单元检测卷(五) 功和机械能-【名校课堂·名校真题卷】2024-2025学年新教材八年级下册物理单元+期末卷（人教版2024 山西专版）

单元检测卷（五）功和机械能 (时间：60分钟满分：80分) 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题目 要求) 1.下列实例中，没有对物体做功的是 ( A.静止的小车在拉力作用下运动起来 B.起重机提升大石块的过程 C.运动员将弓拉弯的过程 D.人用力搬石头，石头不动 弥2.当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比，功率大的机器 孙 A.做功一定多 B.做功一定慢 C.单位时间内做的功一定多 D.做相同的功所用的时间一定多 3.如图所示，一个质量为45kg的人，在10s内连续向上跳5个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m, 则此人在这段时间内的功率是 A.450W B.45W C.5W D.4500W 阳 封 屈种引休 悬垂状念 状念 第3题图 第4题图 第5题图 第6题图 4.(武汉青山区期未)如图所示为某同学锻炼身体时在单杠上做引体向上运动的情景，由此可估算出 他完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所做的功约为 ( 龄 A.3 J B.300J C.3×10J D.3×10°J 5.(北京西城区期末)2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在文昌 航天发射场成功发射。如图所示，在火箭加速升空的过程中，嫦娥六号探测器的 () A.动能不变，重力势能不变 B.动能增大，重力势能不变 C.动能增大，重力势能增大 D.动能不变，重力势能增大 线 6.(武汉东湖高新区期末)如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑一“东湖之眼”，直径达49.9 米，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 挺 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 单元+期末卷·物理山西八下：31 7.(重庆大渡口区期末)2024年3月24日，重庆马拉松比赛在南滨路举行。一名航拍爱好者用无人 机（如图所示）航拍本次比赛的部分实况，在无人机匀速下降的过程中 A.重力不做功 B.机械能减小 C.动能减小 D.重力势能不变 出发 光汁平而 粗精半面 第7题图 第8题图 第9题图 8.(黄冈期末)在自由式滑雪空中技巧比赛中，运动员滑行路线如图所示。在滑行过程中，下列说法正 确的是 A.在A点时机械能为0 B.从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大 C.从C点滑行到D点的过程中，减少的动能全部转化成了重力势能 D.在B点的速度大于与其等高的D点的速度 9.(连云港中考)如图所示，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、W,,功率的大小分别为 P、P2,关于它们之间的大小关系，说法正确的是 () A.W<W2 P<P2 B.W>W:P>P:C.W=W2 P=P:D.W<W2 P>P 10.(石家庄栾城区期未)在一次活动中，小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运 动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确的是 A.物体A两次运动的速度：功< B.物体A两次所受的拉力：F1>F C.0一t1两人拉力对物体所做的功：W1=W: D.0~t1两人拉力对物体做功的功率：P:>P2 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题4分，12小题5分，13小题5分，14小题3分，15小题4 分，共21分) 11.(武汉江岸区期未)某同学在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，让质量分别为m 和M的两个钢球(M>m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下，撞击水平面上的同 一木块，实验过程如图所示。 (1)实验中研究的是 (填“钢球”或“木块”)的动能大小，其动能大小是通过观察 来判断的。 (2)要研究动能与质量的关系，应选择 两图进行实验。 (3)有同学认为，没有木块也能完成实验并得出结论，以下是他设计的两个实验方案。 方案一：将同一钢球分别从同一斜面的不同高度处由静止释放，比较钢球在同一水平板（水平 板足够长)上滚动的距离。 方案二：将质量不同的钢球分别从同一斜面的相同高度处由静止释放，比较钢球在同一水平板 (水平板足够长)上滚动的距离。 该同学的两个方案中，能完成某个因素探究的是方案 单元+期末卷·物理山西八下脑32 12.(襄阳期中)沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想。 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关： 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关： 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关。 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，体积相同、质量为m的小 球3个和质量为2n、3m的小球各一个，体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释 放，小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。 oo o (1)本实验中，小球的重力势能大小是通过 来反映的。 (2)分析A、B、C球的实验现象，可得出结论： (3)为了验证猜想二，他应分析 (填字母)三球的实验现象。 (4)为了验证猜想三，沈仔细同学正确操作，F球、G球和H球的质量应该 (填“相同”或 “不同”)。实验后根据图乙的现象，可知物体重力势能的大小与物体的体积 (填“有 关”或“无关”)。 13.为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明在水平面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究， 将弹簧左瑞固定，用小球（小球与弹簧不连接）将弹簧压缩不同的长度，由静止释放小球，小球离开 弹簧后撞击静止在桌面上的木块。分别测量出木块在水平面上滑行的距离$，分析实验数据得出 结论。 00000 000 0000000 777777777777777777 777777777 7777777 777777777777777277 水777777 (1)本实验探究了弹簧弹性势能大小跟 的关系，弹性势能大小是通过 来反映的。实验中，小明又发现在水平桌面上运动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并 最终落到地面上，如图乙所示。小球离开桌面后在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？ 他们提出以下三个猜想。 猜想1：与小球离开桌面时的速度有关： 猜想2：与小球离地的高度有关： 猜想3：与小球的质量有关。 (2)为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球质量和离地高度不变，将弹簧压 缩到不同的长度，小球离开弹簧后，将获得不同的速度，发现小球水平飞行的距离不相同。这 说明猜想1是 (填“正确”或“错误”)的。 单元+期末卷·物理山西八下33 (3)为了探究猜想2，小明取了质量为5g的小球，改变桌子的高度，将弹簧压缩到相同的长度后释 放小球，测得并记录数据如下： 离地高度H!cm 5 20 45 80 125 水平飞行距离s/cm 5 10 15 20 25 根据表中数据，可得到s与H的定量关系是 (4)为探究猜想3，保持离地高度不变，小明用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释 放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案存在的问题是 14.汽车工程师探究单个轮胎滚动阻力与行驶速度、轮胎气压、轮胎品牌的关系。根据收集到的数据， 绘制了如图所示的图像。 tAx N 48 47 65 46 45 43 45 一入品牌 35 -*一→Bh牌 。一（品牌 39 25 0607080901001101201301400km·h) 5180210240270300330360轮胎气压kPa (1)工程师在探究单个轮胎滚动阻力与轮胎气压的关系时，应控制的变量有 (2)工程师在探究单个轮胎滚动阻力与行驶速度的关系时，轮胎克服最小阻力做功的功率大小为 W。 (3)实践证明，当汽车轮胎气压增大到一定值后，汽车的安全性会随之降低。请综合考虑汽车安全 性，结合以上实验数据，提出能有效减小汽车能耗的建议： 15.跳绳是一种很好的锻炼身体的方式，在课间休息时间经常跳绳有益于身体健康。兴趣小组想测量 同学跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。请你与小组交流，设计一个实验方案来测量同 学跳绳时克服重力做功的平均功率。（温馨提示：注意实验方案的可操作性） (1)实验器材： (2)实验步骤： 三、综合应用题（本大题共6个小题，16小题2分，17、19小题各4分，18小题3分，20、21小题各8 分，共29分)温馨提示：20、21小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最 后结果不得分。 16.(临夏州中考)某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6cm处截断，将截断处 用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20cm的细木棒，用两条悬线拴住木棒的 两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能 主要转化为 能：滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能 (填“变大” “变小”或“不变”)。 单元+期末卷·物理山西R八下：34 17.小明同学在成长笔记中记录了如图所示的错题，请你帮助他找出错误、分析错因并改正。 错题记录 错题改正 如图甲所示，一辆总重为1.5×104N的汽车在(1)错误之处： 大小为9.6×103N的牵引力作用下，从斜坡底 端匀速爬上顶端，用时24s,斜坡长200m,高 (2)错因分析： 20m。求： (3)正确解答： 200m 20m 甲 (1)汽车爬坡时克服自身重力所做的功。 (2)汽车爬坡时的功率。 解：(1)汽车能坡时克服重力所做的动：W,=Gh=1,5 ×10N×20m=3×105J (2)光车能坡时的功率：P=出=3X10」=1.25× 24s 10W 18.请阅读《龙骨翻车》并回答问题。 龙骨翻车 陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”诗中的龙骨车即为龙骨翻 车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨翻车约始于我国东汉 时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。 扶手 人龙美轴（主动轴） 链条 车桶 板 刮水板 支撑 小2头轴（从动轴） 如图甲所示，龙骨翻车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水 板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨翻车通体由木质板材构成，并大部分采用椁接和 链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨翻车很容易制作。 龙骨翻车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链 轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮 水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮 水板等组成)运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮 水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。 如图甲、乙所示的龙骨翻车是用脚踩驱动的，称为脚力翻车。根据龙骨翻车驱动力的不同，还 单元+期末卷·物理山西灯八下：a敬35 有手摇驱动的手摇翻车、流水驱动的水转翻车、风力驱动的风力翻车等。相比之下，脚力翻车较为 轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。 龙骨翻车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年 弥 洗练，仍然闪耀着光芒！ 请根据上述材料，回答下列问题： (1)龙骨翻车在工作时主要是利用了 原理。除文中提到的龙骨翻车外，请再列举一个生 活中利用这一原理的实例： 封 (2)某次使用龙骨翻车灌溉面积为2000m2的稻田，使稻田的平均水深达到0.2m,灌溉过程中水 被龙骨翻车提升的高度为2m,则龙骨翻车对水做的功至少为 J。(不计水渗透和蒸 发等损耗，水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 弥 19.《中华人民共和国刑法》第二百九十一条之二规定：从建筑物或者其他高空抛掷物品，情节严重的， 处一年以下有期徒刑、拘役或者管制，并处或者单处罚金。请你利用能量转化的物理知识，解释同 线 一物体从越高的楼层抛落具有的危害越大的原因。 内 20.一辆载重卡车连同货物一起的总质量为4×103kg,在2×103N的牵引力作用下在平直公路上做 匀速直线运动，1min内行驶了900m。求：(g取10N/kg) 封 (1)卡车连同货物受到重力的大小。 请 (2)卡车受到阻力的大小。 (3)牵引力做功的功率。 勿 21.(北京朝阳区期末)小阳家所住的居民楼共有22层，每层楼高3m,小阳家住11层。一天，小阳放 学后乘电梯回家，电梯运行20s直接到达11层。已知小阳所受重力为600N,电梯的部分参数如 图所示，电梯的速度与载人多少无关，假设电梯匀速直线运动。求： (1)电梯对小阳所做的功。 线 答 (2)电梯满载时对人做功的功率。(g取10Nkg) 定员10人 乘客电梯载荷800kg 题 单元+期末卷·物理山西八下：3620.(1)冲锋舟满载时所受的浮力：Fm=gV#=1×10'kg/m (2)汽车爬坡时做的总功与克服重力做功混滑 ×10N/kg×1.5m2=1.5×10'N (3)(2)牵引力做的功：W=F:=9.6×10N×200m= (2)因为冲锋舟漂浮，所以F#=G。十G以，冲锋舟最多能 1.92×101,汽车爬坡时的功率，P=W=1.92X10」=8 245 承我的人数：”=E一G。F一G G 用人发 ×10W L.5×10N-0.6X10N-15 18.(1)链轮传动自行车(2)8×10 60 kgX10 N/kg 19.物体下落过程中，质量不变，高度减小，因此重力势能减 (3)冲锋舟底部受到水的压强：p=pgh=1.0×10kgm 小，同时速度增大，动能增加，重力势能转化为动能。高度 ×10N,/kg×0,5m=5000Pa 越高，重力势能越大，转化的动能就越大，因此危害就 21.(1)圆柱体的体积：V=Sh=20cm2×10cm=200cm3=2 越大 ×10-+m 20.(1)4×10N(2)2.0×102N(3)3×10W 圆柱体的重力：G=mg=pmVg=0.6×10kgm×2× 21.(1)1.8×10J(2)1.2×10w 10+m×10Nkg=1.2N (2)水对容器底的压强：p=P体gh=1×10kgm× ●0·0·。答案详解◆。●“4…0· 10Nkg×4X10m=400Pa 3.B【解析】人的重力：G=mg=45kg×10Nkg=450N,他 (3)继续向容器中加水，当圆柱体对容器底的压力刚好为0 向上跳5个台阶，克服重力做的功：W=Gh■450N×5X 时，物体榭好漂浮，则：F=G=1.2N 0.2m=450小.此人在这段时间内的功率：P=W_450」 110 根据F:=PagV:可得此时排开水的体积：V#= F P家g 45W 1.2N .0x10k/m×10N/kg=1.2X10-'m=120cm +.B【解析】此同学的质量大约为m=50kg,重力约为G mg=50kg×10N/kg=500N,上升的高度约为h=0.6m, 则圆柱体浸入水中的深度：h:=S -=6 cm 期所做的功约为W=Gh=500N×0.6m=300J,故ACD 单元检测卷（五）功和机械能 错误，B正确 “”…。快速对答案 5,C【解析】在火箭加速升空过程中，嫦娥六号探测器质量不 变，而速度随之增大，所以动能增大：因为高度增大，所以重 1.D2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.D9.C10.D 力势能增大：因此动能和重力势能都增大。故ABD错误，C 11.(1)钢球术块被撞击后滑动的距离(2)乙，丙(3)一 正确 12.(1)小球陷入花泥的深度(2)物体所处的高度相同时，质 6,B【解析】游客随座舱在竖直平面内匀速转动，运动方向不 量越大，物体的重力势能越大(3)A,D,E(4)相同 断变化，游客的运动状态发生了变化，故A错误：游客随座 无关 舱匀速转动的过程中，质量、速度不变，所处高度不断变化， 13.(1)弹性形变大小木块滑行的距离(2)正确(3)x= 故动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，故B正确：从最 √万(4)没有控制小球离开桌面时的速度不变 高点到最低点的过程中，质量不变，高度变小，速度不变，故 14.(1)行驶速度和轮胎品牌(2)1050(3)选择合适轮胎在 重力势能减小，动能不变，故C,D错误 较为合适的气压下以90kmh左右的速度行驶 7.B【解析】无人机匀速下降的过程中，在重力的方向上通过 15.(1)台秤（或电子秤等），刻度尺，秒表 了距离，重力做了功，故A错误：无人机匀速下降的过程中， (2)①用台秤称出人的质量m 质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小， ②用刻度尺测出跳起的平均高度 所以机械能减小，故C,D错误，B正确。 ③测量出跳绳的次数n,并记下所用的时间1 8.D【解析】在A点时虽然静止，速度为0，动能为0，但由于 16.动变小 在高处而具有重力势能，机械能不为0，故A错误：从A点 17.(1)汽车爬坡时的功率：P==3X10」=L,25×10W 245 滑行到C点的过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能 单元+期末卷·物理山西R)八下·苔案详解歌程9 变小，故B错误：从C点滑行到D点的过程中，由于克服摩 知，轮胎克服最小阻力做功的功率：P=f0=42N×25ms 擦力做功，一部分机槭能转化为了内能，所以减少的动能没 =1050W. 有全部转化为重力势能，故C错误：运动员在滑动的过程中 18.(1)链轮传动自行车(2)8×10【解析】(2)水的体积 一部分机械能转化为内能，所以B点的机械能大于D点的 V=5h=2000m×0,2m=400m,由p=晋可得，水的 机械能：由于B点和D点的高度相同，重力势能相同，所以 质量：m=pV=1,0X10kg/m3×400m3=4×10kg,水的 B点的动能要大于D点的动能，即在B点的速度大于在D 重力：G=mg=4×10kg×10Nkg=4×10°N,龙骨翻车 点的速度，故D正确。 对水做的功：W=Gh餐m=4×10N×2m=8×10°J 9.C【解析】因为用相同大小的力移动相同的距离，根据W 20.(1)卡车连同货物受到的重力：G=mg=4×10kg× 下可知两次做功相等，由于所用时间相同：根据P-号得 10Nkg=4×10N 到功率的大小相同 (2)因为卡车做匀递直线运动，所以卡车受到的阻力：了=F 10D【解析】由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的 =2.0×103N 路程大于第二次通过的路程，所以>，故A错误：同一 (3)1mim内牵引力做功：W=Fx=2×103N×900m=1,8 物体重力不变，对水平而的压力不变，在同一水平而上接 ×10J 触面的粗糙程度不变，因此两次拉动物体时，物体受到的 牵引力做功的功率：P=W=,8X10」=3X10W 1×60￥ 摩擦力相等，由于物体做匀速直线运动，所受到的拉力和 21.(1)电梯对小阳做功时，上升的高度：h=10×3m=30m 摩擦力是一对平衡力·大小相等，所以两次物体所受的拉 电梯对小阳所做的功：W=Gh=600N×30m=1.8×10'J 力：F,=E,故B错误：由图像可知，0~4物体第一次通过 (2电梯的速度：=么-30m-1.5m 的路程大于第二次通过的路程，又因为F=F,根据W 20s Fs可得，0一右两次拉力对物体所做的功：W>W:,故C 满载时人的，总重力：G=m:g=800kg×10N/kg=8000N 错误：已知两次物体所受的拉力F,=F,>4,由P=罗 根据P=W-=F0可得，电梯满我时对人做功的功率： ==Fm可知，0一1，两次拉力对物体做功的功率：P> P=GAv=8000N×1.5m/s=1.2×10w 单元检测卷（六）简单机械 P2,故D正确 13.(1)弹性形变大小木块滑行的距离(2)正确(3)x= 。。。快速对答案… √5开(4)没有控制小球离开桌面时的速度不变 1.D2.A3.A4.D5.D6.B7.C8.D9.C10.B 【解析】(3)探究猜想2时保持小球质量为5g不变，将弹簧 11,(1)右力臂大小(2)4F1=F4(3)B(4)变大 压缩到相同的长度后释放小球，则小球离开桌面时的速度 12.(1)66.7%(2)匀速上升(3)甲(4)高(5)偏小 相同，只改变桌子的高度，根据表格数据知离地高度H由 13.(1)匀速(2)57%(3)3(4)增大斜面的领角 5m→20cm,变成原来的4倍，水平飞行距离s由5cm→ 14.(1)0.5(2)钩码个数(3)当钩码个数和细杆长度一定 10cm,变成原来的2倍，离地高度H由5cm→45cm,变 时，砝码质量越大，稳定性越差(4)小于(5)货车在运 成原来的9倍，水平飞行距离￥由5cm·15cm,变成原来 输货物时，往往会将重物放在底部，使重心降低，增加车辆 行驶的稳定性 的3倍，依次类准，可以得出离地高度H变成原来的刀 倍，则水平飞行距离s变成原来的n倍，则s与日的关系 15.(1)①将杠杆的中点置于支架上并调节杠杆使其在水平位 置平衡：历在杠杆左端A处加挂钩码，用调好的弹簧测力 可表示为￥=/⑤H 计倾斜拉杠杆C处，使杠杆再次在水平位置平衡，如图所 14.(1)行驶速度和轮胎品牌(2)1050(3)选择合适轮胎在 :③计算出钩码对杠杆的拉力 较为合适的气压下以90km/h左右的速度行驶 【解析】(2)由Fv图像知，当速度为90km/h,即速度为 25m时，阻力最小为42N,根据P=W=臣=F0= 单元十期末卷·物理山西R」八下·答案详解效型 10