第十一章功和机械能 2024-2025学年人教版八年级下册物理

2024-2025学年人教版八年级物理下册章末复习练习 第十一章 功和机械能(中等难度版)(含答案) 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.2024年11月4日,中国神舟十八号载人飞船返回舱进入大气层后,先加速下降一段距离,再打开降落伞减速下降,在距离地面约1m时反推发动机点火缓冲,在东风着陆场成功着陆。降落的过程,下列关于返回舱说法正确的是( ) A.进入大气层加速下降的过程中,动能增大 B.进入大气层加速下降的过程中,重力势能增大 C.打开降落伞减速下降的过程中,机械能不变 D.返回舱返回地面后,其质量变大 2.2025年法网中,我国运动员郑钦文表现出色,成功晋级八强。图为某次网球落地后又弹起的频闪照片,A、C两点高度相同。若不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.B点时网球动能为零 B.A、C两点网球动能相等 C.A处小球的机械能比B处大 D.网球从B点到D点,动能转化为重力势能 3.质量不同的甲、乙小球,由同一高度从静止先后开始自由下落,经过如图所示的位置时重力势能相等,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.此时两球的动能相等 B.两球质量 C.两球初始的机械能相等 D.落地瞬间甲的动能大于乙的动能 4.如图所示,下列判断正确的是( ) A.图甲中人将篮球投出后,球离开手飞入篮筐过程中,人对球施加的力做了功 B.图乙中运动员将杠铃从地面上举起的过程中,运动员对杠铃施加的力做了功 C.图丙中机器人托着餐盘水平匀速向前行进,机器人对餐盘施加的力做了功 D.图丁中人用力推车而车未动,人对车施加的力做了功 5.跳台滑雪运动中,运动员从A点沿图所示的轨迹运动到D点的过程中,下列说法正确的是( ) A.运动员从A点运动到B点的过程中,重力势能转化为动能 B.运动员在C点时,若所有外力都消失,她将处于静止状态 C.运动员从A点到D点的过程中速度一直在增大 D.运动员到达D点时,她的机械能将达到最大值 6.2025年5月29日1时31分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空,如图所示。这标志着我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。在运载火箭加速上升的过程中,关于所搭载的天问二号探测器,下列说法正确的是( ) A.动能不变,重力势能增加 B.动能增加,重力势能不变 C.动能转化为重力势能,机械能不变 D.动能增加,重力势能增加,机械能增加 7.小明在参加期末考试时,以下场景描述中最接近实际的是( ) A.小明所在考场的课桌高度约为80dm B.小明站立时对地面的压强约为1.5 105Pa C.英语听力在空气中的传播速度约为340m/s D.小明捡起从课桌掉落的橡皮,对橡皮做功约为80J 8.下列过程中,人施加在物体上的力对物体做功的是( ) A.中学生抱着书本静止不动 B.工人把水桶从地面上提起的过程 C.售货员用力推货箱没推动 D.足球被踢出去后在空中飞行的过程 9.在冰壶项目中,比赛用的冰壶的质量为19kg,其底面积为0.02m2,比赛场地面积为190m2。某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,如图所示。下列说法中正确的是( ) A.BC段冰壶滑行变慢是因为受到重力的作用 B.AC段运动员对冰壶做的功为800J C.AB段冰道对冰壶的支持力做了功 D.冰壶对水平冰道的压强为9500Pa 二、多选题 10.如图所示,撑杆跳运动员自起跳到跨越横杆的过程中,运动员先将撑杆压弯,松手后,撑杆恢复原状。在此过程中,下列说法正确的是 A.运动员的重力使撑杆压弯 B.撑杆恢复原状将运动员弹起,弹性势能转化为运动员的动能和重力势能 C.运动员在上升过程中,速度减小,动能全部转化为重力势能 D.运动员从最高点下落时,重力势能转化为动能,速度越来越大 三、填空题 11.如图,小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹,A、B是篮球运动过程中经过的两个位置。不计空气阻力,篮球在这两个位置时的机械能和重力势能如表所示,篮球的运动路径是 (选填“由A到B”或“由B到A”),甲对应的是 (选填“A”或”B”)。在A位置时动能为 J,与地面碰撞过程中损失的机械能为 J。 位置 机械能/J 重力势能/J A 17 10 B 20 6 12.如图所示,飞机在飞行中投放救援物资,飞机应在 (选填“A”、“B”或“C”)点处进行空投,才能将救援物资投至目标处,这是因为物资具有 。投放后,物资在下落过程中运动状态 (选填“发生改变”或“保持不变”),重力势能大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 13.在水平地面上,小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为120N,在4s~8s这段时间内,木箱通过的路程是 m,受到的推力的功率是 W,在8s-10s内木箱受到的摩擦力大小是 N(忽略空气阻力),在4s-10s内木箱机械能的变化情况是 。 四、实验题 14.兴趣小组的同学想探究汽车的动能大小与哪些因素有关,于是他们进行了如下探究:(提出问题)汽车的动能大小跟什么因素有关? (1)(猜想假设)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关; (2)(进行实验)他们做了如图所示的两次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的木块,将木块撞出一段距离。木块被撞得越远,说明金属球到达水平面时的动能就越大,实验中探究的动能是指( )(填序号)。 A.小球在斜面上的动能 B.木块被小球撞击后的动能 C.小球撞击木块后的动能 D.小球撞击木块前瞬间的动能 (3)(分析论证)分析甲、乙两图的实验现象,可以初步得到的结论是:质量相同时,物体运动速度越大,动能 。 (4)(交流评估)本实验中水平面若绝对光滑,将 (选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。原因是 。 15.在我们初中物理课本中,多次利用斜面进行探究实验,如图所示。 (1)如图甲,小车在水平面上三次滑行过程中,从运动到静止消耗的机械能大小 (选填“相等”或“不相等”); (2)如图乙,木块在滑行过程中所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”); (3)甲、乙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持 相同。 16.为探究影响动能大小的因素,学习小组设计了如图所示的实验方案。 (1)图1中,甲实验探究的是动能与 的关系,实验中通过 来比较小球动能的大小。 (2)如图1乙,两次实验过程中,木块克服摩擦力做功分别为W1和W2,则W1 W2(选填“>”“=”或“<”), (3)实验结束后,各小组对实验提出各种改进方案: ①小明认为在“探究动能与速度的关系”的实验中,可以撤走木块并使用铺有毛巾的足够长的木板,记录小球在相同表面上滚动直到静止的距离,你认为小明的实验方案是否合理 (选填“合理”或“不合理”); ②小刚设计了图2所示的装置进行实验。 A.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离,可以研究小球的动能大小与 (选填“质量”、“速度”或“质量和速度”)的关系。 B.若用A、B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB(选填“>”、“<”或“=”)。 五、计算题 17.某快递公司为了更加快捷服务于广大客户,创新了无人机服务如图所示,该公司无人机有关信息如下表(忽略空气阻力,g取10N/kg),求: 无人机自重(含电池) 80N 最大升力 150N 竖直方向最大飞行速度 6m/s 脚架与水平地面总接触面积 (1)未携带货物的无人机静止在水平地面上时,对地面产生的压强是多大? (2)未携带货物的无人机以最大速度匀速竖直上升5s,此阶段升力做功多少焦耳?升力做功的功率多大? (3)无人机匀速飞行时最大能装载重力为多少牛的货物? 18.冰壶被喻为冰上的“国际象棋”,由花岗岩凿磨而成,如图甲所示,冰壶的质量约为19kg,停在冰面上时与冰面的接触面积为0.02m 。如图乙是冰壶比赛场地的示意图。某次比赛中,运动员从点推动冰壶前进6m到点时松手,冰壶继续滑行30m到点静止,共用时24s。若运动员对冰壶的水平推力为10N,冰壶运动中受到水平方向的阻力恒定为1.5N。(取10N/kg)求: (1)冰壶停在水平冰面上时对冰面的压强。 (2)推力对冰壶做的功。 (3)冰壶克服阻力做功的功率。 19.2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松在北京举行。如图甲是中国智造的机器人,它的质量是52kg,并以恒定的功率在平直路面上由静止开始运动。速度v随时间t变化的关系如图乙所示,牵引力F随时间t变化的关系如图丙所示。 (1)该机器人受到的重力是多少N? (2)机器人站立时,与水平地面的接触面积为2.6 10-2m2,对地面的压强是多少Pa? (3)在7-12s内,机器人动力做功的功率是多少W? 20.解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)。 (1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强; (2)该车在水面漂浮时,它排开水的体积是多少?(取) (3)该车在水上最快的速度可达25km/h,若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功? 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《2024-2025学年人教版八年级物理下册章末复习练习 第十一章 功和机械能(中等难度版)(含答案)》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D B A D C B D BD 1.A 【详解】A.动能的大小与物体的质量和速度有关,返回舱进入大气层加速下降过程中,质量不变,速度增大,其动能增大,故A正确; B.重力势能的大小与物体的质量和高度有关,返回舱进入大气层加速下降过程中,质量不变,高度降低,可知其重力势能减小,故B错误; C.机械能等于动能与势能之和。打开降落伞减速下降过程中,返回舱速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小。所以机械能减小,故C错误; D.质量是物体的一种基本属性,它不随物体的位置、状态等因素的改变而改变。返回舱返回地面后,位置发生变化,但质量不变,故D错误。 故选A。 2.C 【详解】A.B点时网球速度不为零,动能不为零,故A错误; BC.不计空气阻力,但网球跳起的高度越来越低,说明网球的机械能持续减小,所以A处小球的机械能比B处大,A处小球的机械能比C处大,A、C两点高度相同,重力势能相同,所以A处小球的动能大于C处小球的动能,故B错误,C正确; D.网球从B点到D点,质量不变,速度变大,则动能变大,高度降低,则重力势能减小,重力势能转化为动能,故D错误。 故选C。 3.D 【详解】AB.重力势能的大小与物体的质量和高度有关,两球经过如图所示位置时重力势能相等,甲的位置低,则甲的质量大;动能的大小与物体的质量和速度有关,两球都在做自由落体运动,经过图示位置时,甲的速度大于乙的速度,且甲的质量大,则甲的动能大,故AB错误; C.因为两球从同一高度由静止开始自由下落,初始时高度相同,甲的质量大,所以甲的初始重力势能大,初始动能都为 0,所以甲的初始机械能大,故C错误; D.不计空气阻力,两球下落过程中机械能守恒。落地瞬间,两球的重力势能都为0,初始时甲的机械能大,所以落地瞬间甲的动能大于乙的动能,故D正确。 故选D。 4.B 【详解】A. 图甲中人将篮球投出后,球离开手飞入篮筐过程中,人对球没有作用力,人对球没有做功,故A错误; B. 图乙中运动员将杠铃从地面上举起的过程中,运动员对杠铃施加向上的作用力,杠铃向上运动了一段距离,运动员对杠铃施加的力做了功,故B正确; C.图丙中机器人托着餐盘水平匀速向前行进,机器人对餐盘的支持力竖直向上,餐盘沿水平方向运动,运动方向与支持力方向垂直,机器人对餐盘施加的力没有做功,故C错误; D. 图丁中人用力推车而车未动,车没有在力的方向上移动,人对车施加的力没有做功,故D错误。 故选B。 5.A 【详解】A.运动员从A点运动到B点的过程中,运动员的质量不变,高度变小,速度变大,她的重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能,故A正确; B.运动员在C点时,具有水平方向的速度,若所有外力都消失,她将以此时的速度做匀速直线运动,故B错误; C.运动员从A点到D点的过程中,高度减小时速度增大,高度增大时速度减小,故C错误; D.运动员下滑过程中,由于摩擦的存在,机械能逐渐变小,到达D点时,她的机械能将达到最小值,故D错误。 故选A。 6.D 【详解】火箭在加速上升的过程中,所搭载的天问二号探测器质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,因此机械能的总量也在增大;此过程中增加的机械能由燃料提供;天问二号动能、重力势能都在增加,动能不能转化为重力势能,故D正确,ABC错误。 故选D。 7.C 【详解】A.课桌高度约为80cm,80dm相当于8米,明显过高,不符合实际,故A不符合题意; B.中学生站立时对地面的压力约为500N,双脚接触面积约400cm2(0.04m2),计算压强约为 故B不符合题意; C.声音在15 空气中的传播速度约为340m/s,所以,英语听力在空气中的传播速度约为340m/s,故C符合题意; D.橡皮质量约10g(0.01kg),课桌高度约0.8m,捡起橡皮做功W=mgh=0.01N 10N/kg 0.8m=0.08J 80J过大,故D不符合题意。 故选C。 8.B 【详解】A.中学生抱着书本静止不动,人对书本施加了力,但书本没有移动距离,不做功,故A不符合题意; B.工人把水桶从地面提起的过程中,人对水桶施加向上的力,水桶在力的方向上移动了距离,满足做功条件,故B符合题意; C.售货员用力推货箱没推动,虽然施加了力,但货箱未移动距离,不做功,故C不符合题意; D.足球被踢出后在空中飞行时,人不再对足球施加力,足球由于惯性在空中运动,故D不符合题意。 故选B。 9.D 【详解】A.BC段冰壶滑行变慢是因为受到阻力的作用,力是改变物体运动状态的原因,故A错误; B.AC段运动员对冰壶做的功W=Fs=20N 2.4m=48J,故B错误; C.AB段冰道对冰壶的支持力竖直向上,而冰壶在竖直方向没有移动一段距离,因此支持力不做功,故C错误; D.冰壶的重力为G=mg=19kg 10N/kg=190N 冰壶对水平冰道的压力等于其重力,即F=G=190N 冰壶对水平冰道的压强 故D正确。 故选D。 10.BD 【详解】A.运动员的重力作用在运动员身上,应该是运动员对杆的拉力是撑杆压弯,故A错误; B.撑杆恢复原状,运动员在撑杆作用下上升,将弹性势能转化为运动员的动能和重力势能,故B正确; C.运动员在上升过程中,速度减小,在水平方向仍有速度,以越过横杆,动能没有全部转化,故C错误; D.从最高点下落,重力势能转化为动能,运动员速度越来越大,故D正确。 故选BD 。 11. 由B到A B 【详解】[1]篮球与地面碰撞时会损失机械能,位置A的机械能小于位置B的机械能,篮球的运动路径是由B到A。 [2]由图可知,甲的高度小于乙,篮球质量不变,甲的重力势能小于乙,甲对应的是B。 [3]乙对应的是A,由表格可知,A位置的机械能为,重力势能为,机械能为动能和势能的总和,则A位置时动能为。 [4]由表格可知,机械能由变成,因此与地面碰撞过程中损失的机械能为。 12. A 惯性 发生改变 变小 【详解】[1][2]因为物资具有惯性,脱离飞机后有保持原来向前的运动状态的性质,飞机在飞行中投放救援物资,飞机应在目标前提前空投,故飞机应在A点进行空投。 [3]投放后,物资只受重力,不是平衡力,物资在下落过程中运动状态发生改变。 [4]物资的质量不变,高度降低,重力势能变小。 13. 4 120 120 先不变后减小 【详解】[1][2]由题知,在4~8s内,推力F=120N 由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动,且v=1m/s 则这段时间内,木箱通过的路程是 则推力做功的功率 [3]由图知,在4s~8s内,木箱做匀速直线运动,忽略空气阻力,木箱受到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等,则木箱受到的摩擦力 由图可知,木箱在8s~10s内做减速运动,由于压力大小、接触面的粗糙程度不变,则木箱受到滑动摩擦力的大小不变,还是120N。 [4]在4s~8s这段时间,木箱在水平面上做匀速直线运动,重力势能不变,动能不变,推力和摩擦力是一对平衡力,机械能不变,在8s-10s内推力消失,木箱克服摩擦力做功,动能减小,机械能减小。 14.(1)速度 (2)D (3)越大 (4) 不能 见详解 【详解】(1)“十次车祸九次快”,“快” 指速度,所以猜想汽车的动能可能跟速度有关。 (2)实验中让金属球从斜槽滚下撞击木块,通过木块被撞距离体现金属球撞击木块前瞬间的动能大小,所以探究的动能是指小球撞击木块前瞬间的动能。 故选D。 (3)甲、乙两图,金属球质量相同,甲图中金属球高度高,到达水平面速度大,木块被撞得远,说明质量相同时,物体运动速度越大,动能越大。 (4)[1]若水平面绝对光滑,木块不受摩擦力,将做匀速直线运动,无法通过木块被撞距离判断小球动能大小,所以不能达到实验探究目的。 [2]若水平面若绝对光滑,木块在水平面上不受力,将做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离去比较小球动能的大小,所以不能达到实验探究目的。 15.(1)相等 (2)不变 (3)速度 【详解】(1)小车从同一高度滑下,初始重力势能相同,转化为动能也相同。在水平面上滑行时,克服摩擦力做功将机械能转化为内能,最终都静止,说明消耗的机械能相等。 (2)滑动摩擦力大小只与接触面粗糙程度和压力大小有关。木块在滑行过程中,这两个因素均未改变,故摩擦力大小不变。 (3)让物体从同一高度自由下滑,根据机械能守恒定律,物体到达斜面底端时具有相同的速度。这样操作是为了控制变量,保证实验时物体的初速度相同。 16.(1) 速度 木块移动的距离 (2)< (3) 合理 速度 > 【详解】(1)[1]甲实验中,质量相等的小球从不同高度滚下,使小球到达水平面速度不同,探究的是动能与速度的关系。 [2]实验重采用转换法,通过木块移动的距离来比较小球动能的大小。 (2)乙中两图木块对水平面压力相同,接触面粗糙程度相同,木块受到的摩擦力相同,第一次实验木块移动的距离小于第二次,根据可知 (3)[1]合理,因为相同的表面对小球的阻力是相同的,通过观察小球滚动的距离大小可以判断出小球动能大小。 [2]同一小球质量相同,同一弹簧压缩不同程度后静止释放,小球获得的速度不同,可以研究小球的动能大小与速度的关系。 [3]同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,小球速度相同,由mA>mB可知A的动能大于B,同一木块受到撞击后相应移动距离 17.(1) (2), (3)70N 【详解】(1)未携带货物的无人机静止在水平地面上时,对地面产生的压力 对地面产生的压强 (2)无人机上升的高度 无人机以最大速度匀速上升时,升力等于无人机自身的重力,此阶段升力做功 升力做功的功率 (3)无人机的最大升力为150N,无人机匀速飞行时处于平衡状态,升力等于无人机和货物的总重力,最大能装载货物的重力 18.(1) (2) (3) 【详解】(1)冰壶停在水平冰面上时,对冰面的压力 冰壶停在水平冰面上时对冰面的压强 (2)推力对冰壶做的功 (3)冰壶克服阻力做的功 冰壶克服阻力做功的功率 19.(1)520N (2)2 104Pa (3)180W 【详解】(1)机器人质量为52kg,它受到的重力为G=mg=52kg 10N/kg=520N (2)机器人站立时,对水平地面的压力为F=G=520N 接机器人与水平地面的接触面积为S=2.6 10-2m2 机器人对地面的压强为 (3)由乙图可知,7~12s机器人做匀速直线运动,速度大小为v=6m/s,由丙图可知,7~12s机器人受到的牵引力F=30N,由可得,7~12s内,机器人动力做功的功率为P=Fv=30N 6m/s=180W 20.(1)5.6 104Pa (2) (3) 【详解】(1)该车对沙滩的压力 该车对沙滩的压强 (2)该车在水面漂浮时,所受浮力 它排开水的体积 (3)该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km,所用时间 发动机做的功 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$