面做匀速直线运动，若此木块在5N水平拉力作用下，沿水平桌面前进了0．2m，则下列说法中错误的是（ ）
A．木块的运动状态发生了改变 B．重力没有做功
C．木块受到的摩擦力是5N D．拉力做的功是1 J
5．小鹭在“双手头上前掷实心球”测试时，从地面捡起质量为2kg的实心球，缓慢举至2m高处，上体后仰，球离开手后的运动路径如图所示，若空气阻力忽略不计，下列分析正确的是（ ）
A．从捡球到举高2m，小鹭对球做功4J
B．球离手后由于受到惯性作用在空中继续上升
C．球运动到最高点时，速度不为零
D．球运动到最高点时，处于平衡状态
6．如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从A点到O点的过程中机械能不变
D．球从O点到D点的过程中机械能减少
7．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，下落点到地面之间距离用虚线划分，相邻虚线间距相等。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球经过M、N两点。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲球在P点的动能比它在Q点的动能大
B．乙球在M点与N点距离最高点、最低点距离相等，故重力势能相等
C．两球在Q点和M点的机械能相等
D．甲球在Q点的速度小于乙球在N点的速度
8．如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和物体速度大小随时间变化的图像（v-t图像）分别如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．当t=1s时，物体处于静止状态，摩擦力为0N
B．当t=3s时，物体受到的摩擦力是3N
C．在匀速直线运动阶段，拉力F做的功是16J
D．2~4s内，物体的机械能保持不变
9．（多选）用如图所示的实验装置来研究“动能跟哪些因素有关”，下列关于该装置及实验操作的说法正确的是（ ）
A．实验中要研究的是水平面上的木块的动能
B．让小球从斜面的不同高度滚下是为了研究动能与高度的关系
C．研究动能与质量关系时，应该让不同质量的小球从斜面同一位置自由滚下
D．本实验是通过观察木块被球撞击后运动距离的远近来判断动能的大小
10．（多选）今年四月长征五号B运载火箭搭载空间站“天和”核心舱发射成功。入轨后的核心舱将作为人造卫星绕地飞行，将于2022年组成空间站。若核心舱始终在大气层外运行，下列说法正确的是（ ）
A．运载火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能
B．完成任务的火箭残骸坠入大气层，火箭残骸的机械能减小
C．入轨后的核心舱由近地点向远地点运行时，核心舱的动能转化为势能
D．入轨后的核心舱在运行过程中，机械能守恒
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共14分。）
11．如右图，人用力拉弓弦后，弓弦具有 能，弦将箭射出去，力的作用效果是 。
12．如图人造地球卫星沿桶圆轨道绕地球运行时，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从远地点向近地点运动时，它的 能转化动能。
如图所示， 晓彤同学用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧， 静止时弹簧产生的弹力大小 12N（选填“大于”、“小于”或“等于”）；此时，弹簧具有 能。
14．如图所示，一个学生想通过登楼梯来估测自己的功率。已知楼梯每级楼梯高度为H，共有N级楼梯，他自身的质量为m，他上楼共用时间为t，则他共克服重力做了 的功，功率为 。
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分。）
15．如图甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
16．如图甲所示是小明练习投掷铅球掷出手后的情景，请在图乙中大致画出铅球从离开手时，到它刚接触水平地面的这段时间内，铅球的动能E 随时间t变化的大致图象。
17．如图甲所示，在探究“物体动能大小与质量关系”的实验中，将钢球A从光滑斜面O点由静止释放后，撞击静置于粗糙水平面底端M点的物块，随后A与物块共同运动至N点静止，钢球A的动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。现仅换用一个质量更大的钢球B从O点静止释放重复以上实验，B与物块共同运动一段距离后静止。请在答题卡的同一坐标中画出钢球B的动能随位置变化关系的大致图像。
四、实验探究题（本题共3个小题，每空2分，共28分。）
18．如图是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。实验中让钢球从斜槽的某个位置由静止滚下，撞击水平面上的木块。
(1)实验中研究对象是 （选填“钢球”或“木块”）；
(2)实验中物体动能的大小是通过 来反映的；
(3)在探究动能与速度的关系时，要保持钢球的 不变，让钢球从不同的高度滚下；
(4)若让不同的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，目的是探究物体的动能与物体的 的关系。
19．为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，B处为弹簧的原长位置。在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于B点右侧同一位置；
（1）小明每次应将弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小；
（2）每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功 （选填“相同”或“不同”）；
（3）图示实验中，将小球自A处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于C处。此过程中小球动能最大的位置在 （选 填“AB之间”“B点”或“BC之间）。
20．为了减少道路交通事故，《道路交通安全法》规定：“严禁超载，严禁超速，严禁酒后驾驶。”兴趣小组的同学学习机械能后，讨论得出：交通事故的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究。
（1）小组同学结合道路安全宣传标语进行了猜想：
猜想一：由“十次车祸九次快”猜想汽车的动能大小可能跟 有关；
猜想二：由“严禁超载”猜想汽车的动能大小可能跟 有关；
为了验证猜想，同学们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（2）实验中，通过观察 来比较金属球动能的大小，该实验研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）分析比较图1、2两次实验现象，可以初步得到的结论：当其他条件一定时，物体的质量越大，动能越 ；
（4）分析比较图 两次实验现象，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因；
（5）根据本次实验结论可知，在高速公路上小汽车限制的最大速度比大卡车限制的最大速度 （选填“大”或“小”）一些。
五、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分。）
21．2022年冬奥会将在中国举办，单板滑雪是比赛项目之一。如图是滑雪训练时运动员腾跃到空中的瞬间，他在空中下落时速度越来越大，请从能量的角度解释这是什么原因？滑雪板通常设计得比较宽大，这是为什么？请用所学知识解释这两种现象。
22．山地自行车具有节能环保、灵活方便和安全系数高等优点，因此越来越受到人们的青睐，成为一些旅行爱好者的首选工具。
（1）车座表面做得宽大的目的是什么？
（2）骑自行车下坡时，不蹬脚踏板，车速也会越来越快，请从能量转化的角度解释这一现象。
六、综合应用题（本题共2个小题，第23题8分，第24题8分；共16分。）
23．（8分）电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐．某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示．
（1）小明质量为60kg，重力为多大 （g取10N／kg） （2分）
（2）小明骑上电动自行车行驶时两轮胎与地面的接触面积共为1．0×10－2m2，那么此时车对地面的压强多大？（g取10N／kg） （3分）
（3）在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N．若行驶速度为7m/s，则5s内动力对自行车所做的功是多少 电动自行车的效率是多大 （3分）
24．（8分）新冠肺炎疫情暴发后，为防止疫情的蔓延和人群交叉感染，京东自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单；从仓库的仁和站出发，将医疗物资送到了武汉第九医院。该智能配送机器人设计的最大速度是，空载质量是350kg，承载量可以达到250kg。求：
（1）若配送机器人以最大速度匀速行驶36km，需要多长时间；（2分）
（2）若配送机器人的最大功率为2000W，求以最大速度匀速行驶时受到的牵引力；（3分）
（3）本次配送，配送机器人做了多少功。（3分）
试卷第1页，共3页
八年级下册 物理单元测试卷 第 1 页，共 7 页
参考答案：
1．B
【详解】A．电灯吊挂在天花板上静止，电灯没有移动距离，因此拉力对电灯没有做功，故A错误；
B．苹果从树上下落，在重力的方向上移动了距离，重力对苹果做了功，故B正确；
C．小球从斜面上向下滚动的过程中，斜面给小球的支持力垂直于斜面向上，小球在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小球没有做功，故C错误；
D．踢出去的足球，由于足球具有惯性，在水平地面上滚动，此时没有踢力作用在足球上，因此踢力对足球没有做功，故D错误．
2．B
【详解】A．C919客机在匀速上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，故A不符合题意；
BC．C919客机在匀速上升过程中，质量不变，高度上升，重力势能变大，故B符合题意，C不符合题意；
D．机械能等于动能与势能之和，C919客机在匀速上升过程中，动能不变，重力势能变大，因此机械能变大，故D不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】物体受到平衡力的作用，则处于平衡状态，即匀速直线运动状态或静止状态，那么物体的运动状态不会发生改变，其动能也不变。若物体是在竖直方向上匀速直线运动，则重力势能会发生改变，那么其机械能也会发生改变，故ABD错误，C正确。
故选C。
4．C
【详解】略
5．C
【详解】A．从捡球到举高2m，小鹭对球做的功为
W＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×2m＝40J
故A错误；
B．球离手后由于球具有惯性在空中继续上升，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C．球运动到最高点时，在水平方向上有一定的速度，它的速度不为零，故C正确；
D．球运动到最高点时，受到重力的作用，合力不为零，处于非平衡状态，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C．球从A点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C错误；
D．球从O点到D点的过程中，动能转化为重力势能，由于空气阻力的存在，机械能减少，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．甲球静止释放，下落的过程中速度越来越快，所以甲球在Q点的速度大于甲球在P点的速度，动能由质量和速度决定，甲球质量不变，所以甲球在P点的动能比它在Q点的动能小，故A错误；
B．由图可知，M点的高度大于N点的高度，物体的重力势能由质量和高度决定，质量越大，高度越高，重力势能越大，所以乙球在M点的重力势能大于乙球在N点的重力势能，故B错误；
C．甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，甲和乙的机械能相等，由于忽略空气阻力，所以甲和乙的机械能守恒，所以两球在Q点和M点的机械能相等，故C正确；
D．由图可知，Q点的高度等于N点的高度，甲和乙的机械能相等，重力势能相等，所以动能相等，甲和乙质量相等，所以甲球在Q点的速度等于乙球在N点的速度，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A．由v-t图像可知，0~2s时物体的速度大小为零，即t=1s时物体处于静止状态；此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；由F-t图像可知，t=1s时，F=1N，则此时的摩擦力
故A错误；
B．由v-t图像可知，4~6s时，物体匀速运动；由F-t图像可知，此时的推力F′=2N；由于摩擦力与推力F是一对平衡力，所以此时的摩擦力
2~4s内，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变（与匀速运动时的摩擦力大小相等），仍为2N，故B错误；
C．在4~6s时，物体匀速运动，通过的路程
拉力F做的功
故C正确；
D．2~4s内，物体做加速运动，速度增加，动能增加，高度不变，重力势能不变，则物体的机械能增加，故D错误。
故选C。
9．CD
【详解】A．该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系，故A错误；
B．若要研究物体动能与速度的关系，需让同一个小球从斜面不同高度由静止滚下，滚到水平面时的速度不同，控制小球的质量相同，故B错误；
C．动能的大小与物体的质量和速度都有关系，若要研究物体动能与质量的关系，需控制小球滚到水平面时的速度相同，改变小球的质量，所以应让不同质量的小球从斜面相同高度由静止滚下，故C正确；
D．本实验中是通过观察在水平面上木块移动的距离的大小来比较小球动能大小的，这里采用了转换法，故D正确。
故选CD。
10．BCD
【详解】A．运载火箭加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；质量不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，此过程中不是动能和势能的相互转化，故A错误；
B．完成任务的火箭残骸坠入大气层，与空气摩擦，部分机械能转化为内能，火箭残骸的机械能减小，故B正确；
CD．入轨后的核心舱始终在大气层外运行，没有空气阻力，故核心舱机械能守恒；核心舱由近地点向远地点运行时，高度变大，重力势能变大，核心舱的动能转化为势能，故CD正确。
故选BCD。
11． 弹性势 改变物体运动状态
【详解】[1]人用力拉弓弦后，人对弓做了功，使弓发生了弹性形变，弓弦具有弹性势能。
[2] 弦将箭射出去，是原先静止的箭变得运动起来，弦对箭做了功，因此力的作用效果是改变物体运动状态。
12．重力势
【详解】当人造卫星沿着椭圆轨道从远地点向近地点运动时，卫星的质量不变，高度变小，其重力势能变小，由于机械能守恒，所以卫星的动能会增大，速度增大。
13． 等于 弹性势
【详解】[1]由于物体间力的作用是相互的，且大小相等，故人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧，弹簧对手的拉力也为12N。
[2]弹簧由于发生弹性形变具有弹性势能。
14． NmgH
【详解】[1]学生受到的重力为G=mg，克服重力做的功
W=Gh=NmgH
[2]学生的功率为
15．
【详解】物体的动能与质量和速度有关，汽车匀速直线上坡，速度不变，质量不变，故动能不变，图像如下
16．
【详解】小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大；所以动能是先减小，后增大；如图所示：
17．
【详解】物体的动能与质量、速度有关，当速度一定时，质量越大，物体的动能也越大，所以该实验中用一个质量更大的B球从同一高度由静止释放，B球到达M点的动能比A球大；撞击相同的物块后，动能减小，但是仍比A球撞击后的动能大，所以在水平面上，B球和物块共同运动的距离比A球和物块运动的距离要多，即比N点远，具体如图所示：
18． 钢球 木块移动的距离 质量 质量
【详解】(1)[1]探究动能的实验时，采用了转换法，通过木块被推动距离s的大小，比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小，故研究对象是钢球。
(2)[2]由(1)可知钢球动能的大小通过木块被推动距离s的大小来反映。
(3)[3]在探究动能与速度的关系时，要保持小球的质量不变，改变小球的速度，所以应让小球从不同的高度滚下，以不同的速度推动木块移动。
(4)[4]若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，速度是相同的，质量不同，所以探究的是物体的动能与物体的质量的关系。
19． 不同 不同 B点
【详解】[1]要探究弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系，应控制小球的质量相同，改变弹簧的弹性形变大小，故小明每次应将弹簧压缩不同的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小。
[2]每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功W=Fs，由于纸盒移动的距离s不同，故克服摩擦力做功不同。
[3]小球在AB段，弹簧逐渐恢复原状，弹性势能转化为动能，小球速度逐渐增大，动能逐渐增大；在BC段，小球压缩纸盒，动能转化为纸盒的弹性势能，小球速度逐渐减小，动能逐渐减小，故小球在AB段动能逐渐增大，在BC段动能逐渐减小，故小球动能最大的位置在B点。
20． 速度 质量 物块被推动的距离 转换法 大 1、3 大
【详解】（1）[1]速度是表示物体运动快慢的物理量，所以“十次车祸九次快”中汽车的动能可能跟速度有关。
[2]超载是指车的总质量大，所以“安全驾驶莫超载”中汽车的动能可能跟质量有关。
（2）[3][4]实验中运动转换法，通过观察物块被推动的距离来表示金属球动能大小，物块被推动的越远，金属球的动能越大。
（3）[5]1、2两图中，1图中金属球的质量较大，金属球推动木块移动的距离较远，说明当其他条件一定时，物体的质量越大，动能越大。
（4）[6]1、3两图中，金属球的质量相同，图1中斜面高度较高，金属球到达斜面底端时的速度较大，推动物块移动的距离较远，可以得到结论：其他条件一定时，速度越大，动能越大，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（5）[7]因为相同速度下，质量越大，动能越大，制动距离越远。小汽车的质量比卡车小，因此在高速公路上小汽车限制的最大速度比大卡车限制的最大速度大一些。
21．见解析
【详解】答：动能和势能合称机械能，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；滑雪运动员腾跃后，在空中下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，运动员的质量不变，所以运动员在空中下落时速度越来越大；滑雪板通常设计得比较宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的。
22．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）车座表面做得宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人体的压强。
（2）人骑自行车下坡时，人和自行车的质量不变，高度降低，则重力势能减小，重力势能逐渐转化为动能，所以人和自行车的动能增大，速度越来越快。
23．（1）600N（2）140000Pa（3）1400J；70%
【详解】小明质量为60kg，重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
根据公式P=F/s计算车对地面的压强；根据公式计算5s内动力对自行车所做的功
W=Fs=40N×7m/s×5s= 1400J
电动自行车的效率根据电动车的机械能和消耗的电能比值计算．
24．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）需要的时间
（2）最大速度
以最大速度匀速行驶时受到的牵引力
（3）本次配送，配送机器人做的功
答：1）若配送机器人以最大速度匀速行驶36km，需要5h时间；
（2）若配送机器人的最大功率为2000W，以最大速度匀速行驶时受到的牵引力为1000N；
（3）本次配送，配送机器人做功为。
答案第1页，共2页
答案 第 1 页，共 2 页
第十一章 功和机械能
（本试卷6个大题，24个小题。满分100分，考试时间90分钟。）
姓名 班级 学号 成绩
一、选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。第1~8题为单项选择题；第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1．关于力对物体做功,下列说法正确的是（ ）
A．电灯吊挂在天花板上静止，拉力对电灯做了功
B．从树上下落的苹果，重力对苹果做了功
C．小球从斜面上向下滚动的过程中，支持力对小球做了功
D．踢出去的足球，在水平地面上滚动，在滚动过程中，踢力对足球做了功
2．2023年1月1日，中国首架国产C919大型客机开启了今年首场的验证飞行。C919客机在匀速上升过程中（ ）
A．动能变大 B．重力势能变大
C．重力势能不变 D．机械能不变
3．如果一个物体在平衡力的作用下持续运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．该物体运动方向可能改变，但其动能一定不变
B．该物体运动方向一定不变，但其动能可能改变
C．该物体运动状态一定不变，但其机械能可能改变
D．该物体运动状态可能改变，但其机械能保持不变
4．木块重10N，在2N的水平拉力作用下，恰能沿水平桌面做匀速直线运动，若此木块在5N水平拉力作用下，沿水平桌面前进了0．2m，则下列说法中错误的是（ ）
A．木块的运动状态发生了改变 B．重力没有做功
C．木块受到的摩擦力是5N D．拉力做的功是1 J
5．小鹭在“双手头上前掷实心球”测试时，从地面捡起质量为2kg的实心球，缓慢举至2m高处，上体后仰，球离开手后的运动路径如图所示，若空气阻力忽略不计，下列分析正确的是（ ）
A．从捡球到举高2m，小鹭对球做功4J
B．球离手后由于受到惯性作用在空中继续上升
C．球运动到最高点时，速度不为零
D．球运动到最高点时，处于平衡状态
6．如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高，下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从A点到O点的过程中机械能不变
D．球从O点到D点的过程中机械能减少
7．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，下落点到地面之间距离用虚线划分，相邻虚线间距相等。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球经过M、N两点。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲球在P点的动能比它在Q点的动能大
B．乙球在M点与N点距离最高点、最低点距离相等，故重力势能相等
C．两球在Q点和M点的机械能相等
D．甲球在Q点的速度小于乙球在N点的速度
8．如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和物体速度大小随时间变化的图像（v-t图像）分别如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．当t=1s时，物体处于静止状态，摩擦力为0N
B．当t=3s时，物体受到的摩擦力是3N
C．在匀速直线运动阶段，拉力F做的功是16J
D．2~4s内，物体的机械能保持不变
9．（多选）用如图所示的实验装置来研究“动能跟哪些因素有关”，下列关于该装置及实验操作的说法正确的是（ ）
A．实验中要研究的是水平面上的木块的动能
B．让小球从斜面的不同高度滚下是为了研究动能与高度的关系
C．研究动能与质量关系时，应该让不同质量的小球从斜面同一位置自由滚下
D．本实验是通过观察木块被球撞击后运动距离的远近来判断动能的大小
10．（多选）今年四月长征五号B运载火箭搭载空间站“天和”核心舱发射成功。入轨后的核心舱将作为人造卫星绕地飞行，将于2022年组成空间站。若核心舱始终在大气层外运行，下列说法正确的是（ ）
A．运载火箭加速上升过程中，动能转化为重力势能
B．完成任务的火箭残骸坠入大气层，火箭残骸的机械能减小
C．入轨后的核心舱由近地点向远地点运行时，核心舱的动能转化为势能
D．入轨后的核心舱在运行过程中，机械能守恒
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共14分。）
11．如右图，人用力拉弓弦后，弓弦具有 能，弦将箭射出去，力的作用效果是 。
12．如图人造地球卫星沿桶圆轨道绕地球运行时，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能守恒，当卫星从远地点向近地点运动时，它的 能转化动能。
如图所示， 晓彤同学用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧， 静止时弹簧产生的弹力大小 12N（选填“大于”、“小于”或“等于”）；此时，弹簧具有 能。
14．如图所示，一个学生想通过登楼梯来估测自己的功率。已知楼梯每级楼梯高度为H，共有N级楼梯，他自身的质量为m，他上楼共用时间为t，则他共克服重力做了 的功，功率为 。
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分。）
15．如图甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
16．如图甲所示是小明练习投掷铅球掷出手后的情景，请在图乙中大致画出铅球从离开手时，到它刚接触水平地面的这段时间内，铅球的动能E 随时间t变化的大致图象。
17．如图甲所示，在探究“物体动能大小与质量关系”的实验中，将钢球A从光滑斜面O点由静止释放后，撞击静置于粗糙水平面底端M点的物块，随后A与物块共同运动至N点静止，钢球A的动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。现仅换用一个质量更大的钢球B从O点静止释放重复以上实验，B与物块共同运动一段距离后静止。请在答题卡的同一坐标中画出钢球B的动能随位置变化关系的大致图像。
四、实验探究题（本题共3个小题，每空2分，共28分。）
18．如图是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。实验中让钢球从斜槽的某个位置由静止滚下，撞击水平面上的木块。
(1)实验中研究对象是 （选填“钢球”或“木块”）；
(2)实验中物体动能的大小是通过 来反映的；
(3)在探究动能与速度的关系时，要保持钢球的 不变，让钢球从不同的高度滚下；
(4)若让不同的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，目的是探究物体的动能与物体的 的关系。
19．为了探究“弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系”，小明用图示装置进行实验，B处为弹簧的原长位置。在水平桌面上，压缩弹簧后由静止释放小球，使小球撞击同一纸盒，并与纸盒一起向右滑行。撞击前纸盒均位于B点右侧同一位置；
（1）小明每次应将弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小；
（2）每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功 （选填“相同”或“不同”）；
（3）图示实验中，将小球自A处由静止释放，最终小球和纸盒一起静止于C处。此过程中小球动能最大的位置在 （选 填“AB之间”“B点”或“BC之间）。
20．为了减少道路交通事故，《道路交通安全法》规定：“严禁超载，严禁超速，严禁酒后驾驶。”兴趣小组的同学学习机械能后，讨论得出：交通事故的危害程度与汽车的动能大小有关。于是他们进行了如下探究。
（1）小组同学结合道路安全宣传标语进行了猜想：
猜想一：由“十次车祸九次快”猜想汽车的动能大小可能跟 有关；
猜想二：由“严禁超载”猜想汽车的动能大小可能跟 有关；
为了验证猜想，同学们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（2）实验中，通过观察 来比较金属球动能的大小，该实验研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）分析比较图1、2两次实验现象，可以初步得到的结论：当其他条件一定时，物体的质量越大，动能越 ；
（4）分析比较图 两次实验现象，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因；
（5）根据本次实验结论可知，在高速公路上小汽车限制的最大速度比大卡车限制的最大速度 （选填“大”或“小”）一些。
五、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分。）
21．2022年冬奥会将在中国举办，单板滑雪是比赛项目之一。如图是滑雪训练时运动员腾跃到空中的瞬间，他在空中下落时速度越来越大，请从能量的角度解释这是什么原因？滑雪板通常设计得比较宽大，这是为什么？请用所学知识解释这两种现象。
22．山地自行车具有节能环保、灵活方便和安全系数高等优点，因此越来越受到人们的青睐，成为一些旅行爱好者的首选工具。
（1）车座表面做得宽大的目的是什么？
（2）骑自行车下坡时，不蹬脚踏板，车速也会越来越快，请从能量转化的角度解释这一现象。
六、综合应用题（本题共2个小题，第23题8分，第24题8分；共16分。）
23．（8分）电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐．某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示．
（1）小明质量为60kg，重力为多大 （g取10N／kg） （2分）
（2）小明骑上电动自行车行驶时两轮胎与地面的接触面积共为1．0×10－2m2，那么此时车对地面的压强多大？（g取10N／kg） （3分）
（3）在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N．若行驶速度为7m/s，则5s内动力对自行车所做的功是多少 电动自行车的效率是多大 （3分）
24．（8分）新冠肺炎疫情暴发后，为防止疫情的蔓延和人群交叉感染，京东自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单；从仓库的仁和站出发，将医疗物资送到了武汉第九医院。该智能配送机器人设计的最大速度是，空载质量是350kg，承载量可以达到250kg。求：
（1）若配送机器人以最大速度匀速行驶36km，需要多长时间；（2分）
（2）若配送机器人的最大功率为2000W，求以最大速度匀速行驶时受到的牵引力；（3分）
（3）本次配送，配送机器人做了多少功。（3分）
试卷第1页，共3页
八年级下册 物理单元测试卷 第 1 页，共 7 页
参考答案：
1．B
【详解】A．电灯吊挂在天花板上静止，电灯没有移动距离，因此拉力对电灯没有做功，故A错误；
B．苹果从树上下落，在重力的方向上移动了距离，重力对苹果做了功，故B正确；
C．小球从斜面上向下滚动的过程中，斜面给小球的支持力垂直于斜面向上，小球在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小球没有做功，故C错误；
D．踢出去的足球，由于足球具有惯性，在水平地面上滚动，此时没有踢力作用在足球上，因此踢力对足球没有做功，故D错误．
2．B
【详解】A．C919客机在匀速上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，故A不符合题意；
BC．C919客机在匀速上升过程中，质量不变，高度上升，重力势能变大，故B符合题意，C不符合题意；
D．机械能等于动能与势能之和，C919客机在匀速上升过程中，动能不变，重力势能变大，因此机械能变大，故D不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】物体受到平衡力的作用，则处于平衡状态，即匀速直线运动状态或静止状态，那么物体的运动状态不会发生改变，其动能也不变。若物体是在竖直方向上匀速直线运动，则重力势能会发生改变，那么其机械能也会发生改变，故ABD错误，C正确。
故选C。
4．C
【详解】略
5．C
【详解】A．从捡球到举高2m，小鹭对球做的功为
W＝Gh＝mgh＝2kg×10N/kg×2m＝40J
故A错误；
B．球离手后由于球具有惯性在空中继续上升，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C．球运动到最高点时，在水平方向上有一定的速度，它的速度不为零，故C正确；
D．球运动到最高点时，受到重力的作用，合力不为零，处于非平衡状态，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B．由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C．球从A点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C错误；
D．球从O点到D点的过程中，动能转化为重力势能，由于空气阻力的存在，机械能减少，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．甲球静止释放，下落的过程中速度越来越快，所以甲球在Q点的速度大于甲球在P点的速度，动能由质量和速度决定，甲球质量不变，所以甲球在P点的动能比它在Q点的动能小，故A错误；
B．由图可知，M点的高度大于N点的高度，物体的重力势能由质量和高度决定，质量越大，高度越高，重力势能越大，所以乙球在M点的重力势能大于乙球在N点的重力势能，故B错误；
C．甲、乙两个质量相同的小球从相同高度静止释放，甲和乙的机械能相等，由于忽略空气阻力，所以甲和乙的机械能守恒，所以两球在Q点和M点的机械能相等，故C正确；
D．由图可知，Q点的高度等于N点的高度，甲和乙的机械能相等，重力势能相等，所以动能相等，甲和乙质量相等，所以甲球在Q点的速度等于乙球在N点的速度，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A．由v-t图像可知，0~2s时物体的速度大小为零，即t=1s时物体处于静止状态；此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；由F-t图像可知，t=1s时，F=1N，则此时的摩擦力
故A错误；
B．由v-t图像可知，4~6s时，物体匀速运动；由F-t图像可知，此时的推力F′=2N；由于摩擦力与推力F是一对平衡力，所以此时的摩擦力
2~4s内，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变（与匀速运动时的摩擦力大小相等），仍为2N，故B错误；
C．在4~6s时，物体匀速运动，通过的路程
拉力F做的功
故C正确；
D．2~4s内，物体做加速运动，速度增加，动能增加，高度不变，重力势能不变，则物体的机械能增加，故D错误。
故选C。
9．CD
【详解】A．该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系，故A错误；
B．若要研究物体动能与速度的关系，需让同一个小球从斜面不同高度由静止滚下，滚到水平面时的速度不同，控制小球的质量相同，故B错误；
C．动能的大小与物体的质量和速度都有关系，若要研究物体动能与质量的关系，需控制小球滚到水平面时的速度相同，改变小球的质量，所以应让不同质量的小球从斜面相同高度由静止滚下，故C正确；
D．本实验中是通过观察在水平面上木块移动的距离的大小来比较小球动能大小的，这里采用了转换法，故D正确。
故选CD。
10．BCD
【详解】A．运载火箭加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大；质量不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，此过程中不是动能和势能的相互转化，故A错误；
B．完成任务的火箭残骸坠入大气层，与空气摩擦，部分机械能转化为内能，火箭残骸的机械能减小，故B正确；
CD．入轨后的核心舱始终在大气层外运行，没有空气阻力，故核心舱机械能守恒；核心舱由近地点向远地点运行时，高度变大，重力势能变大，核心舱的动能转化为势能，故CD正确。
故选BCD。
11． 弹性势 改变物体运动状态
【详解】[1]人用力拉弓弦后，人对弓做了功，使弓发生了弹性形变，弓弦具有弹性势能。
[2] 弦将箭射出去，是原先静止的箭变得运动起来，弦对箭做了功，因此力的作用效果是改变物体运动状态。
12．重力势
【详解】当人造卫星沿着椭圆轨道从远地点向近地点运动时，卫星的质量不变，高度变小，其重力势能变小，由于机械能守恒，所以卫星的动能会增大，速度增大。
13． 等于 弹性势
【详解】[1]由于物体间力的作用是相互的，且大小相等，故人用12N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧，弹簧对手的拉力也为12N。
[2]弹簧由于发生弹性形变具有弹性势能。
14． NmgH
【详解】[1]学生受到的重力为G=mg，克服重力做的功
W=Gh=NmgH
[2]学生的功率为
15．
【详解】物体的动能与质量和速度有关，汽车匀速直线上坡，速度不变，质量不变，故动能不变，图像如下
16．
【详解】小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大；所以动能是先减小，后增大；如图所示：
17．
【详解】物体的动能与质量、速度有关，当速度一定时，质量越大，物体的动能也越大，所以该实验中用一个质量更大的B球从同一高度由静止释放，B球到达M点的动能比A球大；撞击相同的物块后，动能减小，但是仍比A球撞击后的动能大，所以在水平面上，B球和物块共同运动的距离比A球和物块运动的距离要多，即比N点远，具体如图所示：
18． 钢球 木块移动的距离 质量 质量
【详解】(1)[1]探究动能的实验时，采用了转换法，通过木块被推动距离s的大小，比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小，故研究对象是钢球。
(2)[2]由(1)可知钢球动能的大小通过木块被推动距离s的大小来反映。
(3)[3]在探究动能与速度的关系时，要保持小球的质量不变，改变小球的速度，所以应让小球从不同的高度滚下，以不同的速度推动木块移动。
(4)[4]若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，速度是相同的，质量不同，所以探究的是物体的动能与物体的质量的关系。
19． 不同 不同 B点
【详解】[1]要探究弹性势能的大小与物体的弹性形变大小的关系，应控制小球的质量相同，改变弹簧的弹性形变大小，故小明每次应将弹簧压缩不同的长度，再释放小球，通过比较各次实验中纸盒移动的距离，从而判断弹簧弹性势能的大小。
[2]每次实验中，小球和纸盒克服摩擦力做功W=Fs，由于纸盒移动的距离s不同，故克服摩擦力做功不同。
[3]小球在AB段，弹簧逐渐恢复原状，弹性势能转化为动能，小球速度逐渐增大，动能逐渐增大；在BC段，小球压缩纸盒，动能转化为纸盒的弹性势能，小球速度逐渐减小，动能逐渐减小，故小球在AB段动能逐渐增大，在BC段动能逐渐减小，故小球动能最大的位置在B点。
20． 速度 质量 物块被推动的距离 转换法 大 1、3 大
【详解】（1）[1]速度是表示物体运动快慢的物理量，所以“十次车祸九次快”中汽车的动能可能跟速度有关。
[2]超载是指车的总质量大，所以“安全驾驶莫超载”中汽车的动能可能跟质量有关。
（2）[3][4]实验中运动转换法，通过观察物块被推动的距离来表示金属球动能大小，物块被推动的越远，金属球的动能越大。
（3）[5]1、2两图中，1图中金属球的质量较大，金属球推动木块移动的距离较远，说明当其他条件一定时，物体的质量越大，动能越大。
（4）[6]1、3两图中，金属球的质量相同，图1中斜面高度较高，金属球到达斜面底端时的速度较大，推动物块移动的距离较远，可以得到结论：其他条件一定时，速度越大，动能越大，可以解释汽车超速行驶时危险性大的原因。
（5）[7]因为相同速度下，质量越大，动能越大，制动距离越远。小汽车的质量比卡车小，因此在高速公路上小汽车限制的最大速度比大卡车限制的最大速度大一些。
21．见解析
【详解】答：动能和势能合称机械能，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；滑雪运动员腾跃后，在空中下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，运动员的质量不变，所以运动员在空中下落时速度越来越大；滑雪板通常设计得比较宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的。
22．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）车座表面做得宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人体的压强。
（2）人骑自行车下坡时，人和自行车的质量不变，高度降低，则重力势能减小，重力势能逐渐转化为动能，所以人和自行车的动能增大，速度越来越快。
23．（1）600N（2）140000Pa（3）1400J；70%
【详解】小明质量为60kg，重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
根据公式P=F/s计算车对地面的压强；根据公式计算5s内动力对自行车所做的功
W=Fs=40N×7m/s×5s= 1400J
电动自行车的效率根据电动车的机械能和消耗的电能比值计算．
24．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）需要的时间
（2）最大速度
以最大速度匀速行驶时受到的牵引力
（3）本次配送，配送机器人做的功
答：1）若配送机器人以最大速度匀速行驶36km，需要5h时间；
（2）若配送机器人的最大功率为2000W，以最大速度匀速行驶时受到的牵引力为1000N；
（3）本次配送，配送机器人做功为。
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