人教版(新教材) 八年级下册 第十一章功和机械能单元卷(二)(含解析)

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名称 人教版(新教材) 八年级下册 第十一章功和机械能单元卷(二)(含解析)
格式 docx
文件大小 1.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2026-04-03 00:00:00

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第十一章功和机械能单元卷(二)
一、单选题
1.王小鹏同学从一楼走到四楼,所用时间为30s,他上楼的功率最接近( )
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W
2.如图是2025年深圳北站春节期间的无人机表演活动,“飞龙”逐渐幻化成“灵蛇”。某架无人机加速升空的过程中,它的(  )
A.动能保持不变 B.重力势能增大 C.机械能不变 D.动能转化为重力势能
3.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.动能减小,重力势能不变 B.动能不变,重力势能减小
C.机械能不变 D.机械能减小
4.下列关于功和功率的说法中,正确的是(  )
A.做功越多,功率越大 B.做功时间越短,功率越大
C.功率越大,做功越快 D.功率小的机械一定比功率大的机械做功少
5.如图所示,力对物体做功的是(  )
A.用力搬石头,搬而未动 B.货物在叉车的作用下水平移动
C.推着小车前进 D.手扶轮胎静止不动
6.掷实心球是中考体育项目之一,图为掷出去的实心球从处出手后,在空中的运动轨迹,球最终停在水平地面处。则实心球(点、点高度相同)(  )
A.在处重力势能最小 B.在处动能为零
C.在、、三处机械能相等 D.在处动能比处大
7.如图甲所示,物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动,图乙为物体在DE、HG两段运动过程中距离和时间关系的图像.力F在DE段所做的功为,功率为,物体A受到的摩擦力为;在HG段所做的功为,功率为,受到的摩擦力为.则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图1所示,吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处,最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D用时50s,路程随时间变化图象如图2所示,下列说法正确的是(  )
A.货物的质量为500g
B.BC段吊机对货物的拉力做的功为60000J
C.CD段货物所受重力做功的功率为500W
D.货物从C到D的速度10m/s
二、填空题
9.荡秋千是小朋友们喜欢的游戏,荡秋千的情景可抽象成如图所示的模型,若不计阻力,小球在______点时动能最大,从B点运动到C点的过程中,小球发生的能量转化是______。
10.如图所示,小明在跑步机上锻炼身体,设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min,跑动的总动力为40N,他在这段时间内相当于跑了_________m路程,他在这段时间内做的功是_________J,他做功的功率是_________W。
11.如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,说明橡皮筋的弹性势能与其发生______有关;若橡皮筋被拉得同样长,所用“子弹”的质量不同,则“子弹”射出时的速度______(选填“相同”或“不相同”)。
12.如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”,直径达49.9米,有28个座舱,游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动,从最低点转动到最高点的过程中,小明的动能 ___________,重力势能 ___________;从最高点转动到最低点的过程中,小明的机械能 ___________(以上均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
13.如图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,,。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点,若推力分别为、,功率分别为、,则______,______(选填“>”“<”或“=”)。
三、实验题
14.如图(a)所示为“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过______(选填“高度h”或“距离s”)的大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得:物体质量相同时,速度越大,动能越______;
(3)分析比较______两组实验可得:物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(4)综上可知,交通管理部门设立如图(b)所示的交通标志牌是为了对不同车型设定不同的最高______;
(5)在实验中,若增大水平面的粗糙程度,则木块移动的距离将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.小明同学利用所学的物理知识测量自己引体向上时克服重力做功的平均功率。
(1)用_________测量自己的质量m。
(2)用刻度尺测出自己每次引体向上的平均高度h。
(3)用_________测出引体向上n次所用的_________(填物理量与其对应字母)。
(4)引体向上时,克服自身重力的平均功率P=_________(用所测物理量和已知量符号表示)。
(5)小华和小明引体向上的平均高度相同,假设把每分钟做引体向上的平均次数定义为频率。则( )
A.体重相同,频率高的平均功率小
B.频率相同,引体向上时间长的平均功率大
C.频率相同,体重大的平均功率大
D.体重相同,引体向上时间长的平均功率大
(6)若小华的质量为60kg,每次重心上升高度为40cm,每分钟引体向上25次,在1min内他克服重力做功的平均功率为_________W。(g取10N/kg)
四、计算题
16.如图所示是2025年春节联欢晚会上表演节目的机器人。若该机器人总质量约45kg,与地面接触的总面积为0.03m2。求:
(1)该机器人对水平地面的压强。
(2)若该机器人外壳全部由碳纤维复合材料制造,质量约为30kg,则制造一个这种机器人的外壳需要多少立方米的碳纤维复合材料。(ρ碳纤维复合材料约为2g/cm3)
(3)若该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高1m,忽略空气阻力,试求出箱子的重力势能将增加多少以及2s内机器人对箱子做功的功率。
17.如图为某航拍无人机,它采用4个电动机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。如表所示为该无人机的部分参数,g取10N/kg,求:(1)该无人机受到的重力;
(2)静止在水平地面上时,无人机对地面的压强;
(3)某次执行任务,该无人机以最大速度上升20m,升力所做的功。
整机质量 2kg 四脚着地总面积 10cm2
最大上升速度 6m/s 最大上升速度时受到的空气阻力 10N
最大飞行速度 15m/s 悬停时每个电动机功率 50W
第十一章功和机械能单元卷(二)参考答案
1.C
解:王小鹏的重力大约为500N,一层楼高约为3m,一楼到四楼的高度约为9m,所以,王小鹏从一楼走到四楼所做的功约为
W=Gh=500N×9m=4500J
他上楼的功率约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.B
解:无人机在加速升空的过程中,质量不变,速度变大,动能增大;高度变大,重力势能增大;机械能包括动能和势能,即机械能增大。在无人机加速升空过程中,动能和势能均增大,故动能没有转化为重力势能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
解:飞机在某一高度水平匀速飞行时,速度不变,但喷洒农药导致质量m减小,动能减小;飞机的高度不变,但质量m减小,重力势能减小;机械能等于动能和势能之和,动能和重力势能均减小,机械能减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.C
解:A.功率是描述物体做功快慢的物理量,是做功的多少与时间之比,做功越多,但是做功的时间未知,故功率的大小无法确定,A错误;
B.做功时间越短,由于做功的多少未知,故功率大小未知,B错误;
C.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大,表示做功越快,单位时间内做的功越多,故C正确;
D.由于做功的时间未知,功率小的机械做的功未必比功率大的机械做功少,故D错误。
故选C。
5.C
解:A.用力搬石头但没有搬动,人给石头一个向上的力,石头没有向上移动距离,人对石头没有做功,故A不符合题意;
B.货物在叉车的作用下水平移动,叉车给货物一个向上的力,货物没有向上移动距离,叉车对货物没有做功,故B不符合题意;
C.推着小车向前运动了一段距离,施加了推力,并且小车在推力的方向上移动了距离,推力对小车做了功,故C符合题意;
D.手扶轮胎静止不动,手对轮胎有力的作用,但轮胎没有在力的方向上移动距离,所以手对轮胎没有做功,故D不符合题意。
故选C。
6.D
解:A.重力势能与实心球所处的高度和质量有关,b处重力势能最大,d、e两处重力势能最小,故A不符合题意;
B.实心球在b处有水平速度,所以b处动能不为零,故B不符合题意;
C.实心球在空中运动时,需要克服空气阻力做功,在地面滚动时,需要克服摩擦力做功,机械能会转化为内能,导致机械能不断减小,因此在、、三处机械能不相等,故C不符合题意;
D.实心球在空中运动时,需要克服空气阻力做功,所以实心球从点运动到点过程中,机械能变小,点、点高度相同,重力势能相同,则点动能大于点动能,故D符合题意。
故选D。
7.B
解:A.在DE段和HG段,拉力F大小不变,且物体运动的距离均为3m,根据功的计算公式W=Fs可知,W1=W2,故A错误;
B.DE段用时6秒,HG段用时3秒,根据功率的计算公式可知,在功相同的情况下,时间越短功率越大,因此,故B正确;
C.由图知,在HG段物体做加速运动,说明拉力F大于摩擦力f2,即,故C错误;
D.在DE段物体做匀速直线运动,拉力F与摩擦力f1平衡,即F= f1;而在HG段,因此可以得出,故D错误。
故选B。
8.C
解:货物重为5000N,由知,货物的质量为
故A错误;
B.吊机对货物的拉力竖直向上,BC段水平匀速运动,吊机对货物的拉力没有做功,故B错误;
CD.由图2可知,CD段货物竖直向下做匀速直线运动,速度为
重力做功的功率为
故C正确,D错误。
故选C。
9. B 动能转化为重力势能
解:[1][2]小球从A点运动到B点的过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,小球在B点,质量不变,速度最大,动能最大。小球从B点运动到C点的过程中,小球质量不变,所在的高度增加,速度减小,重力势能增大,动能减小,其动能转化为重力势能。
10. 9000 3.6×105 200
解:[1]路程为
[2]小明做的功为
[3]做功的功率
11. 弹性形变的程度 不相同
解:[1]弹性势能是发生弹性形变具有的能,橡皮筋拉得越长,弹性形变量越大,同样的“子弹”射得越远,表明对子弹所做功越多,说明橡皮筋的弹性势能与其发生弹性形变的程度有关。
[2]若橡皮筋被拉得同样长,子弹射出时对子弹所做的功相同,即子弹的动能相同,所用“子弹”的质量不同,则“子弹”射出时的速度不相同。
12. 不变 增大 减小
解:[1][2]小明随座舱在竖直平面内匀速转动,从最低点转动到最高点的过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变;质量不变,高度变大,所以重力势能变大。
[3]从最高点转动到最低点的过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变;质量不变,高度减小,所以重力势能减小;动能不变,重力势能减小,所以机械能减小。
13. < =
解:[1]AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,则在推动的过程中没有额外功产生,则
W总=W有

Fs=Gh
即有用功相同时,斜面长度越长,推力越小,故
F1[2]因推力做的功相同,又在相同的时间内推至C点,由可知
P1=P2
14.(1)距离s
(2)大
(3)甲、丙
(4)速度
(5)减小
解:(1)本实验是通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,采用了转换法。
(2)分析比较甲和乙两组实验可知,小球的质量相同,而小球在斜面上释放时的高度不同,甲图中小球释放时的高度大,到达水平面时的速度大,推动木块滑行的距离远,故可得出结论:物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)研究物体的动能与质量的关系,要控制速度大小相同(即小球在斜面上释放时的高度相同),而小球的质量不同,故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
(4)图(b)所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度,质量越大的车,限速越低。
(5)在实验中,若增大水平面的粗糙程度,木块受到的阻力增大,动能一定时,推动木块做功一定,根据W=Fs,当摩擦力增大时,移动的距离减小。
15. 体重秤 秒表 时间t C 100
解:[1]人的质量超过了天平的量程,所以可以用体重秤测量自己的质量。
[2][3]测出了人的质量、引体向上的平均高度h,根据,可以计算克服重力所做的功,由可知,只有测出时间,就可以计算功率,所以用秒表测出引体向上n次所用的时间t。
[4] 引体向上n次所做的功为,结合 可得,克服自身重力的平均功率
[5]A.体重相同,频率高,在相同时间里做的功多,所以功率大,故A错误;
B.频率相同,由及频率的定义可知,平均功率与体重成正比,与引体向上的总时间无关,故B错误。
C.频率相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大,故C正确;
D.根据可知,体重相同,由于n不知道,不能根据时间长短来判断功率的大小,故D错误。
故选C。
[6]每次重心上升高度为
一次克服重力做功
每分钟做功
克服重力做功的平均功率为
16.(1)15000Pa
(2)0.015m3
(3)100J ,50W
解:(1)由重力公式G=mg可得,机器人所受的总重力G=mg=45kg×10N/kg=450N
机器人对水平地面的压力F=G=450N
该机器人对水平地面的压强为
(2)制造一个这种机器人的外壳需要碳纤维复合材料的体积为
(3)由于箱子匀速运动,箱子的重力
箱子增加的重力势能等于克服箱子重力做的功W=G箱h=100N×1m=100J
机器人对箱子做功的功率
17.(1)20N
(2)2×104Pa
(3)600J
解:(1)由表格可知,无人机的质量为2kg,由G=mg可得无人机受到的重力
(2)无人机静止在水平地面上,对地面的压力和无人机的重力大小相等,则对地面的压力为
由可得无人机对地面的压强
无人机匀速上升,运动状态不变,处于平衡状态,受到的升力
升力做功
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