第11章《功和机械能》单元测试卷(培优卷)-2024-2025学年八年级下册物理同步知识解读与专题训练(人教版2024)
2025-04-24
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2份
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37页
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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 | 做功与机械能 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.87 MB |
| 发布时间 | 2025-04-24 |
| 更新时间 | 2025-04-24 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51770140.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第十一章《功和机械能》单元测试卷(培优卷)(解析版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版(2024)八年级下册第11章。
2.g=10N//kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32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.“澄城樱桃”畅销全国,获国家地理标志证明商标。每年5月中旬是樱桃的收获时间,小明和爷爷比赛搬运樱桃,他们分别抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库,爷爷用时更短,则下列有关说法正确的是( )
A.小明克服樱桃重力做功的功率较大 B.爷爷克服樱桃重力做功的功率较大
C.小明克服樱桃重力做功较少 D.爷爷克服樱桃重力做功较多
【答案】B
【详解】抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库,克服樱桃重力做功W=Gh,重力和高度度相同,所以克服樱桃重力做功相同,故CD错误;爷爷用时更短,根据,做功相同,所用时间越短,功率越大,故A错误,B正确。
故选B。
2.如图所示,空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,加油机和战斗机保持稳定的高度和相同的速度匀速飞行,则在此过程中加油机的( )
A.动能和重力势能都减小 B.动能和重力势能都不变
C.动能减小,重力势能不变 D.动能不变,重力势能减小
【答案】A
【详解】动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关,加油机给战斗机加油时,速度和高度不变,但自身质量减小,所以动能和重力势能都减小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A 。
3.如图所示,小华和妹妹一起坐双人秋千,当秋千从最高点摆到最低点的过程中,他们的重力做功的大小分别为 W1、W2,重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重,则下列说法正确的是( )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1<W2,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
【答案】C
【详解】从最高点下摆到最低点的过程中,小华和小红的重力做功分别为
W1=G1h
W2=G2h
因为h相同,且G1>G2,则W1>W2;根据知,小华和小红的重力做功的功率分别为
因为t相同,W1>W2,所以P1>P2;故C正确,ABD错误。
故选C。
4.如图所示,图A:用力推车,车不动,图B:推着车走了一段距离,图C:物体被提到楼上,图D:人将油桶推到仓库,上述现象中,力没有对物体做功的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.用力推汽车,没有推动,物体在力的作用下没有移动距离,力对物体不做功,故A符合题意;
B.推着车走了一段距离,在力的作用下,前进了一段距离,力对物体做功,故B不符合题意;
C.物体被提到楼上,物体在力的作用下向上移动了距离,故力对物体做了功,故C不符合题意;
D.人将油桶推到仓库,在力的作用下,油桶前进了一段距离,力对物体做功,故D不符合题意。
故选A。
5.2024年巴黎奥运会乒乓球比赛已经圆满落幕,中国乒乓球队再次展现了其王者之师的风采,包揽五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.空中飞行的乒乓球相对于乒乓球桌面是静止的
B.乒乓球在飞行时,它的运动状态发生改变
C.飞行的乒乓球若所受的力全部消失,将立即静止
D.乒乓球拍出后,在上升的过程中动能增大
【答案】B
【详解】A.乒乓球在桌面上方飞行,与桌面的相对位置在不断改变。空中飞行的乒乓球相对于乒乓球桌面是运动的,故A错误;
B.乒乓球在飞行过程中,受到重力和空气阻力的作用,会改变乒乓球的速度大小和方向,即改变乒乓球的运动状态。故B正确;
C.根据牛顿第一定律,如果物体不受外力作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。飞行的乒乓球若所受的力全部消失,它将保持力消失那一瞬间的速度和方向,做匀速直线运动,故C错误;
D.乒乓球拍出后,在上升的过程中,由于重力的作用,乒乓球的速度会逐渐减小。动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度有关。在质量不变的情况下,速度减小,动能就会减小。故D错误。
故选B。
6.生活中人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是( )
A.拉开的弓将箭射出去,利用了弓的惯性
B.甩干机将衣服甩干时,利用了衣服的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
【答案】D
【详解】A.拉开的弓将箭射出去,利用了弓发生弹性形变所储存的弹性势能转化为箭的动能,不是利用弓的惯性,故A错误;
B.甩干机高速旋转,衣服内的水由于惯性继续保持原来的运动方向,从衣服中甩出,利用了水的惯性,故B错误;
C.通过拍打窗布清除上面的浮灰,窗帘运动时,灰尘由于惯性将保持静止状态,则灰尘会脱离窗帘,是利用灰尘的惯性,故C错误;
D.泼水时,盆和水原来是运动的,当盆受力静止时,水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出,故D正确。
故选D。
7.体育考试时,某同学用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹将篮球从A点投向B点投篮,如轨迹1和轨迹2所示。空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.篮球重力势能的变化量:轨迹1>轨迹2
B.篮球重力势能的变化量:轨迹1<轨迹2
C.篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2
D.篮球动能的变化量:轨迹1<轨迹2
【答案】C
【详解】AB.重力势能与质量和高度有关,从A点到B点,轨迹1与轨迹2两种情况下,篮球的质量不变,增加的高度相同,所以篮球重力势能的增加量相等,故AB错误;
CD.由图可知,篮球通过轨迹1运动的路程较大,克服空气阻力做功消耗的机械能较多,两种轨迹下篮球从A点到B点的增大的重力势能相等,动能减小的量等于增大的重力势能加上克服摩擦力所做的功,因而篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2,故C正确,D错误。
故选C。
8.如图所示,在竖直平面内,小球从A点由静止释放,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是( )
A.由A到B的过程中,小球的机械能增加
B.由B到C的过程中,小球的动能全部转化为重力势能
C.小球第二次经过B点的速度小于小球第一次经过B点的速度
D.小球从C点返回,摆到左侧的最大高度等于C点的高度
【答案】C
【详解】A. 由A到B的过程中,小球需要克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,故机械能减小,故A错误;
B. 由B到C的过程中,小球的质量不变,高度升高,故动能变小,重力势能变大,但在此过程中,小球需要克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能,故动能一部分转化为重力势能,故B错误;
C. 小球第二次经过B 点时的机械能要小于第一次经过B点时的机械能,在B点时重力势能为0,则小球第二次经过B 点时的动能小于第一次经过B点时的动能,动能小,速度小,故C正确;
D. 小球从C点返回,摆到左侧的最大高度时的机械能小于在C点时的机械能,在左侧的最大高度时速度为0,动能为0,则此时的重力势能小于在C点时的重力势能,故小球从C点返回,摆到左侧的最大高度小于C点的高度,故D错误。
故选C。
9.如图所示是贵州玉屏山地自行车比赛的场景,关于运动员骑自行车转弯时的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员此时惯性增大
B.自行车可以转弯说明力能改变物体的运动状态
C.转弯时运动员的动能一定增大
D.自行车和运动员整体受平衡力作用
【答案】B
【详解】A.惯性是物体的属性,与物体的质量有关,运动员骑自行车转弯时,质量不变,则惯性不变,故A错误;
B.运动员调整骑自行车施加力的方向,使自行车的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.动能的影响因素有质量和速度,转弯时不确定速度怎样变化,因此物体的动能不一定增加,故C错误;
D.自行车和运动员整体运动状态发生改变,因此不受平衡力的作用,故D错误。
故选B。
10.关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.速度大的物体动能一定大
B.静止的物体没有机械能
C.质量一定的物体,速度越大,动能越大
D.没有做功的物体不具有能量
【答案】C
【详解】A.动能的大小除了跟速度大小有关外,还跟物体的质量有关,所以速度大的物体动能不一定大,故A错误;
B.静止的物体可以存在势能,势能属于机械能,故B错误;
C.动能的大小除了跟速度大小有关外,还跟物体的质量有关,质量一定的物体,速度越大,动能越大,故C正确;
D.一切物体都具有能量,故D错误。
故选C。
11.在自由下落过程中物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知,如图所示,物体在AB段重力做功,做功功率;在AC段重力做功,做功功率,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】已知AB=BC,根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段做的功相等,则物体在AC段做的功是它们的两倍,即
W2=2W1
假设AB所用时间为t1,BC段所用时间为t2,因为自由下落过程中物体运动速度会越来越快,则
t1>t2
可知AC段所用时间小于2t1,物体在AB段做功功率
在AC段做功功率
因为物体在AC段所用时间小于2t1,则
故C正确,ABD错误。
故选C。
12.引体向上是体育课健身项目之一,小明在30s内完成9个标准的引体向上,他引体向上的功率约为( )
A.6W B.60W C.600W D.6000W
【答案】B
【详解】中学生的质量约50kg,小明的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
完成一个引体向上,向上运动约0.5m,则克服重力做的功
W=Gh=500N×0.5m=250J
由题意可知,30s内做的总功
W总=9W=9×250J=2250J
则30s内克服重力做功的功率
接近60W,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.下列数据,符合生活实际的是( )
A.人体安全电压为220V
B.家用台灯正常工作时,电流约为5A
C.中学生正常骑自行车,功率约为1W
D.一初中生从一楼走上三楼,克服自身重力做功约3000J
【答案】D
【详解】A.人体安全电压为不高于36V,故A不符合题意。
B.家用台灯正常工作时,电压为220V,功率约为40W,则电流约为
故B不符合题意。
C.初中生体重约为500N,自行车的重量约为200N,人与车总重约为设受到的阻力为总重力的0.02倍,当车子匀速前进时动力等于阻力,即
F=f=700N×0.02=14N
结合生活常识可知人骑车的速度大约v=5m/s,中学生骑车行驶时功率为
P=Fv=14N×5m/s=70W
故C不符合题意。
D.初中生体重约为500N,一楼到三楼的高度为两层楼高约为6m,则从一楼走上三楼克服自身重力做功为
故D符合题意。
故选D。
14.如图,学校各教室都配置了饮水机,初三学生小芳将放置在地面上标有“17L”的一桶水安装到饮水机上,小芳所做的功最接近的是( )
A.17J B.85J C.170J D.1700J
【答案】C
【详解】水的体积为
V=17L=0.017m3
水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.017m3=17kg
其重力为
G=mg=17kg×10N/kg=170N
小芳身高约为1.60米,故饮水机的高度约为h=1m,小芳做功约为
W=Gh=170N×1m=170J
故选C。
15.一弹簧秤下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,直到圆柱体的底部与烧杯底部接触为止(设烧杯底面积为1分米2),如图已给出整个过程中弹簧秤的示数F随圆柱体下降高度h变化的实验图线,则下列说法错误的是( )
A.圆柱体的体积为4×10-3米3
B.圆柱体的密度为1.5×103千克/米3
C.圆柱体所受的最大浮力为8牛
D.圆柱体在下降的全过程中重力所做的功为1.08焦
【答案】A
【详解】AC.由图可知,当时,圆柱体底部还没有接触水面,当h=3cm时,圆柱体底部开始接触水面,当时,圆柱体完全浸没到水中。因此圆柱体的重力为,圆柱体完全浸没后,弹簧测力计示数不变,为4N,则此时圆柱体受到的浮力最大,为
圆柱体的体积,故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.圆柱体的质量为
圆柱体的密度为,故B正确,不符合题意;
D.由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知
G=F示=12N
圆柱体下降的高度为h=9cm=0.09m,则圆柱体在下降的全过程中重力所做的功。故D正确,不符合题意。
故选A。
16.“测量小球运动的速度”实验中,小明让小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。这三段路程所对应的时间:。下列说法不正确的是( )
A.小明三次记录为:、、,小明测得小球在段运动路程
B.小球在水平桌面上做变速运动,小球运动速度不宜过快,以免从桌面掉落时伤人
C.小球在段和段速度大小关系
D.小球在段速度
【答案】C
【详解】A. 由图知刻度尺的分度值为0.1cm, 小明三次记录为:、、,第二次的数据是错误的,去掉错误,求出平均值为
故A正确,不符合题意;
B. 三段路程的平均速度不同,所以是变速运动;物体动能的大小与质量和速度有关,在质量不变时,速度越大,动能越大,能够做的功越多;小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人,故B正确,不符合题意;
C. 由图可得,BC段的路程为
BC段的平均速度
AD段的路程为
小球通过AD段所用的时间为
AD段的平均速度,
故C错误,符合题意;
D. 由图可得,CD段的路程为
小球在CD段速度
故D正确,不符合题意。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.用如图所示的装置,探究重力势能的大小与哪些因素有关时,为了更好地显示并比较重力势能的大小,甲同学想用橡皮泥代替沙子,乙同学想用海绵代替沙子,你认为更合适是 (选填“甲”或“乙”)的方法;为了探究重力势能与质量的关系,要让质量 (选填“相同”或“不同”)的木块从同一高度下落。
【答案】 甲 不同
【详解】[1]用橡皮泥代替沙子时,橡皮泥发生的是塑性形变,撤去物体后,不会恢复原状,方便测量;而海绵发生的是弹性形变,撤去物体后,会恢复原状,不方便测量;所以应选用甲同学的方法。
[2]实验中为了探究重力势能与质量的关系,根据控制变量法可知,应让质量不同的物体从相同高度由静止落下。
18.一个重为100N的箱子静止在水平地面,小聪用80N的水平拉力将其移动了0.5m,则小聪所用拉力所做的功为 J,待箱子静止后,小明用60N的水平推力推不动箱子,此时小明所用推力做的功为 J。
【答案】 40 0
【详解】[1]小聪所用拉力所做的功W=Fs=80N×0.5m=40J
[2]小明用60N的水平推力推这个箱子没有推动,小明对箱子施加了力的作用,但箱子没有在该力的方向上通过距离,所以小明的推力对箱子不做功,即推力做功为0J。
19.如图所示,光滑弧形轨道AOB与粗糙斜面BC相连,钢球自C点由静止释放,经过最低点O,然后到达另一侧与B等高点A。从C到B点过程中,重力势能变化量 动能变化量(填“>”、“<”或“=”)。整个运动过程从C点到A点小球机械能变化情况 。
【答案】 > 先变小后不变
【详解】[1][2]因为斜面BC是粗糙的,从C到B点过程中,物体克服摩擦做功,部分重力势能损失,不能转化为动能,故重力势能变化量大于动能变化量。因为弧形轨道AOB是光滑的,从B点到A点过程中,物体机械能保持不变,所以机械能变化情况是先变小后不变。
20.图甲是投掷实心球的场景(不计空气阻力)。小明分析了实心球自脱手至落地过程的能量转化,画出了其重力势能的大小随时间变化的曲线如图乙所示。请回答下列问题:
(1)在A到B的过程中,人对球 (选填“有”或“没有”)做功。
(2)班中其他同学也模仿着画出此过程中实心球动能的大小随时间变化的大致曲线如图①②③,请选出其中正确的曲线是图 。
【答案】(1)没有
(2)②
【详解】(1)在A到B的过程中,球离开了人,人对球不再有力,人对球没有做功。
(2)实心球在上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小;当上升到最高点时,水平方向上速度不为零,此时动能达到最小值但不为0;在下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大,所以①③不符合题意,②符合题意。
故选②。
21.如图所示,15L的圆柱形塑料桶装满水,水的高度为0.5m,在高为0.75m的桶的顶部安装一个电动抽水器,抽水器工作时,10s能抽出500mL的水。将这桶水全部抽出,要克服水的重力做功 J,抽水器克服水的重力做功的功率为 W。(水的密度,g取10N/kg)
【答案】 75 0.25
【详解】[1]由题意可知,水的重心到桶底的高度为
将这桶水全部抽出,水上升的高度为
水的质量为
水的重力为
将这桶水全部抽出,要克服水的重力做功为
[2]因为10s能抽出500mL的水,即10s能抽出0.5L的水,将水全部抽出所用的时间为
抽水器克服水的重力做功的功率为
22.2024年11月12日、我国第二款隐形战机歼-35A惊艳亮相珠海航展。歼-35A采用两台国产涡扇19发动机,当发动机以的推力使战机以2马赫(即2倍声速,已知声速为340m/s)匀速巡航时,10s内发动机推力做功 J,它的功率是 W。
【答案】
【详解】[1]10s内,战机行驶的距离
这个时间段内发动机推力做功
[2]它的功率
三.实验题(本题共4小题,共24分)
23.小明做了下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。
(1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离,来研究 (选填“小球”或“木块”)动能的大小;
(2)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滑下,小球到达水平面时的速度是 (选填“相同”或“不同”)的;
(3)对比实验中甲、乙,我们可以得出结论:同一物体, 越大,动能越大;
(4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲 (选填“>”“=”或“<”)f乙;
(5)若在进行甲、乙图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了使实验结果更明显,下列方法可行的是______;
A.换用一个质量较大的木板 B.换用表面更粗糙的木板
C.换用质量更大的钢球 D.降低钢球下落时的高度
(6)若水平面绝对光滑,甲、乙实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(7)将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为和,则 (选填“>”“=”或“<”);
(8)当小球从B点做斜抛运动到达C点时,假设小球所受的外力全部消失,小球将做______运动。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
【答案】(1)小球
(2)不同
(3)速度
(4)=
(5)C
(6)不能
(7)=
(8)A
【详解】(1)由图可知,从斜面上不同高度处自由滑下的小球到达水平面后具有速度,即小球具有动能,在水平面上撞击木块,使木块运动一段距离,所以实验中研究的是小球的动能大小。
(2)小球到达水平面时的速度与小球滑下的高度有关,质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是不同的。
(3)由图甲、乙可知,乙图中小球自由下滑的高度比甲图低,乙图中小球滑到水平面的速度小,乙图中木块被撞出的距离比甲图的距离短,乙图中木块的动能小,可以得出结论同一物体,速度越小,动能越小;速度越大,动能越大。
(4)探究“动能的大小与物体运动的速度有关”时,要控制水平面的粗糙程度相同,让小球从斜面上不同高度处自由滑下,比较木块在水平面运动的距离,甲、乙两次实验中木块被撞击后对水平面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,即f甲=f乙。
(5)A.由以上分析可知,小球的速度越大,小球滑下后推动木块移动的距离越远,换用一个质量较大的木板,木板的接触面的粗糙程度不变,小球滚下时的高度不变,木块移动的距离不变,故A不符合题意;
B.换用表面更粗糙的木板,摩擦阻力增大,两次木块移动的距离都减小,达不到实验目的,故B不符合题意;
C.若换用质量更大的钢球,可增大钢球与木块碰撞时的动能,能增大木块被推动的距离,故C符合题意;
D.降低钢球滚下时的高度,速度减小,动能减小,两次木块移动的距离会更接近,故D不符合题意。
故选C。
(6)若水平面绝对光滑,小球撞击木块后,木块不受阻力,不会停下来,木块将做匀速直线运动,所以无法达到实验目的。
(7)小球从一光滑斜槽轨道自由滚下,由于没有摩擦力,小球在运动过程中机械能守恒,机械能保持不变,所以小球在A、B两点的机械能相等,即EA=EB。
(8)当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,此时小球速度为水平向右,假设小球所受的外力全部消失,由牛顿第一定律可知,小球将保持原来的运动状态不变,即小球将水平向右做匀速直线运动,沿a轨迹运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
24.几名同学在荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的,于是他们进行了如图甲所示实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,摆球往返摆动一次的时间叫周期,记录的数据如表所示。
实验序号
摆长l/m
摆球质量/g
摆幅/m
周期/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题:
(1)在探究过程中,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫 法;
(2)探究摆球摆动周期与摆长的关系,应该选择 两次实验,得到的结论是:在 、 相同时,摆长越长,摆球摆动周期 ;
(3)第2、4两次实验表明,摆球摆动周期与摆球质量 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)控制变量
(2) 1、5 摆球的质量 摆幅 越长
(3)无关
【详解】(1)因为存在多个可能得影响因素,物理实验中每次只改变一个因素,保持其他因素不变继而进行探究的实验方法叫做控制变量法。
(2)[1]由控制变量法可知,在探究摆球摆动周期与摆长的关系时,应当保证摆球质量与摆幅不变,只改变摆长,所以应选择1、5两次实验进行探究。
[2][3][4]分析1、5两次实验的实验数据可知,当摆球质量与摆幅都相同时,摆长越长,摆球的摆动周期就越长。
(3)分析第2次实验与第4次实验的实验数据可知,两次实验的摆长与摆幅都相同,只有摆球质量不同,最后两次实验得到的摆球摆动周期相同,这说明摆球摆动周期与摆球质量无关。
25.小阳在观看北京冬奥会的滑雪比赛时,发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考:是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢?为探究该问题,他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化如图所示,用该装置进行实验探究。
通过观察及思考,他对小球落地点到抛出点水平距离s的影响因素提出了以下猜想:
猜想①:可能与小球滑出轨道时的速度有关
猜想②:可能与支架的高度有关
他先将弧形轨道末端调节水平,再通过改变释放小球的位置、调整支架的高度、质量为15g的钢球,分别进行实验得到实验数据如下表:
请回答下列问题:
(1)探究猜想①时,可以通过 来改变小球滑出轨道末端的速度。
(2)探究猜想②时,他保持释放小球的位置不变,调整支架高度,进行了两次实验得到实验数据如下表:可以得到初步结论:其他条件相同时,支架越高,小球运动的水平距离越 ,想要得到更具普遍性的结论,接下来,小阳应该怎么做: 。
实验序号
小球释放位置距轨道末端的高度h/m
支架高度H/m
小球运动的水平距离s/m
1
0.25
1.00
0.98
2
0.25
0.64
0.79
(3)多次试验后,水平面上留下了多个小钢球落地点的标记,无法区分哪次实验与哪个标记对应,为了避免这个问题,实验可以采取的方法是 。
(4)结束实验后,同学小刚猜想:小球运动的水平距离可能还和小球的质量有关,为了探究这个猜想,他们应该保持小球滑出轨道末端的速度和支架高度不变,更换 进行探究。
【答案】(1)小球释放时距轨道末端的高度
(2) 远 改变支架高度,多次实验
(3)用不同颜色的笔对小球落地点进行标记(对小球落地点进行编号)
(4)不同质量的小钢球
【详解】(1)探究猜想①小球落地点到抛出点水平距离s可能与小球滑出轨道时的速度有关时,要控制小球的质量和支架高度不变,通过小球释放时距轨道末端的高h度来改变小球滑出轨道末端的速度。
(2)[1]探究猜想②小球落地点到抛出点水平距离s可能与支架的高度有关时,要控制小球的质量和小球滑出轨道末端的速度(小球释放时距轨道末端的高度)不变,改变支架高度,通过表格数据可知,其他条件相同时,支架越高,小球运动的水平距离越远。
[2]想要得到更具普遍性的结论,接下来小阳应该改变支架高度,多次实验。
(3)多次试验后,水平面上留下了多个小钢球落地点的标记,无法区分哪次实验与哪个标记对应,为了避免这个问题,实验可以采取的方法是:用不同颜色的笔对小球落地点进行标记(或者:对小球落地点进行编号)。
(4)要探究小球运动的水平距离可能还和小球的质量有关,应该保持小球滑出轨道末端的速度(小球释放位置距轨道末端的高度)和支架高度不变,更换不同质量的小钢球进行探究。
26.风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,风车转起来时,回形针能被提到一定高度,他想粗略测量风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。
(1)观察实验装置可知,小明是通过测量细线对 做功的功率来测量风车做功的功率的;
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有: 、刻度尺和弹簧测力计;
(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,此时风车对细线的拉力 (选填“等于”、“小于”或“大于”)回形针的重力。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针重力G,则风车做工的功率为 ;
(4)实验过程中,风车转动转轴处会有摩擦,这会使测得的风车功率与实际相比偏 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)回形针
(2)秒表
(3) 等于
(4)小
【详解】(1)由实验装置可知,风车转起来时,回形针能被提到一定高度,所以是通过测量细线对回形针做功的功率粗略测定风车在一定风速下做功的功率的。
(2)由可得,要测出细线对回形针做功的功率,还需要秒表测出所用的时间t。
(3)[1]实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,此时回形针受力平衡,拉力等于重力。
[2]风车克服回形针重力做功,做功的功率为
(4)实验过程中,风车转轴处总会有摩擦,克服风车转轴处摩擦也要做功,所以风车做的总功大于克服回形针重力做的功,则测得的风车功率与实际相比偏小。
四.计算题(本题共3小题,共25分)
27.如图所示,2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。已知返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面高处竖直向下落地,用时。求返回舱在这段时间内。(g取)
(1)重力做的功;
(2)重力做功的平均功率。
【答案】(1)3×104J
(2)7.5×104W
【详解】(1)重力做的功
(2)重力做功的平均功率
28.图甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t的变化图象,设t=0s时汽车开始提升重物,不计绳重和绳与滑轮的摩擦。求:(g取10 N/ kg)
(1)重物露出水面前,汽车对重物的拉力。
(2)打捞前,重物上表面所受水的压强。
(3)重物露出水面前受到的浮力。
【答案】(1)3500N
(2)1×105pa
(3)500N
【详解】(1)由图乙可知,重物露出水面前,汽车功率为700W,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动运动,根据功率公式
解得F1=3500N。
(2)由图乙可知,从开始打捞到重物上表面漏出水面,共用时50s,故重物上表面到水面深度为
根据液体压强公式,重物上表面所受水的压强为
(3)由图乙可知,重物露出水面后,汽车功率为800W,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动运动,根据功率公式
解得F2=4000N,重物露出水面前受到的浮力
29.小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N,斜面的机械效率是多少?(计算结果保留至0.1%)
(3)30s内拉力的功率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)使用斜面的目的是将物体抬高一定的高度,有用功为克服重力做的功,小宇30s已经将物体移到了车厢内,重1000N的物体被太高了2m,则有用功是
(2)额外功来自于木板与物体之间的摩擦力做的功,若物体与木板间的摩擦力为200N,物体在斜面上总共运动了5m,则额外功为
拉力对物体做的总功
斜面的机械效率是
(3)30s内拉力做的功,即为总功,则拉力做功的功率
五、科普阅读题(本题共1小题,共7分)
30.阅读短文并回答问题:
血氧仪
血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备,血氧饱和度是人体血液中的含氧血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白(脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白之和)容量的百分比,正常人的血氧饱和度一般在95%以上,如果血氧饱和度低于93%,就应尽快就医。指夹式血氧仪(如图甲)带有两个发光极管,一个红光LED(660nm)和一个红外光LED(910nm),红外光具有较强的热效应。其检测原理:利用手指血液中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白对特定波长的光吸收率不同(如图乙),实线条表示脱氧血红蛋白感应曲线,脱氧红蛋白对660nm红光的吸收比较强,而对910nm红外光的吸收比较弱。虚线条表示含氧血红蛋白感应曲线,含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱、对910nm红外光的吸收比较强。在血氧测量时,通过检测脱氧血红蛋白和含氧血红蛋白对不同波长的光吸收的区别,所测出来的数据差就是测量血氧饱和度最基本的数据。
(1)血氧仪测出某人的血氧饱和度为96%,此人血氧饱和度属于 (选填“正常”或“不正常”);对660nm红光的吸收比较强的是 (选填“含氧血红蛋白”或“脱氧血红蛋白”);910nm的光源 (选填“能”或“不能”)做加热理疗;
(2)含氧血红蛋白越高,脱氧血红蛋白越低,则血氧饱和度越 (选填“高”或“低”);检测设备检测到 (选填“红光”或“红外线”)越强,表示血氧浓度越高;
(3)人的心脏跳动一次,就是一个血液循环。某个成年人静息时心脏跳动一次,左心室会通过主动脉把血液射出,做功1J,右心室会通过肺动脉把血液射入肺部,做功0.2J。静息正常心跳每分钟75次,静息时心脏跳动一次做的功为 J。他在运动时,心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍,收缩压力也增加50%,心跳也加快一倍,则他运动时心脏的功率为 W
【答案】(1) 正常 脱氧血红蛋白 能
(2) 高 红光
(3) 1.2 18
【详解】(1)[1]根据题干知,正常人的血氧饱和度一般在95%以上,如果血氧饱和度低于93%,就应尽快就医。血氧仪测出某人的血氧饱和度为96%,故此人血氧饱和度属于正常。
[2][3]根据题干知,脱氧红蛋白对660nm红光的吸收比较强,910nm的光源属于红外线,红外线具有很好的热效应,因此910mm的光源能做加热理疗。
(2)[1][2]含氧血红蛋白越高,脱氧血红蛋白越低,血液中的含氧血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白(脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白之和)容量的百分比越高,则血氧饱和度越高;检测设备检测到红光越强,说明脱氧血红蛋白越少,含氧血红蛋白越多,表示血氧浓度越高。
(3)[1][2]静息时心脏跳动一次,左心室会通过主动脉把血液射出,做功1J,右心室会通过肺动脉把血液射入肺部,做功0.2J,因此静息时心脏跳动一次做的功W静息=1J+0.2J=1.2J
人运动时,心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍,即运动时血液运动的距离为静息时的4倍,收缩压力也增加50%,运动时心脏每跳动一次做功W运动=F运动s运动=1.5F静息×4s静息=6W静息=6×1.2J=7.2J
由成年人静息正常心跳每分钟75次,人运动时心跳加快一倍可知,运动时心脏1分钟做的功W运动总=2×75×W运动=150W运动=150×7.2J=1080J
则运动时心脏的功率
1
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第十一章《功和机械能》单元测试卷(培优卷)(原卷版)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版(2024)八年级下册第11章。
2.g=10N//kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32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.“澄城樱桃”畅销全国,获国家地理标志证明商标。每年5月中旬是樱桃的收获时间,小明和爷爷比赛搬运樱桃,他们分别抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库,爷爷用时更短,则下列有关说法正确的是( )
A.小明克服樱桃重力做功的功率较大 B.爷爷克服樱桃重力做功的功率较大
C.小明克服樱桃重力做功较少 D.爷爷克服樱桃重力做功较多
2.如图所示,空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,加油机和战斗机保持稳定的高度和相同的速度匀速飞行,则在此过程中加油机的( )
A.动能和重力势能都减小 B.动能和重力势能都不变
C.动能减小,重力势能不变 D.动能不变,重力势能减小
3.如图所示,小华和妹妹一起坐双人秋千,当秋千从最高点摆到最低点的过程中,他们的重力做功的大小分别为 W1、W2,重力做功的功率分别为P1、P2。若小华的体重比妹妹重,则下列说法正确的是( )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1<W2,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
4.如图所示,图A:用力推车,车不动,图B:推着车走了一段距离,图C:物体被提到楼上,图D:人将油桶推到仓库,上述现象中,力没有对物体做功的是( )
A. B.
C. D.
5.2024年巴黎奥运会乒乓球比赛已经圆满落幕,中国乒乓球队再次展现了其王者之师的风采,包揽五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.空中飞行的乒乓球相对于乒乓球桌面是静止的
B.乒乓球在飞行时,它的运动状态发生改变
C.飞行的乒乓球若所受的力全部消失,将立即静止
D.乒乓球拍出后,在上升的过程中动能增大
6.生活中人们常常利用物体的惯性,下列描述正确的是( )
A.拉开的弓将箭射出去,利用了弓的惯性
B.甩干机将衣服甩干时,利用了衣服的惯性
C.拍打窗帘清除上面的浮灰,利用了窗帘的惯性
D.将脸盆里的水泼出去,利用了水的惯性
7.体育考试时,某同学用相同的初速度在相同高度分别用不同轨迹将篮球从A点投向B点投篮,如轨迹1和轨迹2所示。空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是()
A.篮球重力势能的变化量:轨迹1>轨迹2
B.篮球重力势能的变化量:轨迹1<轨迹2
C.篮球动能的变化量:轨迹1>轨迹2
D.篮球动能的变化量:轨迹1<轨迹2
8.如图所示,在竖直平面内,小球从A点由静止释放,B点是小球摆动的最低点,C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是( )
A.由A到B的过程中,小球的机械能增加
B.由B到C的过程中,小球的动能全部转化为重力势能
C.小球第二次经过B点的速度小于小球第一次经过B点的速度
D.小球从C点返回,摆到左侧的最大高度等于C点的高度
9.如图所示是贵州玉屏山地自行车比赛的场景,关于运动员骑自行车转弯时的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员此时惯性增大
B.自行车可以转弯说明力能改变物体的运动状态
C.转弯时运动员的动能一定增大
D.自行车和运动员整体受平衡力作用
10.关于能的概念,下列说法中正确的是( )
A.速度大的物体动能一定大
B.静止的物体没有机械能
C.质量一定的物体,速度越大,动能越大
D.没有做功的物体不具有能量
11.在自由下落过程中物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知,如图所示,物体在AB段重力做功,做功功率;在AC段重力做功,做功功率,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
12.引体向上是体育课健身项目之一,小明在30s内完成9个标准的引体向上,他引体向上的功率约为( )
A.6W B.60W C.600W D.6000W
13.下列数据,符合生活实际的是( )
A.人体安全电压为220V
B.家用台灯正常工作时,电流约为5A
C.中学生正常骑自行车,功率约为1W
D.一初中生从一楼走上三楼,克服自身重力做功约3000J
14.如图,学校各教室都配置了饮水机,初三学生小芳将放置在地面上标有“17L”的一桶水安装到饮水机上,小芳所做的功最接近的是( )
A.17J B.85J C.170J D.1700J
15.一弹簧秤下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,直到圆柱体的底部与烧杯底部接触为止(设烧杯底面积为1分米2),如图已给出整个过程中弹簧秤的示数F随圆柱体下降高度h变化的实验图线,则下列说法错误的是( )
A.圆柱体的体积为4×10-3米3
B.圆柱体的密度为1.5×103千克/米3
C.圆柱体所受的最大浮力为8牛
D.圆柱体在下降的全过程中重力所做的功为1.08焦
16.“测量小球运动的速度”实验中,小明让小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。这三段路程所对应的时间:。下列说法不正确的是( )
A.小明三次记录为:、、,小明测得小球在段运动路程
B.小球在水平桌面上做变速运动,小球运动速度不宜过快,以免从桌面掉落时伤人
C.小球在段和段速度大小关系
D.小球在段速度
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
17.用如图所示的装置,探究重力势能的大小与哪些因素有关时,为了更好地显示并比较重力势能的大小,甲同学想用橡皮泥代替沙子,乙同学想用海绵代替沙子,你认为更合适是 (选填“甲”或“乙”)的方法;为了探究重力势能与质量的关系,要让质量 (选填“相同”或“不同”)的木块从同一高度下落。
18.一个重为100N的箱子静止在水平地面,小聪用80N的水平拉力将其移动了0.5m,则小聪所用拉力所做的功为 J,待箱子静止后,小明用60N的水平推力推不动箱子,此时小明所用推力做的功为 J。
19.如图所示,光滑弧形轨道AOB与粗糙斜面BC相连,钢球自C点由静止释放,经过最低点O,然后到达另一侧与B等高点A。从C到B点过程中,重力势能变化量 动能变化量(填“>”、“<”或“=”)。整个运动过程从C点到A点小球机械能变化情况 。
20.图甲是投掷实心球的场景(不计空气阻力)。小明分析了实心球自脱手至落地过程的能量转化,画出了其重力势能的大小随时间变化的曲线如图乙所示。请回答下列问题:
(1)在A到B的过程中,人对球 (选填“有”或“没有”)做功。
(2)班中其他同学也模仿着画出此过程中实心球动能的大小随时间变化的大致曲线如图①②③,请选出其中正确的曲线是图 。
21.如图所示,15L的圆柱形塑料桶装满水,水的高度为0.5m,在高为0.75m的桶的顶部安装一个电动抽水器,抽水器工作时,10s能抽出500mL的水。将这桶水全部抽出,要克服水的重力做功 J,抽水器克服水的重力做功的功率为 W。(水的密度,g取10N/kg)
22.2024年11月12日、我国第二款隐形战机歼-35A惊艳亮相珠海航展。歼-35A采用两台国产涡扇19发动机,当发动机以的推力使战机以2马赫(即2倍声速,已知声速为340m/s)匀速巡航时,10s内发动机推力做功 J,它的功率是 W。
三.实验题(本题共4小题,共24分)
23.小明做了下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。
(1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离,来研究 (选填“小球”或“木块”)动能的大小;
(2)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滑下,小球到达水平面时的速度是 (选填“相同”或“不同”)的;
(3)对比实验中甲、乙,我们可以得出结论:同一物体, 越大,动能越大;
(4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲 (选填“>”“=”或“<”)f乙;
(5)若在进行甲、乙图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了使实验结果更明显,下列方法可行的是______;
A.换用一个质量较大的木板 B.换用表面更粗糙的木板
C.换用质量更大的钢球 D.降低钢球下落时的高度
(6)若水平面绝对光滑,甲、乙实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(7)将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为和,则 (选填“>”“=”或“<”);
(8)当小球从B点做斜抛运动到达C点时,假设小球所受的外力全部消失,小球将做______运动。
A.沿a轨迹运动 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止
24.几名同学在荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的,于是他们进行了如图甲所示实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,摆球往返摆动一次的时间叫周期,记录的数据如表所示。
实验序号
摆长l/m
摆球质量/g
摆幅/m
周期/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题:
(1)在探究过程中,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫 法;
(2)探究摆球摆动周期与摆长的关系,应该选择 两次实验,得到的结论是:在 、 相同时,摆长越长,摆球摆动周期 ;
(3)第2、4两次实验表明,摆球摆动周期与摆球质量 (选填“有关”或“无关”)。
25.小阳在观看北京冬奥会的滑雪比赛时,发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考:是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢?为探究该问题,他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化如图所示,用该装置进行实验探究。
通过观察及思考,他对小球落地点到抛出点水平距离s的影响因素提出了以下猜想:
猜想①:可能与小球滑出轨道时的速度有关
猜想②:可能与支架的高度有关
他先将弧形轨道末端调节水平,再通过改变释放小球的位置、调整支架的高度、质量为15g的钢球,分别进行实验得到实验数据如下表:
请回答下列问题:
(1)探究猜想①时,可以通过 来改变小球滑出轨道末端的速度。
(2)探究猜想②时,他保持释放小球的位置不变,调整支架高度,进行了两次实验得到实验数据如下表:可以得到初步结论:其他条件相同时,支架越高,小球运动的水平距离越 ,想要得到更具普遍性的结论,接下来,小阳应该怎么做: 。
实验序号
小球释放位置距轨道末端的高度h/m
支架高度H/m
小球运动的水平距离s/m
1
0.25
1.00
0.98
2
0.25
0.64
0.79
(3)多次试验后,水平面上留下了多个小钢球落地点的标记,无法区分哪次实验与哪个标记对应,为了避免这个问题,实验可以采取的方法是 。
(4)结束实验后,同学小刚猜想:小球运动的水平距离可能还和小球的质量有关,为了探究这个猜想,他们应该保持小球滑出轨道末端的速度和支架高度不变,更换 进行探究。
26.风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,风车转起来时,回形针能被提到一定高度,他想粗略测量风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。
(1)观察实验装置可知,小明是通过测量细线对 做功的功率来测量风车做功的功率的;
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有: 、刻度尺和弹簧测力计;
(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,此时风车对细线的拉力 (选填“等于”、“小于”或“大于”)回形针的重力。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针重力G,则风车做工的功率为 ;
(4)实验过程中,风车转动转轴处会有摩擦,这会使测得的风车功率与实际相比偏 (选填“大”或“小”)。
四.计算题(本题共3小题,共25分)
27.如图所示,2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。已知返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面高处竖直向下落地,用时。求返回舱在这段时间内。(g取)
(1)重力做的功;
(2)重力做功的平均功率。
28.图甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t的变化图象,设t=0s时汽车开始提升重物,不计绳重和绳与滑轮的摩擦。求:(g取10 N/ kg)
(1)重物露出水面前,汽车对重物的拉力。
(2)打捞前,重物上表面所受水的压强。
(3)重物露出水面前受到的浮力。
29.小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N,斜面的机械效率是多少?(计算结果保留至0.1%)
(3)30s内拉力的功率是多少?
五、科普阅读题(本题共1小题,共7分)
30.阅读短文并回答问题:
血氧仪
血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备,血氧饱和度是人体血液中的含氧血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白(脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白之和)容量的百分比,正常人的血氧饱和度一般在95%以上,如果血氧饱和度低于93%,就应尽快就医。指夹式血氧仪(如图甲)带有两个发光极管,一个红光LED(660nm)和一个红外光LED(910nm),红外光具有较强的热效应。其检测原理:利用手指血液中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白对特定波长的光吸收率不同(如图乙),实线条表示脱氧血红蛋白感应曲线,脱氧红蛋白对660nm红光的吸收比较强,而对910nm红外光的吸收比较弱。虚线条表示含氧血红蛋白感应曲线,含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱、对910nm红外光的吸收比较强。在血氧测量时,通过检测脱氧血红蛋白和含氧血红蛋白对不同波长的光吸收的区别,所测出来的数据差就是测量血氧饱和度最基本的数据。
(1)血氧仪测出某人的血氧饱和度为96%,此人血氧饱和度属于 (选填“正常”或“不正常”);对660nm红光的吸收比较强的是 (选填“含氧血红蛋白”或“脱氧血红蛋白”);910nm的光源 (选填“能”或“不能”)做加热理疗;
(2)含氧血红蛋白越高,脱氧血红蛋白越低,则血氧饱和度越 (选填“高”或“低”);检测设备检测到 (选填“红光”或“红外线”)越强,表示血氧浓度越高;
(3)人的心脏跳动一次,就是一个血液循环。某个成年人静息时心脏跳动一次,左心室会通过主动脉把血液射出,做功1J,右心室会通过肺动脉把血液射入肺部,做功0.2J。静息正常心跳每分钟75次,静息时心脏跳动一次做的功为 J。他在运动时,心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍,收缩压力也增加50%,心跳也加快一倍,则他运动时心脏的功率为 W
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