第十一章 功和机械能 检测卷 2024-2025学年人教版八年级下册物理

第十一章 功和机械能 检测卷 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分.每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求. 1.下列现象中，人施加在物体上的力对物体做了功的是(　　) A.举着杠铃原地不动　 B.沿水平地面推动小车　C.人提水桶沿水平地面匀速运动　D.用力推石头但没有推动 2.如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则它们之间的关系是(　　) A.W1＞W2＞W3 　B.W1＜W2＜W3 　 C.W1＞W2＝W3　D.W1＝W2＝W3 3.2024年5月21日，我国一支科研队伍成功登顶珠穆朗玛峰，并传回了全球首份来自世界之巅的超声影像图.如图为他们攀登的过程，体重(含装备)越大的队员一定(　　) A.速度越慢 B.功率越小 C.做功越多 D.做功越少 4.如图所示，跳绳是初中体育学业水平测试项目之一.某九年级学生进行了2 min跳绳比赛，以下说法符合实际的是(　　) A.该学生2 min做功约为40 J B.该学生跳绳的功率约为600 W C.跳绳次数越多的学生，功率越大 D.一般学生前1 min跳绳的功率大于后1 min的 5.2024年8月6日，在巴黎奥运会跳水项目女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵获得金牌.如图所示，选手在加速下落过程中，下列有关选手的说法正确的是(　　) A.动能减小，重力势能增大 B.动能增大，重力势能减小 C.动能不变，重力势能减小 D.动能增大，重力势能增大 6.蹦床运动员从蹦床弹起后，在空中先后经过N、S两点，他的重力势能的数据如表所示，则N、S两点位置分布的下列图示可能正确的是(　　) N点 S点 重力势能 2 400 J 2 000 J 7.校篮球赛上，某同学使用频闪相机记录了投出的篮球每隔相等的时间在空中的位置，如图所示.下列关于篮球的分析正确的是(　　) A.重力在fg段做功比在ef段少 B.重力在fg段做功比在ef段快 C.从a到d，重力势能逐渐减小 D.从a到d，重力势能转化为动能 8.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图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是(　　) A.当t＝1 s时，物体处于静止状态，摩擦力是0 B.2～4 s内，拉力F的功率是14 W C.4～6 s内，拉力F做的功是20 J D.2～4 s内，物体的机械能保持不变 9.如图甲所示，将一个带孔的金属球和一根弹簧套在铁架台的金属杆上，现将小球提到A点后松手，小球高度随时间的变化情况如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A.弹簧的原长为50 cm B.0～t1过程中，小球的动能先增大后减小 C.0～t1过程中，小球减少的机械能小于弹簧增加的弹性势能 D.小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能 10.某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示.小球在运动过程中经过M、N两点，对应图甲①②③处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是(　　) A.小球在①③位置机械能相等 B.小球在N点的重力势能为500 J C.小球在M点的高度等于N点 D.N点可能在位置② 二、非选择题：本题共8小题，共60分.按题目要求作答. 11.(8分)物体A重5 N，如图甲所示，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3 s；如图乙所示，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2 s. (1)在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受的摩擦力分别为f1、f2，则v1　　v2，f1　　 f2.(均选填“＞”“＝”或“＜”) (2)A从M运动到N，F1做的功为　　J、功率为　　W，A所受重力做的功为　　J.　 12.(9分)(1)如图1所示，小明设想利用升降台让球越弹越高.将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N.经台面反弹后上升过程球的动能　　(选填“增大”“不变”或“减小”)，N点　　(选填“可能”或“不可能”)比M点高.球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P　 　(选填“可能”或“不可能”)比N点高. (2)甲站在0.5 m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上.甲、乙两人质量相等，甲上行中动能　　(选填“增加”“不变”或“减少”).某时刻他们的位置如图2所示，该时刻甲的重力势能　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)乙的重力势能，甲的机械能　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)乙的机械能.若此时上行的扶梯突然停止运动，甲会向前倾，原因是　 　. (3)图3是利用水能发电的示意图，修建拦河大坝是为了增加水的　　能；从水能的利用角度考虑，水轮机安装的位置应该靠近下游的原因是　 　. 13.(6分)如图所示，用测力计拉动木块，使它沿同一水平路面运动.AB段，木块受水平力F1作用做匀速直线运动.CD段，改用另一大小不变的水平力F2拉动木块继续运动.两力大小如图所示. (1)F2为　　N. (2)若sAB＝sCD，AB段F1做的功　　(选填“大于”“等于”或“小于”)CD段F2做的功. (3)若sCD＝2 m，则CD段木块受到的摩擦力做的功为　　J. 14.(7分)图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车的总质量为1.2 t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v－t图像如图乙所示，汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍(取g＝10 N/kg).求： (1)匀速行驶时，汽车受到的牵引力； (2)汽车在10～20 s内牵引力做功的功率； (3)汽车在0～10 s内牵引力做的功. 15.(8分)如图甲所示，吊机将重为5 000 N的货物从地面A处竖直匀速提升40 s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50 s，路程随时间变化图像如图乙所示，g取10 N/kg. (1)求货物的质量； (2)求BC段吊机对货物的拉力做的功； (3)求CD段货物所受重力做功的功率； (4)在图丙中作出货物从A到B的速度v随时间t变化的图像(仅作图，不写计算过程).　 16.(7分)汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故.小明由此想要探究动能大小与质量、速度的关系.实验过程如图所示，其中h1＜h2，s1＜s2＜s3. 　　 (1)三次实验应让小球由　　开始释放.实验中，动能的大小是通过　　来反映的. (2)通过甲、乙两次实验，探究的是动能与　　的关系. (3)进行图丙实验时，对比图乙可推断A、B两球的质量关系：mA　　mB(选填“＞”或“＜”). (4)善于动脑的小明又设计了如图丁所示的方案：让质量不同的两个钢球分别将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将钢球弹出去撞击放在同一位置的木块，比较木块移动的距离.这样做能否验证动能与质量的关系？　　(选填“能”或“不能”)，请说明理由：　 . 17.(6分)小明同学想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率，如图所示. (1)测量所需要的测量工具有　 　、　 　、刻度尺. (2)小明同学设计的实验步骤如下，其中多余的是　　(填字母). A.测出自身的质量m B.测出楼梯的总长度L C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出上楼所用的时间t E.算出上楼的功率P (3)小明同学爬楼的功率的表达式是P＝　 (用题中所给物理量表示). (4)下列选项中可能是小明同学上楼的功率的是　　(填字母). A.2 W　　　 　B.20 W　　　　C.200 W　　　　D.2 000 W 18.(9分)(1)如图甲所示，质量为m的小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动(其中BC段水平).已知重力势能E势＝mgh；h为小球离轨道BC的高度；当小球运动到B点时，h＝0，动能E动＝m(vB为B点的运动速度). ①小球在A点的机械能E机＝　　(用题目所给物理量符号表示)； ②请推导出：小球从A点静止释放，到达B点时的速度　　； ③vB与小球的质量m是否有关？　　(选题“有关”或“无关”). (2)如图乙所示，当小球静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后继续飞出一段距离，最后掉到地上.小聪猜想： a.小球的质量越大，它离开轨道末端到刚接触地面所用的时间越长； b.小球静止释放时的高度越高，它离开轨道末端到刚接触地面所用的时间越长； 现有一定数量的小球，有的质量相等，有的质量不等.请你选用合适的器材，设计实验验证猜想a是否正确. ①需要补充的实验器材是　　； ②请写出实验步骤； ③请写出判断猜想a是否正确的依据. 第十一章检测卷 1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.B 【解析】篮球下落过程中，重力对它做功，重力势能转化 为动能，速度增大，由题图可知，fg 段高度差大于ef 段高度 差，根据 W=Gh 可知重力在fg 段做功比在ef 段多，故 A 错 误；ef 段与fg 段运动时间相同，根据 ,篮球所受的 重力在fg 段做功比在ef 段快，故B正确；从a 到 d, 篮球的高 度逐渐增大，所以它的重力势能逐渐增大，故C 错误；从a 到 d, 篮球的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，篮 球的动能转化为重力势能，故 D 错误. 8.C 【解析】由题图丙可知，前2s 物体速度为零，处于静止状 态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡 力；由题图乙可知，前2s 物体所受拉力为3 N,所以当 t=1s 时，物体处于静止状态，摩擦力也为3 N, 故 A 错误；由题图丙可知，2～4 s 内，物体做加速运动，平均速度小于2m/s, 由题图乙可知，2~4 s 内，拉力为7 N, 所以2～4 s 内，由P= 得，拉力F 的功率P<Fv=7N×2m/s=14W,故 B 错误；由题图丙可知，4~6 s 内，物体以2 m/s 的速度做匀 速直线运动，由题图乙可知，4~6 s 内，拉力为5 N, 则4～6 s 内，拉力F 做的功 W=F's=F'vt=5 N×2 m/s×2s=20J,故 C 正确；2~4 s 内，物体做加速运动，质量和高度不变，速度变 大，则动能变大，重力势能不变，所以机械能变大，故 D 错误. 9.D 【解析】由题图乙得，小球最终在50 cm 高度处静止，则此时小球与弹簧整体处于静止状态，此时小球受到的弹力等 于小球的重力，弹簧处于压缩状态，说明弹簧的原长应大于50 cm,故 A 错误；0~t₁过程中，未接触弹簧前，小球在重力的作用下做加速运动，接触弹簧后，开始弹力小于重力，小球继续向下做加速运动，在t₁ 时刻，小球的重力与弹力大小相等，此时小球的速度最大，动能最大，因此0~t₁过程中，小球 的动能一直增大，故 B 错误；0~t₁ 过程中，小球要克服空气 阻力等做功，小球的一部分机械能转化为内能，所以小球减 少的机械能大于弹簧增加的弹性势能，故C 错误；小球在t₁ 、 t₂ 时刻高度相等，重力势能相等，但是t₁ 时刻的速度最大，动 能最大，由于机械能有损失，所以小球在t₁ 时刻的动能大于 在 t₂ 时刻的动能，故 D 正确 . 10.D【解析】由题图可知，小球反弹的高度越来越低，所以机械能越来越小，小球在①位置时的机械能大于在③位置时的机械能，故A错误；小球在N点时的重力势能Ep＝×60％＝×60％＝300 J，故B错误；由题图乙可知，小球在M点的重力势能Ep'＝240 J，在N点时的重力势能Ep＝300 J，则小球在M、N点的重力势能不同，所以高度不同，故C错误；因为小球在M点的重力势能小于小球在N点的重力势能，所以小球在N点的高度大于在 M点的高度，①③处于同一高度，重力势能相同，所以N点可能在位置②，故D正确. 11. (1)< >(2)0.30.10 12 . (1)减小 可能 不可能 ( 2 ) 不 变 等 于 小 于 甲由于惯性，要保持原来的速度 运动，所以向前倾 (3)重力势 水从高处流下时具有较大的动能 【解析】(1)球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度 变小，高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力 势能.球以一 定速度从 M 点抛出，下降过程中，重力势能转 化为动能，动能增大；球接触台面的过程中，动能转化为弹 性势能及内能；反弹过程中，弹性势能转化为动能，但此时 的动能比接触台面时的动能小；上升过程中，动能转化为重 力势能，到达 M 点时，重力势能与下降时相同，动能一定比 下降时的小，但不一定为0,那么球仍可向上升，直到速度 为0,所以 N 点可能比 M 点高 . 小球从N 点下降时，初速度 为0,与台面接触的过程中，有部分机械能转化内能，则再 次上升至速度为0时，高度小于N 点 . 13 . (1)2 . 8 (2)小于(3)4 . 4 14.解：(1)由题可知汽车的总质量m＝1.2 t＝1.2×103 kg 汽车所受的重力G＝mg＝1.2×103 kg×10 N/kg＝1.2×104 N 汽车所受阻力f＝0.02G＝0.02×1.2×104 N＝240 N 因为汽车匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力F＝f＝240 N 答：(1)匀速行驶时，汽车受到的牵引力为240 N； 解：(2)由题图乙可知，汽车在10～20 s内匀速行驶时，速度为v＝15 m/s，由P＝＝＝Fv得，汽车的恒定功率P＝Fv＝240 N×15 m/s＝3 600 W 答：(2)汽车在10～20 s内牵引力做功的功率为3 600 W； 解：(3)汽车在0～10 s内牵引力做的功W＝Pt＝3 600 W×10 s＝3.6×104 J 答：(3)汽车在0～10 s内牵引力做的功为3.6×104 J. 15.解：(1)货物的质量 m＝＝＝500 kg 答：(1)货物的质量为500 kg； 解：(2)BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功为0 答：(2)BC段吊机对货物的拉力做的功为0； 解：(3)由题图乙可知，货物在CD段运动的距离为5 m，CD段货物所受重力做功 W＝Gh＝5 000 N×5 m＝25 000 J CD段货物所受重力做功的功率 P＝＝＝500 W 答：(3)CD段货物所受重力做功的功率为500 W. (4) 16. (1)静止 木块滑行的距离(2)速度(3)< (4)不能 用质量不同的钢球将同一弹簧压缩到相同程度 后静止释放，撞击同一位置的木块，撞击的动能由弹簧的弹 性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有 关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最 终移动的距离相同，无法完成探究 【解析】(2)甲、乙两次实验，小球的质量相同，而初始高度不同，到达水平面的速度不同，探究的是动能与速度的 关系. 17. (1)台秤(或磅秤、电子秤) 秒表 (2) B (3) (4)C 【解析】(1)要测出自己从一楼跑到三楼做功的功率，根据 可知，要用台秤测出小明的质量，用刻度尺 测出楼层的高度，用秒表来测量所用的时间，故还需要的器 材有台秤(或磅秤、电子秤)、秒表. 18.(1)①mgh ②v₅= ③无关 ( 2 ) ① 秒表 ②步骤1:按题图乙组装器材，使小球静止释放，用秒表测量它离开轨道末端到刚接触地面所用的时间，记作t; 步骤2:保持释放的高度不变，逐次增大选用小球的质量， 重复步骤1 ③当小球的质量越大时，若它离开轨道末端到刚接触地面 所用的时间越长，则猜想正确；否则，猜想错误 学科网（北京）股份有限公司 $$