内容正文:
第十一章功和机械能章末检测
一、单选题
1.关于功和能,下列各种说法中正确的是( )
A.高度大的物体势能一定大
B.速度大的物体动能一定大
C.物体具有做功的本领,就说它具有能
D.物体运动时的机械能一定比它静止时大
2.如图所示,小明用手托着一个鸡蛋将鸡蛋举高了1m。小明的手对鸡蛋做的功可能是( )
A.0.05J B.0.5J C.5J D.50J
3.甲、乙两辆汽车功率相等,在水平公路上做匀速直线运动,它们的牵引力之比为3∶2,若运动的时间也相等,那么下列说法正确的是( )
A.它们做的功之比为2∶3
B.它们通过的路程之比为2∶3
C.它们通过的路程之比为1∶1
D.它们运动的速度之比为3∶2
4.王维的诗句“蹴鞠屡过飞鸟上,秋千竞出垂杨里”,诗中描绘了唐代的两项体育运动“蹴鞠”和“秋千”。在不忽略空气阻力的情况下,从能量的角度,下列分析正确的是( )
A.秋千快速上摆的过程中,它的机械能总量在减少
B.秋千在下摆的过程中,它的重力势能可能会变大
C.蹴鞠在下落的过程中,它的弹性势能一定会变小
D.蹴鞠在运动到飞鸟上时,它的动能一定大于飞鸟
5.12月12日,身穿京剧服饰的俱乐部成员们在雪道上滑行,身后的“靠旗”与扬起的雪花一同在空中飞舞,京剧身段与单板特技的有机融合,展现出滑雪运动别样的“国潮”之美,如图所示,俱乐部成员在滑雪时从低处向高处跃起后下落的过程中,下列说法正确的是( )
A.俱乐部成员从低处运动到高处时,动能不断增加
B.俱乐部成员运动到最高点时重力势能最大
C.俱乐部成员从高处运动到低处时,动能转化为重力势能
D.俱乐部成员运动到最高点时动能最大
6.下列情境中,人对物体做功的是( )
A.司机推汽车,汽车纹丝不动
B.学生背着书包在水平路面上匀速前进
C.老师将作业本从办公桌上抱起来
D.踢出去的足球在水平草地上滚动
7.乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )
A. B.
C. D.
8.学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法,初三某同学1min内摇轻绳240圈,则他在整个跳绳过程中的功率最接近于( )
A.20W B.200W C.800W D.2000W
9.如图,用大小相等的拉力F,分别沿水平面和斜面匀速拉动木箱,运动距离,运动时间,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.ab段做功较多 B.cd段做功较多 C.ab段功率较大 D.cd段功率较大
10.著名的伽利略理想斜面实验:一个金属小球从光滑斜面的某一高度处由静止滚下,由于不受阻力,没有能量损耗,那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度,若把斜面放平缓一些,也会出现同样的情况。模拟实验如图,则下列说法中正确的是( )
A.小球从斜面滚下的过程中,将动能转化为重力势能
B.小球到达B点时的机械能大于到达C点时的机械能
C.减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动到最高点时克服重力做功变多
D.右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后,小球到达水平面后动能不变
二、填空题
11.观察实验现象并回答下列问题:小球由B点运动到C点的过程中,速度减小,小球具有的动能 ,同时小球的高度 ,因此小球具有的重力势能增大,在这个过程中可以发现小球原先具有的动能转化为了小球的重力势能。(选填“增大”或“减小”)
12.体育考试中,如图甲,投掷实心球时,球离开手后到落地过程中重力对它 (选填“做功”或“不做功”)。如图乙,质量为60kg的小伟完成一个引体向上时,从最低点到最高点的过程中,重心升高,则他一次引体向上的上升过程中,克服重力做功是 。()
13.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 :BC段返回器的机械能 ,CD段返回器重力势能 。 (均选填“变大”、不变”或“变小”) 。
14.小明用如图所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。本实验运用木块被推动的 来表示小球动能的大小。实验中,将同一小球从斜面的不同高度处由静止滚下,是为了探究动能大小与 的关系。
15.为了保障青少年健康饮水,某中学统一给班级提供纯净水。如图小华同学将一桶重为200N的桶装水竖直向上提高0.4m,用时0.8s,则小华对这桶桶装水做功 J,他对这桶桶装水做功的功率为 W。
三、作图题
16.位于关岭自治县的坝陵河大桥是吉尼斯世界纪录认证的全球最高商业蹦极设施。大桥离地高度为370米,如图所示是蹦极运动的简化示意图。弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,到A点时弹性绳自然伸直,B点是运动员受到重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是运动员到达的最低点。不计空气阻力,请画出运动员从O点到C点的动能随位置变化的大致图像。
四、实验题
17.小明为了探究物体动能、重力势能的大小与哪些因素有关,做了如下实验:
(1)如图甲所示,实验中是通过 判断钢球动能的大小,这种物理研究方法是 法;
(2)由图甲可得出结论:物体质量一定, 越大,动能越大;若要研究物体动能与质量的关系,则需将不同质量的钢球从斜面 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,并观察记录,此结论要体现 法;
(3)探究影响重力势能大小的因素时,小明用A、B、C三个物块分别从一定高度下落后打在三个相同的桩上,得到了如图乙所示的现象,分析可知A、B、C三个物块的质量由小到大关系是 (A、B、C的质量分别用、和表示)。
(4)为了探究重力势能大小与高度的关系,应让质量相同的物体,从 (选填“相同高度”或“不同高度”)由静止自由放下,结论:当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越 。
18.如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。
(1)该实验研究的对象是 (填“小球”或“木块”)的动能。
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与 的关系。
(3)该实验中物体动能的大小是通过 来反映的。
(4)若要研究物体动能与质量的关系,则需用不同质量的物体从斜面 (填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,并观察记录。
五、计算题
19.如图所示,某款机器人重800N,在某次测试中,该机器人先用100N的力在2s内将箱子匀速抬高1m,随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,已知该机器人受到的阻力为其对地面压力的0.05倍,求:
(1)机器人对箱子做的功;
(2)机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率。
20.新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐,某新能源汽车在平直公路上以的速度匀速行驶,行驶过程中受到的阻力为1000N。g取。求:
(1)在上述行驶过程中,汽车行驶的距离是多少;
(2)在上述行驶过程中,汽车牵引力做的功是多少;
(3)在上述行驶过程中,汽车发动机的功率。
试卷第1页,共3页
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《第十一章功和机械能章末检测----2024-2025学年人教版物理八年级下学期》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
A
B
C
D
B
C
D
1.C
【详解】A.影响重力势能的因素是质量和高度,不知道质量的情况下,高度大的物体势能不一定大,故A错误;
B.影响动能的因素是质量和速度,不知道质量的情况下,速度大的物体动能不一定大,故B错误;
C.根据能的定义,一个物体能够对外做功,我们就说它具有能,所以物体具有做功的本领,就说它具有能,故C正确;
D.机械能包括动能和势能,所以物体运动时的机械能不一定比它静止时大,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】一个鸡蛋的重力约为0.5N,则小明用手托着一个鸡蛋将鸡蛋举高了1m。小明的手对鸡蛋做的功约为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A.根据W=Pt可知它们相同时间做的功之比为
故A错误;
BC.根据W=Fs可知它们通过的路程之比为
故B正确,C错误;
D.它们运动的速度之比为
故D错误。
故选B。
4.A
【详解】A.不忽略空气阻力时,秋千在整个运动过程中,需要克服空气阻力做功,机械能不守恒,所以秋千快速上摆的过程中,机械能总量在减少,故A正确;
B.秋千在下摆过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,故B错误;
C.蹴鞠在下落过程中,不发生弹性形变,弹性势能为0,故C错误;
D.运动到飞鸟上时,蹴鞠的速度比飞鸟大,但蹴鞠的质量不一定比飞鸟大,所以动能不一定大于飞鸟的,故D错误。
故选A。
5.B
【详解】A.俱乐部成员从低处运动到高处时,速度越变越小,动能减小,故A错误;
B.俱乐部成员运动到最高点时,高度最大,重力势能最大,故B正确;
C.俱乐部成员从高处运动到低处时,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能,故C错误;
D.俱乐部成员运动到最高点时,速度最小,动能最小,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.司机用力推汽车,汽车纹丝不动,司机对汽车施加了力,但是汽车没有在力的方向上移动一段距离,司机没有对汽车做功,故A不符合题意;
B.学生背着书包在水平路面上匀速前进,学生对书包施加了竖直向上的作用力,书包在水平方向上移动了一段距离,力的方向和书包移动的方向垂直,学生没有对书包做功,故B不符合题意;
C.老师将作业本从办公桌上抱起来,老师对作业本施加了向上的作用力,作业本向上移动了一段距离,老师对作业本做了功,故C符合题意;
D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离,是因为足球具有惯性,足球被踢出后,人对足球没有作用力,人没有对足球做功,故D不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,由于高度和速度都相同,则机械能是相同的;不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能相同,速度相同。
故选D。
8.B
【详解】中学生的质量约为50kg,其重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
每次起跳的高度约为15cm,即0.15m,则他跳一次绳做的功
W=Gh=500N×0.15m=75J
因为“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法,则人跳起的次数为120次;则在7min内一共做的功
W总=nW=120×75J=9000J
他在整个跳绳过程中的功率
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.C
【详解】AB.已知拉力F大小相等,运动距离,由W=Fs可知,ab段做的功等于cd段做的功,故AB不符合题意;
CD.ab段做的功等于cd段做的功,且运动时间,根据可知,ab段功率大于cd段功率,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.D
【详解】A.小球从斜面滚下的过程中,质量不变,速度变大,则动能变大,高度降低,则重力势能变小,是将重力势能转化为动能,故A错误;
B.由于不受阻力,没有能量损耗,小球的机械能守恒,所以小球到达B点时的机械能等于到达C点时的机械能,故B错误;
C.减小右侧斜面与水平面的夹角后,小球在右侧斜面上运动到最高点时上升的高度相同,根据可知小球克服重力做功一样多,故C错误;
D.右侧斜面与水平面的夹角减小为0°后,小球到达水平面后将做匀速直线运动,质量和速度不变,则动能不变,故D正确。
故选D。
11. 减小 增大
【详解】[1][2]由B点到C点的过程中,由于速度减小,小球具有的动能也减小,同时小球高度增大,故重力势能增大,动能转化为重力势能。
12. 做功 300
【详解】[1]球离开手后到落地过程中,球受到重力的作用,并且在重力的方向上移动了距离,所以重力对球做了功。
[2]他一次引体向上的上升过程中,克服重力做功
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.5m=300J
13. 变小 不变 变小
【详解】[1] AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小。
[2] BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变。
[3]CD段,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能。
14. 距离 速度
【详解】[1]本实验运用木块被推动的距离来表示小球动能的大小,木块被推动的距离越长,表明小球进入水平面时的动能越大,采用了转换法。
[2]小球从斜面上滚下时的高度越大,进入水平面时的速度越大,实验中,将同一小球从斜面的不同高度处由静止滚下,是为了探究动能大小与速度的关系。
15. 80 100
【详解】[1]由可知,小华对这桶桶装水做功
[2]由可知,小华对这桶桶装水做功的功率
16.
【详解】A点时弹性绳自然伸直,则OA段运动员因为受到重力的作用向下做加速度运动,即动能逐渐变大;B点是运动员受到重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,则AB段运动员受到弹性绳的拉力和重力,该过程中重力大于弹性绳的拉力,因此运动员仍向下做加速运动,只是增加的速度逐渐变小,即动能的直线倾斜度减小;BC段弹性绳产生的拉力大于重力,运动员将做减速运动,即动能逐渐变小到0,则动能的图像如下图所示:
17.(1) 木块被推动的距离 转换
(2) 速度 相同 控制变量
(3)
(4) 不同高度 大
【详解】(1)[1][2]实验中,是通过木块被推动的距离判断钢球动能的大小的,这里采用了转换法。
(2)[1]由图甲可看出,小球质量一定,下图中小球所处高度较大,到达水平面时速度较大,物体被推动的距离也较大,小球对物体做的功较多,说明小球的动能较大,所以可得出结论:物体质量一定,速度越大,动能越大。
[2][3]若要研究物体动能与质量的关系,要改变小球的质量,同时控制小球进入水平面时的速度相同,则需将不同质量的钢球从斜面相同高度由静止滚下,此结论要体现控制变量法。
(3)A、C两物块高度相同,由图可知,C物块下方的桩陷入沙子的深度较大,则C的重力势能较大,所以C的质量较大;由前面分析可知,B物块的重力势能最大,但B物块高度最小,所以B物块的质量最大;所以A、B、C三个物块的质量大小关系是。
(4)[1][2] 为了探究重力势能大小与高度的关系,应让质量相同的物体,从不同的高度由静止自由放下,当高度越高,物体下陷越深,重力势能越大,可知结论:当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越大。
18.(1)小球
(2)速度
(3)木块被推动的距离
(4)相同
【详解】(1)该实验研究的对象是小球进入水平面时的动能,用小球推动木块来反映它的动能大小。
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,小球进入水平面时的速度不同,目的是为了探究动能的大小与速度的关系。
(3)该实验中物体动能的大小是通过木块被推动的距离来反映的,木块被推动的距离越大,说明小球进入水平面时的动能越大。
(4)若要研究物体动能与质量的关系,应控制小球的速度相同,改变小球的质量,则需用不同质量的物体从斜面相同高度由静止滚下,并观察记录。
19.(1)100J
(2)67.5W
【详解】(1)机器人对箱子施加的力是竖直向上的,将箱子匀速抬高1m,因此在竖直方向上对箱子做功,则机器人对箱子做的功为
(2)用100牛的力将箱子匀速向上抬高,此时箱子处于平衡状态,箱子受到的重力和向上的提力是一对平衡力、大小相等,则箱子所受的重力为
机器人在水平地面上运动时对地面的压力为
机器人在水平地面上匀速运动,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力为
已知机器人在水平地面上以恒定速度运动20s,前进30m,则水平方向的速度为
机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率为
20.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在上述行驶过程中,汽车行驶的距离是
(2)汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力大小为
在上述行驶过程中,汽车牵引力做的功是
(3)在上述行驶过程中,汽车发动机的功率为
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