第11章 功和机械能【B卷 培优卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练(湖南专用)
2025-02-09
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十一章 功和机械能 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.83 MB |
| 发布时间 | 2025-02-09 |
| 更新时间 | 2025-02-09 |
| 作者 | 子非鱼20 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-02-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50332739.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第十一章 功和机械能 (B卷•培优卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级下册第11章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在方特研学的最后一个半小时,某同学以惊人的效率游玩了13个项目,请问以下项目中重力势能没有转化成动能的是( )
A.过山车 B.昆仑秘境
C.海盗船 D.碰碰车
2.如图所示是蹦极运动的简化示意图。弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )
A.从O点到A点运动员的机械能不变
B.从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C.从O点到C点运动员的机械能一直在减小
D.从O点到C点运动员速度一直减小
3.搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底湍匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中动能保持不变 B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80% D.物体受到斜面的摩擦力为500N
4.如图是某同学投篮时的场景,下列说法正确的是( )
A.空中的篮球在任何时刻都无法处于平衡状态
B.球在最高点时动能最大
C.若篮球在最高点时一切外力同时消失,球将静止
D.投篮时手对球的作用力大于球对手的作用力
5.如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察到滚摆上下滚动,一段时间后停止,下列说法正确的是( )
A.滚摆到最高点时动能最小
B.滚摆下降时,重力势能增大,动能减小
C.滚摆到最低点后又上升,重力势能转化为动能
D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能不变
6.如图所示,两个相同长度的光滑弧形槽,一个为凸形,一个为凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为运动到槽的末端速度分别为,小球通过凸形槽的时间为,通过凹形槽的时间为,则与与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
7.用细线竖直拉着一长方体物块,将物块从盛满水的烧杯上方缓慢匀速下降直至浸没在水中,物块下降过程中,拉力的功率随时间变化的图像为( )
A. B.
C. D.
8.2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图,分析可知,足球( )
A.在B点时受力平衡
B.在A、D两点动能可能相等
C.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
D.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不断改变
9.把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆动起来,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.当铁锁摆回来时会打到鼻子
B.铁锁在摆动的过程中动能和重力势能在相互转化
C.铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到空气阻力的作用,机械能不断减小
10.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力,下落时的速度一时间图线如图所示,g=10N/kg.从第10s到第30这个过程中,人(包括装备)
A.动能一直在变大 B.重力势能先变大后不变
C.机械能一直在变小 D.重力势能一直在转化为动能
11.用轻质弹簧(弹簧质量和空气阻力忽略不计)把小球挂在天花板上,如图所示,当用手将小球拉到水平位置静止,弹簧刚好处于原长状态,放手后小球摆动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能守恒
B.小球的重力势能的减少量大于小球动能的增加量
C.小球的重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D.小球的重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
12.一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )
A.当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B.当t在2~4s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5N
C.当t在4~6s内,拉力F的功率为6W
D.当t在2~6s内,木块的机械能保持不变
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共4小题,每空2分,共18分)
13.如图所示是一座高山的等高线图(等高线上每点的高度均相同),登山运动员从A匀速到达B点时,运动员在A点的动能 在B点的动能,在A点的机械能 在B点的机械能(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
14.小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图像如图所示,由图像可知:两次物体运动的速度:v1 v2;两次拉力对物体做功的功率:P1 P2 (均选填“>”、“=”或“<”)。
15.筒车是我国古代科学著作《天工开物》中描述的一种以水流为动力来取水的机械。从能量转化的角度,筒车的工作原理是将水的 能转化为水的重力势能;若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为 J(接水槽离倒水处的高度忽略不计)。
16.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F−t和v−t的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,0∼3s内,推力对物体做功 J;t=5s时,物体受到的摩擦力是 N。3~6s内物体的机械能 。(变大,变小,不变)
三、实验探究题(本题共3小题,填空每空2分,共28分)
17.汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。图1是小明放学回家的路上时见到的两小车追尾相撞事故。小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关,于是他利用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”,实验中,。
(1)对图1中汽车A司机起保护作用的是 (选填“安全气囊”或“汽车头枕”);
(2)该实验是通过比较小球推动木块的距离来反映小球动能的大小,这种实验方法是 ;
(3)通过比较 两次实验,小明可以推理出在速度相同的情况下,汽车的质量越大,其动能就越大,发生交通事故时造成的伤害就越大;
(4)根据比较甲、丙两次实验所得出的结论,请你提一条安全行车的建议: 。
18.小芳同学对八年级物理《科学之旅》中“伽利略对摆动的研究”非常感兴趣,于是利用如图所示的装置进行实验。
(1)已知摆球的质量为0.5kg,实验中摆球在往复摆动时,某次摆球由A点摆至C点的过程中A点与B点的高度差为10cm,摆球由A点摆至B点的过程重力所做功为 J;在单摆往复摆动过程中机械能 守恒。
(2)伽利略发现单摆摆动时,无论摆幅是大是小,摆动一个来回所需时间(摆的周期T)相同,即单摆的摆动周期T与振幅无关。所以小芳同学推断单摆往复摆动过程中第一次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率和第十次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率的大小关系为
(3)伽利略开创了以实验为基础并具有严密逻辑体系和数学表述的近代科学,被后人誉为“近代科学之父”。伽利略还进行了下列哪个物理知识的研究:
A.测量大气压强 B.牛顿第一定律 C.杠杆平衡原理 D.阻力对物体运动的影响
19.小李同学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);
(1)实验需要测量的物理量:
①用 (填测量器材)测量自己的质量m;
②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
③用 (填测量器材)记录跳n次绳所用的 (填物理量与其对应字母);
(2)跳绳时平均功率表达式P= ;
(3)为计算方便,若设小李的质量m=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是 J,在1min内克服重力做功的平均功率为 W;(g取10N/kg)
四、综合题(本题共2小题,20题10分,21题8分,共18分)
20.如图为我国某型号中型履带式水陆两栖突击车,它采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能力,该两栖车装配有输出功率为1.1×106W的发动机,g取10N/kg。求:
(1)在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将 ;在陆地上行驶,履带可以 车体对地的压强(均选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)两栖车的总质量约为20t,在深水中漂浮时,它受到的浮力是多少 ?
(3)两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶了72km过程中,发动机做了多少功 ?
21.电商和快递行业的发展给我们的购物带来了极大的方便。如图所示,一辆快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶,行驶时所受的阻力始终为车总重的,快递运输车(含驾驶员)空载时所受重力为。求:
(1)快递运输车空载行驶时发动机牵引力的大小;
(2)快递运输车以的速度空载匀速行驶时,内牵引力做的功;
(3)当快递运输车装载的货物以的速度匀速行驶时,牵引力做功的功率。
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2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第十一章 功和机械能 (B卷•培优卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级下册第11章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在方特研学的最后一个半小时,某同学以惊人的效率游玩了13个项目,请问以下项目中重力势能没有转化成动能的是( )
A.过山车 B.昆仑秘境
C.海盗船 D.碰碰车
【答案】D
【详解】ABC.过山车、昆仑秘境的缆车、海盗船在由高处向下运动时,质量不变,速度增加,动能变大,高度降低,重力势能减小,重力势能转化成动能,故ABC不符合题意;
D.碰碰车在平地上行驶,质量和高度不变,则重力势能不变,重力势能没有转化成动能,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示是蹦极运动的简化示意图。弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力),下列说法正确的是( )
A.从O点到A点运动员的机械能不变
B.从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C.从O点到C点运动员的机械能一直在减小
D.从O点到C点运动员速度一直减小
【答案】A
【详解】A.从O点到A点,运动员的重力势能转化为动能,由于忽略空气阻力,所以运动员的机械能不变,故A正确;
BC.从O点到A点,运动员的机械能不变;从A点到C点过程中,弹性绳的弹性形变增大,其弹性势能增大,该过程中运动员的机械能转化为绳的弹性势能,则该过程中运动员的机械能逐渐减小;由此可知,整个过程中运动员的机械能先不变再减小,故BC错误;
D.从O点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员的拉力,因此运动员的速度越来越大;从B点到C点的过程中,弹性绳对运动员的拉力大于重力,则运动员的速度逐渐减小,到达C点时,其速度为零;因此,在B点处运动员的速度最大,整个过程中运动员的速度先变大后减小,故D错误。
故选A。
3.搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底湍匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中动能保持不变 B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80% D.物体受到斜面的摩擦力为500N
【答案】D
【详解】A.物体匀速运动,速度不变,质量不变,所以动能不变,故A正确,不符合题意;
B.推力所做的功为
故B正确,不符合题意;
C.推力做的有用功为
斜面的机械效率为
故C正确,不符合题意;
D.推力做的额外功为
物体受到斜面的摩擦力为
故D不正确,符合题意。
故选D。
4.如图是某同学投篮时的场景,下列说法正确的是( )
A.空中的篮球在任何时刻都无法处于平衡状态
B.球在最高点时动能最大
C.若篮球在最高点时一切外力同时消失,球将静止
D.投篮时手对球的作用力大于球对手的作用力
【答案】A
【详解】A.空中的篮球在任何时刻都受非平衡力的作用,都无法处于平衡状态,故A正确;
B.球在最高点时速度最小,动能最小,故B错误;
C.若篮球在最高点时一切外力同时消失,球将沿水平方向做匀速直线运动,故C错误;
D.投篮时手对球的作用力与球对手的作用力是相互作用力,两力等大,故D错误。
故选A。
5.如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察到滚摆上下滚动,一段时间后停止,下列说法正确的是( )
A.滚摆到最高点时动能最小
B.滚摆下降时,重力势能增大,动能减小
C.滚摆到最低点后又上升,重力势能转化为动能
D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能不变
【答案】A
【详解】A.滚摆到最高点时速度最小,动能最小,故A正确;
B.滚摆下降时,质量不变,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,故B错误;
C.滚摆到最低点后又上升,速度减小,高度增加,动能减小,重力势能增大,故是将动能转化为重力势能的过程,故C错误;
D.滚摆每次上升的高度逐渐减小最高点是速度为0,高度减小,动能为0,重力势能减小,机械能等于动能与势能的总和,则机械能减少,故D错误。
故选A。
6.如图所示,两个相同长度的光滑弧形槽,一个为凸形,一个为凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为运动到槽的末端速度分别为,小球通过凸形槽的时间为,通过凹形槽的时间为,则与与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意得,弧形槽光滑,则小球在弧形槽上只受重力作用,小球运动过程中机械能守恒,则小球运动到槽的末端速度
小球在A1B1C1弧形槽上先做减速运动,再做加速运动;在A2B2C2弧形槽上先做加速运动,再做减速运动;则全程的平均速度
由
得,小球在A1B1C1弧形槽的前后两半段运动的时间均较长,即
故ACD错误,B正确。
故选B。
7.用细线竖直拉着一长方体物块,将物块从盛满水的烧杯上方缓慢匀速下降直至浸没在水中,物块下降过程中,拉力的功率随时间变化的图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】开始物块没有浸入水中,拉力不变,物块缓慢匀速下降,速度不变,根据
此时功率不变;物块从接触水面到完全浸没水中,由阿基米德原理可知,物块受到的浮力变大,根据,得到拉力变小,根据
此时功率变小;当物块全部浸入水中,由阿基米德原理可知,物块受到的浮力不变,根据,得到拉力不变,根据
此时功率不变。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图,分析可知,足球( )
A.在B点时受力平衡
B.在A、D两点动能可能相等
C.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
D.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不断改变
【答案】B
【详解】A.在B点时,只有水平方向的速度,受重力和空气阻力的作用,两个力不在一条直线上,受力不平衡,故A不符合题意;
B.图中足球受到空气阻力,有机械能的损失,则D点的机械能一定小于A点的机械能;机械能等于动能与势能之和,D点比A点高度低,所以D点的重力势能小,则其动能有可能与A点的动能相等,故B符合题意;
C.足球受到空气阻力,有机械能的损失,机械能不守恒,不可能只存在动能和势能的相互转化,故C不符合题意;
D.在C点时,若所受力全部消失,将以现有速度做匀速直线运动,运动状态不变,故D不符合题意。
故选B。
9.把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆动起来,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.当铁锁摆回来时会打到鼻子
B.铁锁在摆动的过程中动能和重力势能在相互转化
C.铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到空气阻力的作用,机械能不断减小
【答案】D
【详解】A.铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,部分机械能转化为内能,机械能减小,所以铁锁摆回时不能达到原来的高度,不会打到鼻子,故A错误;
B.铁锁在摆动过程中,上升时动能转化为重力势能和内能,下降时重力势能转化为动能和内能,不只有动能与重力势能的相互转化,故B错误;
C.铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能,故C错误;
D.由于受空气阻力的作用,铁锁上升的最大高度逐次降低,部分机械能转化为内能,机械能不断减小,故D正确。
故选D。
10.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力,下落时的速度一时间图线如图所示,g=10N/kg.从第10s到第30这个过程中,人(包括装备)
A.动能一直在变大 B.重力势能先变大后不变
C.机械能一直在变小 D.重力势能一直在转化为动能
【答案】C
【详解】A.动能大小的影响因素有速度和质量,在整个过程中,质量不变,速度先变大再不变再变小,因此动能也是先变大再不变再变小,故A选项错误,不符合题意;
B.重力势能大小的影响因素有质量和高度,在整个过程中,质量不变,高度逐渐变小,因此重力势能减小,故B选项错误,不符合题意;
C.在下落过程中,阻力做功导致机械能转化为内能,因此机械能减小,故C选项正确,符合题意;
D.由图像可知,有两段速度不变的过程,在这两段过程中,动能不变,不存在重力势能转化为动能的情况,故D选项错误,不符合题意。
11.用轻质弹簧(弹簧质量和空气阻力忽略不计)把小球挂在天花板上,如图所示,当用手将小球拉到水平位置静止,弹簧刚好处于原长状态,放手后小球摆动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能守恒
B.小球的重力势能的减少量大于小球动能的增加量
C.小球的重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D.小球的重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
【答案】B
【详解】A.当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中,小球的质量不变,速度变大,同时高度降低,弹簧的弹性形变程度变大,故小球的重力势能减少、动能增加,弹簧的弹性势能增加,即小球的重力势能一部分转化为小球的动能另一部分转化为弹簧的弹性势能;弹簧质量和空气阻力忽略不计,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,故A错误;
BCD.当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中,小球的重力势能减少、动能增加,弹簧的弹性势能增加,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量与弹簧的弹性势能增加量之和,所以小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量,小球重力势能的减少量也大于弹簧弹性势能的增加量,故B正确,CD错误。
故选B。
12.一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图甲所示;F的大小与时间t的关系如图乙所示;木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )
A.当t=1s时,木块受到的摩擦力是0
B.当t在2~4s内,木块做匀速直线运动,受到的摩擦力为5N
C.当t在4~6s内,拉力F的功率为6W
D.当t在2~6s内,木块的机械能保持不变
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,物体在t=1s时受到的拉力为1N,由图丙可知此时物体处于静止状态,所以受到的摩擦力等于拉力为1N,故A错误;
B.由图乙可知,物体在4~6s内受到的拉力为3N,由图丙可知4~6s内物体做匀速运动直线运动,在4~6s内受到的摩擦力等于此时的拉力为3N;由图乙可知在2~4s内,物体做加速直线运动,接触面粗糙程度、受到的压力不变,所以在2~4s内受到的摩擦力为3N。故B错误;
C.由图乙可知,物体在4~6s内受到的拉力为3N,由图丙可知4~6s内物体做速度为2m/s的匀速运动直线运动,此时拉力的功率
故C正确;
D.在2~6s内,木块受到拉力和摩擦力的作用,机械能在不断变化,故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共4小题,每空2分,共18分)
13.如图所示是一座高山的等高线图(等高线上每点的高度均相同),登山运动员从A匀速到达B点时,运动员在A点的动能 在B点的动能,在A点的机械能 在B点的机械能(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 等于 小于
【详解】[1][2]由图示知,运动员从A匀速运动到达B点,其质量不变,高度增大,速度不变,则重力势能增大,动能不变,A点的机械能小于B点的机械能。
14.小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图像如图所示,由图像可知:两次物体运动的速度:v1 v2;两次拉力对物体做功的功率:P1 P2 (均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 > >
【详解】[1]由图乙可知,物体两次运动的s﹣t图像都是过原点的倾斜直线,说明物体两次都是做匀速直线运动,且相同时间内,第1次通过的路程比第2次通过的路程大,根据可知,第1次运动的速度大于第2次运动的速度,即v1>v2。
[2]同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,压力大小和接触面的粗糙程度都相同,则物体两次所受的摩擦力大小相同,根据二力平衡条件可知两次的拉力大小都等于摩擦力,所以F1=F2;由公式P=Fv可知第1次拉力做功的功率较大,即P1>P2。
15.筒车是我国古代科学著作《天工开物》中描述的一种以水流为动力来取水的机械。从能量转化的角度,筒车的工作原理是将水的 能转化为水的重力势能;若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车转一圈对进入接水槽的水所做的功为 J(接水槽离倒水处的高度忽略不计)。
【答案】 动 1920
【详解】[1]水流具有一定的质量和速度,具有一定的动能,水流通过做功使水的高度增大,重力势能增大,是动能转化为重力势能。
[2]该筒车旋转一周提升的水的质量为
对水所做的功为
16.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F−t和v−t的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知,0∼3s内,推力对物体做功 J;t=5s时,物体受到的摩擦力是 N。3~6s内物体的机械能 。(变大,变小,不变)
【答案】 0 6 变大
【详解】[1]由图丙可知,0~3s内物体的速度大小为零,物体处于静止状态,有力无距离,所以,推力对物体做功0J。
[2]由丙图知,9到12s时,物体匀速运动,由乙图知,9到12s时,F=6N,所以,摩擦力与推力F平衡,大小为6N,3到6s之间,物体加速运动,受力不平衡,推力大于摩擦力;但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以,摩擦力大小不变,即仍为6N。
[3]由图丙可知,物体在3~6s内速度逐渐增大,而物体的质量不变,因此物体的动能增大,物体在水平地面运动,重力势能不变,因此3~6s内物体的机械能变大。
三、实验探究题(本题共3小题,填空每空2分,共28分)
17.汽车的“超载”“超速”是许多公交事故造成安全隐患的重要因素。图1是小明放学回家的路上时见到的两小车追尾相撞事故。小明觉得此次事故可能与汽车“超载”“超速”有关,于是他利用a、b两球探究“物体动能大小与哪些因素有关”,实验中,。
(1)对图1中汽车A司机起保护作用的是 (选填“安全气囊”或“汽车头枕”);
(2)该实验是通过比较小球推动木块的距离来反映小球动能的大小,这种实验方法是 ;
(3)通过比较 两次实验,小明可以推理出在速度相同的情况下,汽车的质量越大,其动能就越大,发生交通事故时造成的伤害就越大;
(4)根据比较甲、丙两次实验所得出的结论,请你提一条安全行车的建议: 。
【答案】(1)汽车头枕; (2)转换法; (3)甲、乙; (4)不超速行驶
【详解】(1)A车辆被追尾时,司机由于惯性会向后倒,此时车辆加速或减速的压力都集中在人体脆弱的颈部和头部,而汽车头枕则对此起到缓冲作用,保护人体头部。
(2)物体动能的大小无法直接体现,可以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的大小,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,运用了转换法。
(3)甲、乙两次实验中,小球释放高度相同,到达平面时具有的速度相同,小球质量不同,甲实验中小球质量大,木块被推动的距离远,表明甲实验中小球具有的动能大,可推理得出结论:在速度相同的情况下,汽车的质量越大,其动能就越大,发生交通事故时造成的伤害就越大。
(4)甲、丙两次实验中,小球质量相同,小球释放高度不同,甲实验中小球释放高度较大,到达平面时具有的速度更大,木块被推动的距离远,表明甲实验中小球具有的动能大,可推理得出结论:在质量相同的情况下,汽车的速度越大,其动能就越大,发生交通事故时造成的伤害就越大。故提出的安全行车建议为:不超速行驶。
18.小芳同学对八年级物理《科学之旅》中“伽利略对摆动的研究”非常感兴趣,于是利用如图所示的装置进行实验。
(1)已知摆球的质量为0.5kg,实验中摆球在往复摆动时,某次摆球由A点摆至C点的过程中A点与B点的高度差为10cm,摆球由A点摆至B点的过程重力所做功为 J;在单摆往复摆动过程中机械能 守恒。
(2)伽利略发现单摆摆动时,无论摆幅是大是小,摆动一个来回所需时间(摆的周期T)相同,即单摆的摆动周期T与振幅无关。所以小芳同学推断单摆往复摆动过程中第一次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率和第十次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率的大小关系为
(3)伽利略开创了以实验为基础并具有严密逻辑体系和数学表述的近代科学,被后人誉为“近代科学之父”。伽利略还进行了下列哪个物理知识的研究:
A.测量大气压强 B.牛顿第一定律 C.杠杆平衡原理 D.阻力对物体运动的影响
【答案】()10.5 不 (2)> (3)D
【详解】(1)[1]摆球由A点摆至B点的过程重力做功为
W=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×10×10-2m=0.5J
[2]在单摆往复摆动的过程中,由于受空气阻力的作用,机械能不断减小,机械能不守恒。
(2)[3]在单摆往复摆动的过程中,由于受空气阻力的作用,机械能不断减小,所以往后每次单摆A点与B点之间的高度差越来越小,根据W=Gh可知,重力所做的功也越来越小,但摆动一个来回所需时间(摆的周期T)相同,由可知,所以重力所做功的功率也越来越小,即第一次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率大于第十次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率。
(3)[4]A.托里拆利最早较精确测出了大气压的数值,故A错误;
B.牛顿在总结前人科研成果的基础上,建立的以牛顿三定律为主题的经典力学理论,故B错误;
C.阿基米德最早发现了杠杆的平衡条件,故C错误;
D.伽利略最早提出“力不是维持物体运动的原因”,并用斜面实验证明了:运动的物体在不受外力作用时,保持运动速度不变,故D正确。
故选D。
19.小李同学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);
(1)实验需要测量的物理量:
①用 (填测量器材)测量自己的质量m;
②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
③用 (填测量器材)记录跳n次绳所用的 (填物理量与其对应字母);
(2)跳绳时平均功率表达式P= ;
(3)为计算方便,若设小李的质量m=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是 J,在1min内克服重力做功的平均功率为 W;(g取10N/kg)
【答案】(1)磅秤 秒表 时间t; (2); (3)25 75
【详解】(1)[1]需要用磅秤测量人的质量。
[2][3]由于功率是做功的多少与时间之比,故还需要用秒表测量跳n次绳所用的时间t。
(2)他每跳一次克服重力所做的功是
跳绳时平均功率表达式
(3)[1]他每跳一次克服重力所做的功是
[2]1min跳的个数为
在1min内克服重力做功的平均功率为
四、综合题(本题共2小题,20题10分,21题8分,共18分)
20.如图为我国某型号中型履带式水陆两栖突击车,它采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能力,该两栖车装配有输出功率为1.1×106W的发动机,g取10N/kg。求:
(1)在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将 ;在陆地上行驶,履带可以 车体对地的压强(均选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)两栖车的总质量约为20t,在深水中漂浮时,它受到的浮力是多少 ?
(3)两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶了72km过程中,发动机做了多少功 ?
【答案】 减小 减小 2×105N 7.92×109J
【详解】(1)[1]车体向上浮起了一些,深度变小,根据可知,车体底部受到水的压强将减小。
[2]两栖车安装履带增大受力面积,在压力一定时,增大受力面积可以减小对地面的压强。
(2)[3]两栖车的重力
由于两栖车在深水中漂浮,根据漂浮条件
(3)[4] 两栖车行驶所用时间
发动机所做的功为
21.电商和快递行业的发展给我们的购物带来了极大的方便。如图所示,一辆快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶,行驶时所受的阻力始终为车总重的,快递运输车(含驾驶员)空载时所受重力为。求:
(1)快递运输车空载行驶时发动机牵引力的大小;
(2)快递运输车以的速度空载匀速行驶时,内牵引力做的功;
(3)当快递运输车装载的货物以的速度匀速行驶时,牵引力做功的功率。
【答案】(1); (2); (3)
【详解】(1)快递运输车空载匀速直线行驶时,受平衡力作用,牵引力等于阻力,故行驶时发动机牵引力为
(2)快递运输车的速度为
内行驶的路程为
牵引力做的功为
(3)当快递运输车装载的货物匀速行驶的速度为
此时的牵引力为
做功的功率为
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