第十一章 功和机械能单元复习题 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

人教版八年级物理下册第十一章 功和机械能单元复习题 一、单选题 1．随着城市建设的发展．高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，这是因为质量一定的物体在高处时具有较大的（　　） A．重力势能 B．弹性势能 C．体积 D．动能 2．小明在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（　　） A．皮球由a到b时，动能逐渐增大 B．皮球在b点时的机械能最大 C．皮球由c到d时，机械能一直减小 D．皮球在a、c两点时动能相等 3．在汽车爬坡的时候要减速慢行，其原因是（　　） A．为了使汽车的功率变大 B．为了增大牵引力 C．为了爬坡时更省力 D．为了使汽车更加省油 4．在生产和生活中经常使用各种机械，下列说法正确的是（　　）． A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功 B．机械做功越快，机械效率越高 C．功率越大的机械，做功越快 D．机械做功越多，机械效率越高 5．2022年卡塔尔世界杯足球赛已圆满落幕，如图是某次比赛中足球落地后又弹起的示意图，图中B为第一次弹起的最高点，不计空气阻力。分析可知，足球（　　） A．在B点时受力平衡 B．在B点时，若所受力全部消失，将静止不动 C．在A、C两点动能可能相等 D．在整个运动过程中，足球的机械能守恒 6．掉在水平地面上的乒乓球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是乒乓球弹跳的频闪照片，乒乓球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（　　） A．乒乓球在减速上升过程中，重力势能减小，动能增加 B．乒乓球在1、2位置的重力势能相同，2位置的机械能较小 C．乒乓球在加速下降过程中，具有的惯性越来越大 D．乒乓球运动到2位置时，若所有力都消失，乒乓球将静止不动 7．跳远是一项体育运动项目。如图所示的是小明某次跳远过程中的几个阶段。若空气阻力不可忽略，则下列关于小明在这次跳远过程中能量变化的说法，正确的是（　　） A．从加速助跑到起跳阶段，小明的机械能保持不变 B．从起跳到最高点的过程中，小明的重力势能减小，动能增大 C．经过最高点时，小明的重力势能最大，动能不为零 D．从最高点到落地的过程中，小明的重力势能增大，动能减小 8．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。如图所示是运动员从A点沿竖直方向下落着网后到达最低点C时（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．此运动员从B到C的过程中只有动能转化为弹性势能 B．此运动员在C点处于静止状态，受平衡力的作用 C．此运动员在A点时，只受到重力的作用 D．此运动员从B下落到C过程中速度一直在减小，是因为受到惯性作用 二、多选题 9．将小球坚直上抛， 然后又落回到抛出点。小球向上过程的中点为， 取抛出点的重力势能为零。若该球在整个过程所受的空气阻力大小不变，则小球 （　　）。 A．上升过程损失的机械能大于下降过程损失的机械能 B．上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能 C．上升至 点时的动能大于势能 D．下落至 点时的动能大于势能 10．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和V-t图象分别如乙、丙所示，由图象可知（　　） A．当t=1s时，物体所受推力F与摩擦力f平衡，f=3N B．在t=2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大，在t=4s时摩擦力f=3N C．在t=4s~6s内力F做功的功率为10W D．在t=6s时，将F撤掉，物体将做减速运动，动能减小 三、填空题 11．我国最先进的运20空中加油机（图）正在给匀速水平飞行的战斗机加油。加油机同时以大小相同的速度保持匀速水平飞行的目的是　 　，在加油的过程中，战斗机的动能　 　，重力势能　 　。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 12．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能　 　，卫星的重力势能　 　。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 13．如图所示，小杨跳横箱时，踏板将小杨“送”上横箱，这说明力能改变物体的　 　；跃起的过程中，小杨的重力势能　 　（选填“增加”、“减小”或“不变”）；越过跳箱后，小杨受到　 　作用落到地面． 14．跳绳是中考体育项目之一，图一是小欣同学练习的情景，他的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳了180次，小欣在这1min内跳绳的功率为　 　W（g取）。 15．如下图所示，一个小球从空中下落后反复弹跳的过程中，经测量A 和B 两点到水平地面的高度均为h1。C 和D 是小球滚动过程中经过的两个位置，C 和D 两点到水平地面的高度分别为h2和h3，h2<h3，则小球在C点的重力势能　 　 D点的重力势能，小球在A点的机械能　 　B点的机械能。（两空均选填“大于”“等于”或“小于”） 16．汽车超载危害多：增大了压力从而增大了汽车对轮胎和路面的　 　 ，容易导致爆胎，也容易压坏路面；增大了对轮胎和路面的 　 　力，从而加快轮胎和路面的磨损；增大了汽车的　 　 ，使汽车遇到紧急情况时难以刹停，易引发交通事故；增大了汽车的　 　能（填一种能量名称），在发生交通事故时造成的危害更大。 17． 通常，载重汽车造成的车祸比小汽车造成的车祸严重得多，这是因为载重汽车比小汽车质量大得多，在　 　相等时，物体　 　越大，其动能越大。 四、科普阅读题 18．阅读短文，回答文后的题目。 目前，国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准是体质指数，即身体质量指数（BodyMass Index），缩写为BMI，BMI考虑了体重和身高的综合因素，可反映全身性超重和肥胖状况。计算公式为： （体重单位：kg：身高单位：m）。 《国家学生体育健康标准》将学生体重指数（BMI）分成四个等级：正常、低体重、超重、肥胖、低体重者建议加强营养，多吃高蛋白食物，保持一定时间的睡眠，超重者或肥胖者建议以控制饮食和增加运动为主来减轻体重。3月12日，国家体育总局局长高志丹发出号召，“让更多的孩子们跑起来、动起来、跳起来”。 学生体重指数（BMI）等级表（单位：） 　 男生 女生 等级 七年级 八年级 九年级 七年级 八年级 九年级 正常 15.5-22.1 15.7-22.5 15.8-22.8 14.8-21.7 15.3-22.2 16.0-22.6 低体重 ≤15.4 ≤15.6 ≤15.7 ≤14.7 ≤15.2 ≤15.9 超重 22.2-24.9 22.6-25.2 22.9-26.0 21.8-24.4 22.3-24.8 22.7-25.1 肥胖 ≥25.0 ≥25.3 ≥26.1 ≥24.5 ≥24.9 ≥25.2 步频是指跑步时，每分钟脚落地的次数，步幅则是指相邻两步的距离。当步频越慢，步幅越大时，着地点越远离重心，小腿与地面锐角越小，分解后的水平摩擦力就越大，身体容易因此受到伤害，慢步频跨大步跑导致着地点远离身体重心投影点，自然使得身体重心经过脚踩的时间增加，因为从着地到重心经过支撑脚上方这一过程都属于减速阶段。只有当身体重心完全通过支撑脚的上方，身体才会从减速变成加速，慢步频所引发的一系列效应使得刹车增加。此外，慢步频大步幅还意味着身体重心起伏增加，把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失，大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下，小步快跑更加适合大众跑者。所以，“管住嘴，迈开腿”，大家一起向着健康的生活方式努力！ （1）某九年级男生质量80kg，身高180cm，他的体重指数处于　 　等级； （2）为了增强体质，某同学定期的进行跑步训练。一次该同学用运动手环记录了自己跑步的数据。平均步频180步/分钟，平均步幅100cm，分析可知：他本次跑步的平均速度为　 　km/h； （3）跑步的时候，脚上穿着运动跑鞋，跑起来时要克服鞋的重力对鞋做功，于是他想测一下跑步时对鞋做功的功率： A．该同学已有运动手环，刻度尺，则他还需要准备一样测量工具是　 　； B．若测得每只鞋质量为m，跑步时每次脚抬起的高度为h，则他跑n步时，所用时间为t，则他对鞋做功的功率P=　 　（用题目中所给的物理量符号填写表达式）； （4）对于普通大众跑者来说，为了能够健康有效锻炼，在跑步过程中，对步幅和步频的建议是步幅尽量　 　（选填“较大”或“较小”）同时步频尽量　 　（选填“较快”或“较慢”）。 五、计算题 19．一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机，汽缸的直径为95 mm，活塞冲程为127 mm，第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是196N/cm2，飞轮的转数是1200 r/ min，这台发动机的功率是多少瓦？ 20．如图是一款电动无人驾驶观光车。若观光车与乘客总重为1.6×103N，轮胎与地面的总接触面积为0.04m2。其输出的机械功率为2×104W，在水平路面以10m/s的速度匀速行驶20min。求： （1）牵引力做的功是多少? （2）观光车行驶的路程是多少? （3）观光车的牵引力多大? （4）观光车对水平地面的压强多大? 六、综合题 21． 2015年4月16日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示.这种电车采用超级电容(一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极)作为电能存储设备.这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年.与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电桩在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让电车持续正常行驶5km以上.在制动和下坡时，电车还可以把一部分动能再转化为电能为超级电容充电. 若假设这种电车的质量(满载，含乘客)为m =15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为V=10m/s.(取g=10N/kg)求： （1）这种电车正常匀速行驶时的功率P行. （2）若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为η行=90%.试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E. （3）若每次给这种电车充满电须耗时t= 30s.试计算，充电桩为电车充电时的输出功率P出. （4）若按电价0.5元/(kW·h)来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5 km需花费燃油费多少元？ 七、实验探究题 22．小明发现力学中有很多相似的实验，他找了如下器材：表面平整的长木板（带斜面）、刻度尺、小车、木块、毛巾、棉布、钩码。 （1）如图，小明在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，让同一小车每次从斜面的　 　（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下，发现水平表面越光滑，小车运动距离越长，推理得出：运动的物体如果不受力将做　 　运动； （2）在十六世纪末，伽利略也进行过上述相关研究，如图是他实验和推理的示意图，其中属于推理的是　 　（选填“甲”或“乙”）图。牛顿在此基础上概括出一条重要的物理规律：一切物体在　 　的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态； （3）在图丙的基础上，再增加木块，可进行“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验。让同一小车从斜面上　 　（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下撞击木块，通过木块滑行距离判断动能的大小，可以探究动能的大小与　 　的关系。 23．小明同学发现高速公路上不同车型的汽车限速不同如图甲所示，他猜想物体动能的大小可能与其质量和速度的大小有关。 为了验证自己的猜想，他设计了如下实验：将细线悬挂的小球适当地拉起一定高度，由静止释放去撞击木块，如图所示； （1）实验中探究的动能是指（填序号）； A．小球在下落过程中的动能 B．小球即将撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能 （2）本实验中，物体的动能大小可以通过观察　 　来判断； （3）要探究动能大小与速度的关系，发现将同一小球由静止释放，被拉起的高度越高，小球撞击后木块移动的距离越大，说明　 　； （4）小明利用如图丙所示装置进一步探究超速和超载给汽车带来的安全隐患哪一种情况更严重。他在实验室中找到A、B（mB＝2mA）两个大小相同的小球。在探究超载带来的安全隐患时，他将A、B两个小球从同一高度h由静止释放，发现B小球推动木块滑行的距离是A小球推动木块滑行距离的2倍；探究超速带来的安全隐患时，接下来的操作是①　 　，分析实验现象和数据，若②　 　，则说明超速带来的安全隐患更大。 答案解析部分 1．【答案】A 2．【答案】C 3．【答案】B 4．【答案】C 5．【答案】C 6．【答案】B 【解析】【解答】A．乒乓球在减速上升过程中，由于速度减小，动能减小；同时，高度增加，重力势能增加。因此，A选项错误。 B．乒乓球在1、2位置的高度一样，因此重力势能相同。由于乒乓球在上升过程中克服空气阻力做功，机械能减小，因此2位置的机械能较小。因此，B选项正确。 C．惯性是物体保持原来运动状态的性质，与物体的质量有关，与速度无关。因此，乒乓球在加速下降过程中，惯性不变。因此，C选项错误。 D．根据牛顿第一定律，物体在不受力时，将保持静止或匀速直线运动状态。乒乓球在2位置时，若所有力都消失，乒乓球将保持原来的速度做匀速直线运动。因此，D选项错误。 故选B。 【分析】本题考查了动能、势能、机械能、惯性以及牛顿第一定律的相关知识。首先，我们需要理解乒乓球在不同位置时的运动状态，包括速度、高度以及受力情况。然后，根据这些信息，分析乒乓球在不同位置时的动能、势能、机械能以及惯性的变化情况。最后，根据牛顿第一定律，分析乒乓球在2位置时，若所有力都消失，乒乓球的运动状态 7．【答案】C 8．【答案】C 9．【答案】B,C 【解析】【解答】AB.球在上升和下降的过程中，克服空气的阻力消耗机械能，若空气阻力大小不变，运动的距离相同时，W=mgh，损失的机械能是相同的，A不符合题意，B符合题意； C.A在中点，小球的质量不变，小球在A点的重力势能为最高点重力势能的一半，在上升过程中，动能会转化为重力势能和内能，小球的机械能大于A点重力势能的2倍，在A点时的动能要大于重力势能，C符合题意； D.小球在A点的重力势能为最高点重力势能的一半，在下落的过程中，小球继续克服摩擦做功，机械能会继续减小；由于A点的高度不变，重力势能不变，A点的动能要小于势能，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】球在上升和下降的过程中，会克服空气的阻力做功，根据W=mgh，分析阻力做功的大小，动能的大小与速度和质量有关，重力势能的大小与质量和高度有关， 10．【答案】A,C,D 11．【答案】加油机与受油的战斗机保持相对静止；增大；增大 12．【答案】减小；增大 13．【答案】运动状态；增加；重力 14．【答案】90 15．【答案】小于；大于 16．【答案】压强；摩擦；惯性；动（机械） 【解析】【解答】（1） 汽车超载 ，总质量增大，对水平面的压力等于汽车的总重力，故压力增大，从而增大了汽车对轮胎和路面的压强； （2）汽车对地面压力增大，从而增大了汽车对路面的摩擦力； （3）第3空、第4空，同时超载质量增加，增大了汽车的惯性和动能。 【分析】（1）压强与压力大小和受力面积的大小有关； （2）摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关； （3）惯性至于物体的质量有关；动能与物体的质量和速度有关。 17．【答案】速度；质量 【解析】【解答】通常，载重汽车造成的车祸比小轿车造成的车祸要严重的多，这是因为在速度相当时，载重汽车的质量比小轿车的质量大得多，动能大得多 故答案为：速度；质量 【分析】动能大小和物体的质量、运动速度有关：物体的质量一定时，速度越大动能越大 18．【答案】（1）超重 （2）10.8 （3）天平； （4）较小；较快 19．【答案】解：活塞面积S≈πr2=3.14×()2≈70.85 (cm2)． 活塞受到的压力F=pS= 196 ×70.85≈1.389 ×104(N) 燃气对活塞每次做功W=Fh=1.389×104×0.127≈1764(]) 曲轴每转一周两个汽缸做功，每分钟发动机做功次数n= 1200×2= 2400(次) 每次做功所用时间t= (分)=0.025(秒) 发动机功率P= =7.056 ×104(W) 【解析】【分析】根据压强公式可知，气体对活塞的压力F=Ps=P πr2 ，根据做功公式可知，气体对活塞每次做功为W=Fh；转一周，两个气缸做功，所以每分钟做功次数n=1200*2，根据功率公式P=W/t计算发动机功率P=W*n/t计算 20．【答案】解：（1）牵引力做的功为W＝Pt＝2×104W×20×60s＝2.4×107J （2）观光车行驶的路程为 s＝vt＝10m/s×20×60s＝1.2×104m （3）根据 可知，观光车的牵引力为 （4）观光车对水平地面的压力等于总重力，即 F＝G总＝1.6×103N 观光车对水平地面的压强为 。 答：（1）牵引力做的功是2.4×107J （2）观光车行驶的路程是1.2×104m； （3）观光车的牵引力为2×103N； （4）观光车对水平地面的压强为4×104Pa。 【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算功的大小； （2）根据速度公式计算路程； （3）根据功的变形公式计算牵引力； （4）根据压强公式计算压强。 21．【答案】（1）解：电车匀速行驶时，电车的牵引力 F=f=0.02G=0.02mg=0.02×15×103kg×10N/kg=3×103 N 电车正常匀速行驶时的功率P行=Fv=3×103 N×10m/s=3×104 W （2）解：这种电车每次充满电后持续正常行驶s=5km，电车所做的功为 W=Fs=3×103 N×5×103 m=1.5×107 J 电车从充电桩所获得的能量E=≈1.67×107 J （3）解：充电桩为电车充电时的输出功率为P出=≈5.57 ×105 W （4）解：每次充电所需电费为×0.5元/(kW·h)=2.32元， 燃油公交车行驶5km需花费燃油费为：×36L×5.5元/L=9.9元 【解析】【分析】（1）首先根据平衡力的知识F=f=0.02G 计算出电车匀速行驶时受到的牵引力，再根据P行=Fv 计算电车匀速行驶时的功率； （2）根据W=Fs计算电车行驶做的功，再根据计算电车从充电桩获得的能量； （3）根据 计算充电桩为电车充电的功率； （4）每次充电的费用=电量×单价，燃油公交车的费用=消耗燃油数×油费单价。 22．【答案】相同；匀速直线；乙；不受外力；不同；速度 23．【答案】（1）B （2）小球推动木块移动的距离 （3）当质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大 （4）将A球从2h高度由静止释放，记录木块滑行的距离长短；A小球从2h高度处下落后推动木块滑行距离大于A小球从h高度处下落后推动木块滑行距离的2倍 【解析】【解答】（1）小球下落到水平面时因为具有动能才能撞击木块，实验中探究的动能是指小球即将撞击木块时的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）根据转换法，本实验中，物体的动能大小可以通过观察小球推动木块移动的距离来判断。 （3）将同一小球由静止释放，被拉起的高度越高，小球具有的重力势能越大，下落时，重力势能转化为动能，因此小球具有的动能越大，小球的速度越大，小球撞击后木块移动的距离越大，说明：当质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大。 （4）若要探究超速带来的安全隐患时，根据控制变量法可知，控制质量不变，改变小球在斜面的高度，因此接下来的操作是将A球从2h高度由静止释放，记录木块滑行的距离长短；分析实验现象和数据，若A小球从2h高度处下落后推动木块滑行距离大于A小球从h高度处下落后推动木块滑行距离的2倍，则说明超速带来的安全隐患更大。 【分析】(1)根据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小； (2)小球动能的大小是通过木块被推动移动的距离体现的； (3)分析图中的相同量和不同量根据控制变量法分析解答得出结论； (4)影响物体动能大小的因素有物体的质量和速度，所以在通过实验进行探究时，我们必须控制其中的一个量保持不变，每次只探究其中一个变量对动能大小的影响。 （1）小球下落到水平面时因为具有动能才能撞击木块，实验中探究的动能是指小球即将撞击木块时的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）根据转换法，本实验中，物体的动能大小可以通过观察小球推动木块移动的距离来判断。 （3）将同一小球由静止释放，被拉起的高度越高，小球具有的重力势能越大，下落时，重力势能转化为动能，因此小球具有的动能越大，小球的速度越大，小球撞击后木块移动的距离越大，说明：当质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大。 （4）[1][2]若要探究超速带来的安全隐患时，根据控制变量法可知，控制质量不变，改变小球在斜面的高度，因此接下来的操作是将A球从2h高度由静止释放，记录木块滑行的距离长短；分析实验现象和数据，若A小球从2h高度处下落后推动木块滑行距离大于A小球从h高度处下落后推动木块滑行距离的2倍，则说明超速带来的安全隐患更大。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$