第十一章《功和机械能》单元模拟训练卷 2024-2025学年人教版物理八年级下册

八年级物理第十一章《功和机械能》单元模拟训练卷 （时间：70分钟　　满分：70分） 一、选择题(共12题，每题2分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 为了纪念科学家们对物理学的发展作出的巨大贡献，物理学上常常用他们的名字作为物理量的单位，下列名字被命名为功率的单位的科学家是(D) A.牛顿 B.焦耳 C.帕斯卡 D.瓦特 2. 目前，我国首台国产大功率斯特林发动机研发取得成功，并以320 kW的额定单机功率达到世界顶尖水平，与内燃机相比，其运行更安静。关于功率这个物理量，下列说法正确的是(A) A.功率大一定做功快 B.功率大一定做功多 C.功率大一定效率高 D.功率大一定更省力 3. 下列物体的动能会发生改变的是(C) A.水平路面匀速行驶的汽车 B.匀速上升的小球 C.正在水平路面匀速行驶并且洒水的洒水车 D.匀速下降的小球 4. 下列情境没有利用弹性势能的是(D) A.跳板跳水 B.撑竿跳高 C.拉弓射箭 D.雨滴下落 5. 高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的(B) A.动能 B.重力势能 C.弹性势能 D.以上都不是 6. 乙两人在相同的水平路面上，用水平推力分别以1 m/s和0.5 m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10 m。在此过程中，下列说法正确的是(B) A.甲的推力大于乙的推力 B.甲、乙做功相等 C.甲、乙做功的功率相等 D.推动过程中木箱的动能相同 7. 如图，小程把一物理课本从地面拿到课桌上，他对书做的功约为(B) A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J 8. 很多同学都玩过荡秋千(如图)，下列说法正确的是(D) A.秋千荡到最低点时只有动能 B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能 C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能 D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减小 9. 如图，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。关于运行的卫星，下列说法不正确的是(C) A.卫星不受空气阻力，只有动能和势能间的转化 B.从远地点向近地点运动时，动能增大，势能减小 C.从远地点向近地点运动时，动能减小，势能增大 D.在远地点和近地点的机械能相等 10. 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 m，有28个座舱，游客可以通过它看到东湖的别样之美。若游客随座舱在竖直平面内匀速转动，则下列说法正确的是(B) A.摩天轮内坐着的游客的运动状态没有发生改变 B.匀速转动的摩天轮内坐着的游客机械能不守恒 C.从最高点转动到最低点的过程中，游客的重力势能变大 D.从最高点转动到最低点的过程中，游客的动能变大 11. 如图，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是(C) A.W1＜W2，P1＜P2 B.W1＞W2，P1＞P2 C.W1＝W2，P1＝P2 D.W1＜W2，P1＞P2 12. 物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲所示时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙所示时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为(D) A.3∶5，9∶25 B.3∶5，1∶1 C.3∶5，3∶5 D.1∶1，3∶5 二、填空题(共4题，每空1分，共10分) 13. 《天工开物》是我国古代的科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械(如图)。从能量转化的角度，筒车的工作原理可以理解为将 动 能转化为 重力势 能。 14. 如图，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，拉力做的功W1 ＝ W2，拉力做功的功率P1 ＜ P2。(均选填“＞”“＜”或“＝”) 15. 如图，一表演者正借助喷射式悬浮飞行器进行水上飞人表演。当飞行器向下喷出高速水流时，可使表演者获得一个较大的向 上 的力。表演者加速上升时，其动能 增大 ，机械能 增大 (后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。 16. 塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。若钢丝绳对物体的拉力为1×104 N，物体运动的距离为40 m，物体上升的这段时间共花费50 s，则拉力做的功为 4×105 J ，功率为 8 000 W 。 三、探究实践题(共5题，共21分) 17. (2分)如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的大致曲线。 18. (2分)如图1，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上粗糙的水平轨道MN，最终停在C点，在图2中画出小球从A点运动到C点的过程中的机械能随时间变化的大致图像。 19. (5分)如图，小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率。 (1)需要的测量工具：电子秤、刻度尺、 秒表 。 (2)请帮他设计实验步骤： ①用 电子秤 测出小刚的质量m。 ②小刚吊在单杠上，用刻度尺测量他的下巴到单杠的高度h，也就是他上升的高度。 ③连续完成n次引体向上，记录需要的 时间t 。 ④计算做功的功率。 (3)小刚采用表格记录数据，请帮他把表中空格①②补充完整(不填写数据)。 ① 人的质量m/kg 人体上升的高度h/m 引体向上一次克服重力所做的功W/J 引体向上的次数 时间t/s ② 功率P/W — — — — — — 20. (5分)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的底面积相同，质量关系为mA＝mB＜mC。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 重物 (选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小，这种研究方法是 转换法 (选填“控制变量法”或“转换法”)。 (2)比较 A、B 两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和高度的关系，得出的结论是在质量一定时，物体的高度越 高 ，重力势能越大。 (3)结合(2)中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们 能 (选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论。 21. (7分)在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下(mA＝mB＜mC，h1＝h3＞h2)，水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答下列问题。 (1)该实验探究的是 钢球 (选填“木块”或“钢球”)的动能。 (2)实验通过观察木块被钢球撞出 距离 的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫 转换法 。 (3)比较 甲、乙 两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。 (4)比较 甲、丙 两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度 相等 (选填“相等”或“不相等”)。 (5)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样， 大客车 (选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80 km/h。 四、综合应用题(共2题，共15分) 22. (7分)我国生产的无人机世界领先，应用领域广泛。如图甲为某型号无人机，它的铭牌如表所示。 (1)无人机在空中悬停时受到的升力是多大？(g取10 N/kg) (2)无人机以最大速度匀速上升100 m，空气阻力忽略不计，升力对无人机做功的功率是多大？ (3)某次飞行时，无人机的飞行路线如图乙所示，无人机先从A点匀速上升到B点，后水平匀速飞行到C点，从A到C的过程中，无人机受到的竖直升力对无人机所做的功是多少？ 解：(1)当无人机在空中悬停时，处于平衡状态，受到的升力： F＝G＝mg＝1 100×10－3 kg×10 N/kg＝11 N。 (2)当无人机以最大速度匀速上升时， 升力对无人机做功的功率：P＝＝＝Fv＝11 N×4 m/s＝44 W。 (3)升力的方向为竖直向上，故水平匀速飞行到C点过程中，升力和运动方向垂直，升力不做功，故从A到C的过程中，无人机受到的竖直升力对无人机所做的功：W＝FhAB＝11 N×300 m＝3 300 J。 23. (8分)在节能减排的今天，油电混合动力汽车(以下称“油电汽车”)已走进普通百姓家庭，油电汽车安装了一台内燃机和一台电机，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。如图甲，该油电汽车空车质量为1 120 kg，电池容量为44 kW·h，汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1，g取10 N/kg。 (1)当该油电汽车需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，给汽车提供动力，并通过“电机”给蓄电池充电，从能量转化的角度来看，该“电机”是将 机械 能转化为 电 能。 (2)该油电汽车空车静止在水平地面上时，车胎与地面总接触面积约为1 000 cm2，则该油电汽车对地面的压强是多少？ (3)小明爸爸的体重为80 kg，小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时，汽车受到的牵引力是多少？ (4)小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶，其行驶的速度随时间的变化图像如图乙所示，则该油电汽车在第10 min到第40 min时间内，牵引力做的功及功率各是多少？ 解：(2)该油电汽车空车静止在水平地面上时，对地面的压力的大小等于其重力的大小，对地面的压力： F＝G＝mg＝1 120 kg×10 N/kg＝11 200 N， 该油电汽车对地面的压强：p＝＝＝1.12×105 Pa。 (3)汽车受到的牵引力大小：F′＝f＝0.1G总＝0.1m总g＝0.1×(1 120 kg＋80 kg)×10 N/kg＝1 200 N。 (4)汽车行驶的时间：t＝(40－10)×60 s＝1 800 s， 汽车行驶的路程：s＝vt＝15 m/s×1 800 s＝2.7×104 m， 牵引力做的功：W＝F′s＝1 200 N×2.7×104 m＝3.24×107 J， 牵引力做功的功率：P＝＝＝1.8×104 W。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 八年级物理第十一章《功和机械能》单元模拟训练卷 （时间：70分钟　　满分：70分） 一、选择题(共12题，每题2分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1. 为了纪念科学家们对物理学的发展作出的巨大贡献，物理学上常常用他们的名字作为物理量的单位，下列名字被命名为功率的单位的科学家是( ) A.牛顿 B.焦耳 C.帕斯卡 D.瓦特 2. 目前，我国首台国产大功率斯特林发动机研发取得成功，并以320 kW的额定单机功率达到世界顶尖水平，与内燃机相比，其运行更安静。关于功率这个物理量，下列说法正确的是( ) A.功率大一定做功快 B.功率大一定做功多 C.功率大一定效率高 D.功率大一定更省力 3. 下列物体的动能会发生改变的是( ) A.水平路面匀速行驶的汽车 B.匀速上升的小球 C.正在水平路面匀速行驶并且洒水的洒水车 D.匀速下降的小球 4. 下列情境没有利用弹性势能的是( ) A.跳板跳水 B.撑竿跳高 C.拉弓射箭 D.雨滴下落 5. 高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，这是因为处在高处的物体具有较大的( ) A.动能 B.重力势能 C.弹性势能 D.以上都不是 6. 乙两人在相同的水平路面上，用水平推力分别以1 m/s和0.5 m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10 m。在此过程中，下列说法正确的是( ) A.甲的推力大于乙的推力 B.甲、乙做功相等 C.甲、乙做功的功率相等 D.推动过程中木箱的动能相同 7. 如图，小程把一物理课本从地面拿到课桌上，他对书做的功约为( ) A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J 8. 很多同学都玩过荡秋千(如图)，下列说法正确的是( ) A.秋千荡到最低点时只有动能 B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能 C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能 D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减小 9. 如图，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。关于运行的卫星，下列说法不正确的是( ) A.卫星不受空气阻力，只有动能和势能间的转化 B.从远地点向近地点运动时，动能增大，势能减小 C.从远地点向近地点运动时，动能减小，势能增大 D.在远地点和近地点的机械能相等 10. 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 m，有28个座舱，游客可以通过它看到东湖的别样之美。若游客随座舱在竖直平面内匀速转动，则下列说法正确的是( ) A.摩天轮内坐着的游客的运动状态没有发生改变 B.匀速转动的摩天轮内坐着的游客机械能不守恒 C.从最高点转动到最低点的过程中，游客的重力势能变大 D.从最高点转动到最低点的过程中，游客的动能变大 11. 如图，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是( ) A.W1＜W2，P1＜P2 B.W1＞W2，P1＞P2 C.W1＝W2，P1＝P2 D.W1＜W2，P1＞P2 12. 物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲所示时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙所示时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为( ) A.3∶5，9∶25 B.3∶5，1∶1 C.3∶5，3∶5 D.1∶1，3∶5 二、填空题(共4题，每空1分，共10分) 13. 《天工开物》是我国古代的科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械(如图)。从能量转化的角度，筒车的工作原理可以理解为将_____能转化为__________能。 14. 如图，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，拉力做的功W1_____W2，拉力做功的功率P1_____P2。(均选填“＞”“＜”或“＝”) 15. 如图，一表演者正借助喷射式悬浮飞行器进行水上飞人表演。当飞行器向下喷出高速水流时，可使表演者获得一个较大的向_____的力。表演者加速上升时，其动能_____，机械能 _____(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。 16. 塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是_____(选填“运动”或“静止”)的。若钢丝绳对物体的拉力为1×104 N，物体运动的距离为40 m，物体上升的这段时间共花费50 s，则拉力做的功为__________，功率为__________。 三、探究实践题(共5题，共21分) 17. (2分)如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能随时间变化的大致曲线。 18. (2分)如图1，小球沿光滑的圆弧轨道AB滑下，滑上粗糙的水平轨道MN，最终停在C点，在图2中画出小球从A点运动到C点的过程中的机械能随时间变化的大致图像。 19. (5分)如图，小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率。 (1)需要的测量工具：电子秤、刻度尺、_____。 (2)请帮他设计实验步骤： ①用_____测出小刚的质量m。 ②小刚吊在单杠上，用刻度尺测量他的下巴到单杠的高度h，也就是他上升的高度。 ③连续完成n次引体向上，记录需要的_____。 ④计算做功的功率。 (3)小刚采用表格记录数据，请帮他把表中空格①②补充完整(不填写数据)。 ①_______________ 人体上升的高度h/m 引体向上一次克服重力所做的功W/J 引体向上的次数 时间t/s ②_____ — — — — — — 20. (5分)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的底面积相同，质量关系为mA＝mB＜mC。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断_____(选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小，这种研究方法是_____(选填“控制变量法”或“转换法”)。 (2)比较_____两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和高度的关系，得出的结论是在质量一定时，物体的高度越_____，重力势能越大。 (3)结合(2)中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们_____(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论。 21. (7分)在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙，将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下(mA＝mB＜mC，h1＝h3＞h2)，水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答下列问题。 (1)该实验探究的是_____(选填“木块”或“钢球”)的动能。 (2)实验通过观察木块被钢球撞出_____的长短，来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫_____。 (3)比较_____两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。 (4)比较_____两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度_____(选填“相等”或“不相等”)。 (5)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，_____(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80 km/h。 四、综合应用题(共2题，共15分) 22. (7分)我国生产的无人机世界领先，应用领域广泛。如图甲为某型号无人机，它的铭牌如表所示。 (1)无人机在空中悬停时受到的升力是多大？(g取10 N/kg) (2)无人机以最大速度匀速上升100 m，空气阻力忽略不计，升力对无人机做功的功率是多大？ (3)某次飞行时，无人机的飞行路线如图乙所示，无人机先从A点匀速上升到B点，后水平匀速飞行到C点，从A到C的过程中，无人机受到的竖直升力对无人机所做的功是多少？ 23. (8分)在节能减排的今天，油电混合动力汽车(以下称“油电汽车”)已走进普通百姓家庭，油电汽车安装了一台内燃机和一台电机，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。如图甲，该油电汽车空车质量为1 120 kg，电池容量为44 kW·h，汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1，g取10 N/kg。 (1)当该油电汽车需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，给汽车提供动力，并通过“电机”给蓄电池充电，从能量转化的角度来看，该“电机”是将_____能转化为_____能。 (2)该油电汽车空车静止在水平地面上时，车胎与地面总接触面积约为1 000 cm2，则该油电汽车对地面的压强是多少？ (3)小明爸爸的体重为80 kg，小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时，汽车受到的牵引力是多少？ (4)小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶，其行驶的速度随时间的变化图像如图乙所示，则该油电汽车在第10 min到第40 min时间内，牵引力做的功及功率各是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $$