内容正文:
2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练(全国通用)
专项训练33 第十一单元《功和机械能》过关检测试卷
(本单元试卷共六道大题,31小题,总分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(本大题有10小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共20分)
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 瓦特 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 帕斯卡
【答案】B
【解析】ACD.瓦特是功率的单位,牛顿是力的单位,帕斯卡是压强的单位,故ACD不符合题意;
B.在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是,故B符合题意。故选B。
2. 如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 运动员举着杠铃原地不动
B. 人提着桶在水平地面上行走
C. 人推着小车在水平地面上匀速前进
D. 踢出去的足球在地上滚动一段距离
【答案】C
【解析】A.虽然运动员对杠铃施加了力,但杠铃并没有在力的方向上(即竖直方向上)移动距离,因此运动员没有对杠铃做功。故A不符合题意;
B.人虽然对桶施加了力,但这个力的方向是竖直向上的,而桶的移动方向是水平的,即桶没有在力的方向上移动距离,所以人对桶没有做功。故B不符合题意;
C.人对小车施加了推力,并且小车在推力的方向上(即水平方向上)移动了距离,因此人对小车做了功。故C符合题意;
D.足球在滚动的过程中,已经不再受到人的作用力,虽然足球在滚动过程中移动了距离,但由于没有力的作用,所以人对足球没有做功,故D不符合题意。故选C。
3. 下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A. 一名中学生受到的重力约为50N
B. 一名中学生站立时对地面的压强约为2.5Pa
C. 一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J
D. 一名中学生在一分钟跳绳测试时的功率约为1500W
【答案】C
【解析】A.中学生的质量约为50kg,则重力约为
故A不符合题意;
B.中学生双脚的面积大约是,则中学生站立时对地面的压强约为
故B不符合题意;
C.中学生完成一次引体向上上升高度约为手臂长,约为0.5m,做功约为
故C符合题意;
D.中学生跳绳的高度约为0.05m,一分钟跳绳约为120下,则跳绳测试时的功率约为
故D不符合题意。故选C。
4. 如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
【答案】D
【解析】AC.大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,根据
W=Fs=Gh
可知,做功一样多,故AC错误;
BD.两人做功一样多,大人用时较短,根据可知,大人对砖做功更快,故B错误,D正确。故选D。
5. 如图所示是“最速降线”简化结构示意图,现将a 、b 两个完全相同的球 同时分别从直轨道和弧形轨道的起点由静止释放,结果弧形轨道上的 b 球先到达终点。在a 、b两球从起点到终点的过程中重力做功分别为 W₁和W₂, 重力做功的功率分别为P₁和P₂,则下列说法正确的是( )
A. W₁=W₂ B. W₁>W₂ C. P₁=P₂ D. P₁>P₂
【答案】A
【解析】AB.两球的重力相同,起点高度一样,终点高度也一样,则两球下落的高度相同,由W=Gh可知,到最低点时两球重力所做的功相同,即W1=W2,故A正确,B错误;
CD.b球先到达终点,b球所用的时间较少,由可知b球的功率较大,即P1<P2,故CD错误。故选A。
6. 如图所示,小明用100N的力F斜向上拉着总重为500N的小车,小车在水平路面上匀速前进了10m,用了10s。下列说法中正确的是( )
A. 这一过程中小车重力做功的功率为50W
B. 这一过程中小车对地面的压力等于500N
C. 这一过程中地面对小车的摩擦力小于100N
D. 这一过程中 100N的拉力对小车做的功是1000J
【答案】C
【解析】A.小车在水平路面上匀速前进,与重力方向相互垂直,重力不做功,则重力做功的功率为0W,故A错误;
B.力F斜向上拉着总重为500N的小车,小车受到一个向上拉的分力,此时小车对地面的压力大小小于重力,故B错误;
C.小明用100N的力F斜向上拉着小车在水平路面上匀速前进,则该拉力在水平方向上的分力小于100N,由于小车做匀速直线运动,受力平衡,所以小车受到的摩擦力和拉力在水平方向上的分力大小相等,则这一过程中地面对小车的摩擦力小于100N,故C正确;
D.这一过程中,小车仅在水平方向移动了距离,由于拉力在水平方向上的分力小于100N,所以这一过程中100N的拉力对小车做的功
故D错误。故选C。
7. 掷实心球是通辽中考体育测试项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,O点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 实心球在最高点A时,动能为零
B. 实心球从O点运动到A点时,动能转化为重力势能
C. 实心球从O点运动到B点的动能先增大后减小
D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
【答案】B
【解析】A.实心球在最高点时,具有水平方向的速度,故动能不为零,A错误。
B.实心球从O点运动到A点时,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,故为动能转化为重力势能,故B正确;
C.实心球从O点运动到B点,速度先减小后增大,所以动能先减小后增大,故C错误;
D.因为不及空气阻力,只有动能和重力势能之间进行转化,机械能守恒,故D错误。故选B。
8. 如图所示,是顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时的情景。关于乘客具有的机械能,下列判断正确的是( )
A. 动能和重力势能都增加
B. 动能不变, 机械能增加
C. 动能增加, 重力势能不变
D. 重力势能增加,机械能不变
【答案】B
【解析】顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增大,机械能增大,故B正确,ACD错误。故选B。
9. 如图是跳水运动员跳水过程的示意图。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 起跳时,运动员对跳台的压力大于跳台对运动员的支持力
B. 运动员离开跳台向上运动的过程中,重力势能转化为动能
C. 从最高点到入水前的过程中,运动员所受的重力做功
D. 从起跳到完全入水的整个过程中,运动员的机械能守恒
【答案】C
【解析】A.起跳时,运动员对跳台的压力与跳台对运动员的支持力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误;
B.运动员离开跳台向上运动的过程中,质量不变,速度减小,动能减小,高度增高,重力势能增大,动能转化为重力势能,故B错误;
C.重力的方向竖直向下,从最高点到入水前的过程中,运动员受到重力的作用,且在重力的方向上移动了距离,运动员所受的重力做功,故C正确;
D.从起跳到入水前的过程,重力势能转化为动能,若不计空气阻力,则机械能守恒,从开始入水到完全入水的过程,运动员克服水的阻力做功,机械能减小,因此从起跳到完全入水的整个过程中,运动员的机械能不守恒,故D错误。故选C。
10. 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点处弹性绳自然伸直。绳长为L1,B点是运动员到达的最低点,OB距离为L2,h为运动员下落高度。忽略空气阻力,下落时,下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.运动员在下落的过程中,在重力的方向上通过了距离,下落的高度越大,根据W=Gh可知,重力做功越多,故A正确;
B.运动员在下落过程中,运动员的机械能会转化为弹性绳的弹性势能,使得运动员的机械能变小,故B错误;
C.运动员在下落过程中,从O到A,运动员在重力的作用下向下做加速运动,速度越来越大,动能越来越大;经过A点后,运动员受到竖直向上的弹性绳的拉力的作用,拉力小于重力,运动员仍然向下做加速运动,当弹性绳的拉力等于重力时,此时的速度最大,动能最大;继续向下运动,弹性绳的弹力大于重力,运动员向下做减速运动,速度变小,动能变小,故C错误;
D.忽略空气阻力,下落时,弹性绳的长度伸长的越长,具有的弹性势能越大,到最低点时的弹性势能是最大的,故D错误。故选A。
二、多项选择题(本大题有3小题,每小题有两个或两个以上正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分,每小题3分,共9分)
11. 我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立。如图,小明用弹簧测力计水平拉动一个重为40N放在水平地面上物体A,使其沿水平地面做匀速直线运动,在10s内运动了15m,这时弹簧测力计读数为10N。以下说法正确的是( )
A.物体A运动的速度为1.5m/s;
B.运动过程中物体A受到的滑动摩擦力的大小为10N;
C.图中物体与地面间的动摩擦因数μ=0.25;
D.弹簧拉力对物体A做功为100J
【答案】ABC
【解析】(1)v=s/t=15m/10s=1.5m/s,;
(2)因为物体做匀速运动,水平方向受力平衡,所以,f=F=10N,;
(3)当物体放在水平地面上时FN=G=40N,
由f=μFN可得μ=f/FN=10N/40N=0.25,;
(4)W=Fs=10N×15m=150J。
故选ABC。
12. 一根细长绳的下端系一个金属小球,上端固定,就制成一个摆。把小球拉离竖直位置松手,让它摆动起来,如图所示,可以观察到小球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小、最终会停下来,对于小球在摆动过程中的能量转化情况。下列说法中不正确的是( )
A. 小球在摆动过程中,其机械能守恒
B. 小球依次经过最低点时,动能会逐渐减少
C. 小球从高处向低处摆动过程中,势能部分转化动能
D. 球从低处向高处摆动过程中,线对小球的拉力做了功
【答案】AD
【解析】A.只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功,机械能才守恒,观察到小球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小,最终会停下来,这说明小球在运动的过程中存在摩擦,机械能转化为了内能,所以机械能不守恒,故A错误,符合题意;
B.由于小球的机械能总量越来越少,所以小球依次经过最低点时,高度相同,质量不变,重力势能相同,所以动能会逐渐减少,故B正确,不符合题意;
C.小球从高处向低处摆动过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,势能部分转化为动能,还有少部分转化为内能,故C正确,不符合题意;
D.球从低处向高处摆动过程中,拉力始终与小球速度的方向垂直,小球在拉力的方向上没有通过距离,所以拉力对小球不做功,故D错误,符合题意。
故选AD。
13. 一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,不计空气阻力。则下列说法中正确的是( )
A. 小球在下落过程中机械能不变
B. 小球在C点的重力势能等于在B点的重力势能
C. 小球所受的重力在AB段做的功大于在BC段做的功
D. 小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
【答案】AD
【解析】A.小球从A点到C点下落过程中只有动能和势能的相互转化,满足机械能守恒定律所需的条件所以在这个过程中机械能保持不变,故A正确;
B.小球的质量不变,C点的高度小于在B点的高度,故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能,故B错误;
C.已知AB和BC的距离相等,根据W=Gh可知,重力一定,通过的距离相等,所以重力做的功大小相等,故C错误;
D.由以上的C分析知,小球在AB、BC段重力做功相等,由题意知,小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,AB和BC的距离相等,所以在BC段所用的时间小于在AB段所用时间,根据可知,重力做功相同的情况下,BC段的时间短,所以BC段做功的功率大,即小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率,故D正确。
故选AD。
三、填空题(本大题有9小题,每空1分,共24分)
14. 2024年国际举联举重世界杯比赛中,中国选手刘焕华挺举第三把成功举起232公斤,斩获挺举及总成绩金牌,并打破该级别世界纪录。他上场前给手上涂镁粉是通过_______来增大摩擦力。若他将杠铃举起的高度为2米,则此过程中他对杠铃做的功为________J。(g取10N/kg)
【答案】 增大接触面的粗糙程度 4640
【解析】进行举重之前,刘焕华在手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
他对杠铃做的功
15. 世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将480N的物体匀速举高1m,用时2s,此过程中对物体做功的功率为_________W;将此物体水平移动2m,在此过程中对物体做功_________J。
【答案】 240 0
【解析】此过程中对物体做功功率
力的方向竖直向上,物体水平移动时,没有在力的方向上移动距离,所以没有对物体做功,即对物体做功为0J。
16. 如图所示的:“橡皮筋动力车”,旋转扇叶将橡皮筋拧紧。松手后,橡皮筋的______能转化为扇叶的______能,扇叶快速转动,小车运动起来。
【答案】弹性势 动
【解析】松手前,橡皮筋发生弹性形变,松手后,扇叶运动起来,橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动能,扇叶快速转动,小车运动起来。
17. 如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的___________能减小,_____能增大。
【答案】 重力势 动
【解析】滚摆沿着悬线向下运动的过程中,质量不变,高度减小,速度增大,故重力势能减小,动能增大。
18. 如图所示,某运动员做蹦极运动,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由伸长点,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是运动员第一次下落到达的最低点。(不计空气阻力和弹性绳重)
(1)从O点到A点的过程中,运动员的重力势能转化为_______能,运动员的机械能______(选填“不变”“变大”或“变小”);
(2)运动员经历多次振荡后,最终将停在______(选填“A点”“B点”或“C点”)。
【答案】(1)动 不变(2) B点
【解析】(1)O点到A点,运动员自由下落,重力势能变小,动能增大,其重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以运动员的机械能不变。
(2)由于在B点运动员所受弹力恰好等于重力,所以运动员经历多次振荡后,最终将停在B点。
19. 如图所示,课堂上部分同学有“将笔放在手指上不停地转圈”的不良习惯,手指停止拨动时,笔能继续转圈的原因是_________。还有部分同学喜欢将笔筒内装有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后会看到笔向上弹起一定高度。那么,向下按笔的过程中,笔的重力势能_________,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能_________,(选填“增大”或“减小”或“不变”)转化为笔的_________。
【答案】 笔具有惯性 减小 减小 动能和重力势能
【解析】笔能继续转圈的原因是笔具有惯性,保持原来的运动状态。
向下按笔的过程中,高度减小,笔的重力势能减小。
笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性形变变小,弹簧的弹性势能减小。
笔向上弹起的过程中,动能增大,重力势能增大,故弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能。
20. 踢毽子是一种传统的健身活动,当踢出的毽子上升时(不计空气阻力),毽子的动能______,势能______,机械能______。(以上均选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 减小 增大 不变
【解析】当踢出的毽子上升时,毽子的质量不变,速度变小,高度升高,因此动能减小,重力势能增大。由于不计空气的阻力,踢出的毽子上升过程中,动能转化为重力势能,机械能守恒,故机械能不变。
21. 用一台起重机两次分别把重5000N的货物竖直匀速提升到高处,再水平匀速移动到指定位置后卸下货物,两次货物上升的图像如图所示。两次货物所受的拉力_____(选填“>”“=”或“<”),两次拉力对货物做功的功率_______,在水平移动货物的过程中,起重机对货物________(选填“做功”或“不做功”)。
【答案】 = 不做功
【解析】用一台起重机两次分别把重5000N的货物竖直匀速提升到高处,再水平匀速移动到指定位置后卸下货物,两次物体处于平衡状态,受到的拉力和重力是平衡力,重力不变,拉力不变,所以F1=F2。
由图可知当时间是8s时,第一次的距离是0.8m,第二次的距离是0.4m,两次的速度
由
可知两次拉力对货物做功的功率
在水平移动货物的过程中,货物没有在拉力的方向上通过一定的距离,起重机对货物没有做功。
22. (2025四川凉山)2025年5月10日,代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600,批产首架机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力______下方受到空气的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)。如图甲所示,匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时,其动能会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。“鲲龙”执行海上救援任务时,可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时,“鲲龙”静止在水面,如图乙所示,若此时遇险人员被救上“鲲龙”,它受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 小于 变小 变大
【解析】因为机翼上方的空气流速大,压强小,机翼下方的空气流速小,压强大,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力,尤其机翼上方的压强小于压强下方压强,则机翼上方的压力小于飞机下方的压力。
匀速飞行的鲲龙在投水灭火时,质量变小,速度不变,故动能变小。
飞机漂浮在水面上,当遇险人员被救后,鲲龙总重力变大,由物体的漂浮条件可知,飞机所受的浮力变大。
四、简答题(本大题有2小题,每小题3分,共6分)
23.机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面,现在已成为现实。如图所示,一个机器人用手托着盘子,在水平地面上匀速行走,并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功,而乙同学却说它对盘子没有做功。请问你支持谁的观点?为什么?
【答案】 乙同学;作用在物体上的力与距离垂直,垂直无功
【解析】乙同学,因为在水平方向上匀速直线运动,而机器人对盘子的力是向上的,力与距离垂直,垂直无功。
当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
24. 某段道路的标志牌显示:小型客车最高行驶速度不得超过100km/h;大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h(图)。
请你用物理知识解释,为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
【答案】见解析
【解析】(1)对机动车的最高行驶速度进行限制,限制速度,是因为质量一定时,速度越大,动能越大;
(2)对不同车型,质量不同,若速度相同时,质量大的动能大,能够对外做的功越多,危害性越大,故需要针对不同的车型限速。
五、探究与实验题(本大题有3小题,共19分)
25. (8分)小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)实验需要测量的物理量:①用______(填测量器材)测量自己的质量m;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用______(填测量器材)记录跳n次绳所用的______(填物理量与其对应字母)。
(2)跳绳时平均功率表达式:P=______。
(3)若小明的质量m=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是______J,在1min内,他跳绳的个数是______个,在1min内克服重力做功的平均功率为______W。(g取10N/kg)
(4)小明和小华两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则______;
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
【答案】(1)磅秤;秒表;时间t ;(2) ;(3)25;180;75;(4)A。
【解析】(1)实验中,除了测出人的质量和起跳高度外,还要用秒表记录跳一定次数时所用的时间t。①用磅秤测出质量m,则重力为G=mg;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度),则每次克服重力所做的功W=Gh=mgh;③用秒表记录跳n次所用的时间t。
(2)跳绳时平均功率
(3)该同学的重力
由图可知,起跳的最大高度h=0.5m,他每跳一次克服重力所做的功
由图可知,跳一次所用的时间,1min内,他跳绳的个数
在1min内克服重力做功的平均功率;
(4)AB.频率相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大,故A符合题意,B不符合题意;
C.体重相同,频率高,在相同时间里做的功多,所以功率大,故C不符合题意;
D.体重相同,只要跳频率相同,功率与跳的时间长短无关,故D不符合题意。故选A。
26. (5分)小明利用小钢球A和B、木块、木板等器材探究物体的动能大小与哪些因素有关,使小钢球沿光滑斜面由静止向下运动,撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止。
(1)实验时,为保证木块不滑出木板,应选择_______的长木板(选填“较光滑”或“较粗糙”);
(2)实验中是通过观察_______来判断物体的动能的大小;
(3)通过①②两次实验,可探究物体动能与_______的关系;
(4)通过③④两次实验,可初步得出结论:速度相同的不同物体,____的动能就越大。请根据此结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:________。
【答案】(1)较粗糙 (2)木块被推动的距离 (3)速度 (4)质量越大 严禁超载
【解析】(1)为保证木块不滑出木板,应选择较粗糙的长木板。这是因为较粗糙的表面会增加摩擦力,从而减慢木块在木板上的滑动速度,使得木块在木板上的滑行距离减小。故在相同的初速度和条件下,较粗糙的木板更有可能使木块在达到木板末端之前停下,避免滑出木板。
(2)本实验采用转换法,是通过观察木块被推动的距离来判断物体的动能的大小。
(3)由①②两图可知:让质量相等的钢球从斜面的不同高度滚下,是为了使两球到达水平面时速度不相等,两个小球的质量相同,因此可以探究物体动能与物体速度的关系。
(4)钢球从斜面上滑下,可以获得到达水平面的速度,如图③④两次实验,让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下,两球到达水平面时具有相同的速度。由图可知,从斜面同一高度下滑的钢球,质量越大,木块移动的距离越大,说明速度相同的不同物体,质量越大,物体的动能就越大。根据此结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:严禁超载。
27. (6分)如图所示,兴趣小组的同学们利用两个质量不同的小球、木块、刻度尺和摆绳等实验器材,进行“探究影响动能大小因素”的实验。将小球从某一高度由静止释放,使小球获得动能,小球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,通过比较木块滑行距离,从而比较小球动能的大小,实验数据见下表。
实验次数
小球质量m/g
小球下摆高h/cm
木块滑行距离s/cm
1
30
20
32
2
30
40
60
3
60
40
(1)实验中用_______表示小球动能的大小;
(2)第1、2次实验中,让同一个小球从不同高度由静止释放,是为了探究小球动能大小与_______的关系;
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,小球在撞击木块前最多能获得_______J的动能;第3次实验时,木块被撞后从木板最右端滑出,无法测量木块滑行的距离。依据第2、3次实验数据和现象可得出结论:______相同的物体,_______越大,物体的动能就越大;
(4)请你利用原有实验器材,对第3次实验进行改进:_______。
【答案】(1) 木块被撞击后移动距离的远近(2)速度 (3)0.06 速度 质量(4) 降低小球下摆的高度
【解析】(1)实验中通过木块被撞击后移动距离的远近来反映小球动能的大小,使用了转换法。
(2)第1、2次实验中,让同一个小球从不同高度由静止释放,则小球撞击木块时的速度不同,是为了探究小球动能大小与速度大小的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,则小球的重力势能转化为动能,小球在撞击木块前最多能获得的动能为
由表格数据可知,第2、3次实验中,小球从同一高度由静止下滑,撞击木块时的速度相同,第三次实验小球的质量较大,木块滑行的较远,因此可得出结论:速度相同的物体,质量越大,物体的动能越大。
(4)第2、3次实验是为了探究小球的动能与质量的关系,因此可以降低小球下摆的高度,使下摆高度为20cm,与第一次实验进行比较即可。
六、综合与应用题(本大题有4题,共24分)
28. (6分)如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子所受的重力;
(2)箱子运动的速度;
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
【答案】(1);(2);(3)60W
【解析】(1)箱子受到的重力
(2)箱子运动的速度
(3)箱子所受阻力箱子向左匀速直线运动,由二力平衡可得推力的大小
推力做的功
推力做功的功率
29. (6分)一辆轿车质量为,每个轮子与水平地面的接触面积为。该车从静止启动,以的恒定牵引力加速运动200m时速度达到,此时发动机达到最大功率。求:(g取10N/kg)
(1)轿车受到的重力。
(2)轿车从静止加速到的过程中,牵引力做的功。
(3)轿车速度达到后,改变牵引力以最大功率继续加速至后匀速运动,轿车匀速运动时受到的阻力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)轿车受到的重力
(2)牵引力做的功
(3)轿车速度达到时,达到最大功率
以最大功率加速至后匀速运动,此时轿车的牵引力大小为
轿车匀速运动时受到的阻力大小
答:(1)轿车受到的重力为;
(2)牵引力做的功为;
(3)轿车匀速运动时受到的阻力为。
30. (6分)随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐,某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m,已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2,试驾时车和人总质量为4×103kg,阻力是车重的0.1倍。求:
(1)谈房车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大?
【答案】(1)1×105Pa;(2)6×104W
【解析】(1)该房车的总重力
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
该房车静止在水平地面上时,对地面的压力
F=G=4×104N
对地面的压强为
(2)房车匀速行驶时受到的阻力
f=0.1G=0.1×4×104N=4000N
由题知汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,则牵引力
该房车的速度
v=54km/h= 15m/s
牵引力做功的功率
答:(1)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强是1×105Pa;
(2)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是6×104W。
31. (6分)跨学科实践课上,同学们对国产彩虹-4型察打一体无人机开展了项目化探究活动。下面是同学们的实践过程,请帮助完成下列内容。
【任务一】了解无人机的结构和作用
彩虹-4型察打一体无人机,是我国自主研发一款多用途中空长航时侦察打击一体化无人机系统。飞机翼展达18米,最大起飞重量 1.35吨,续航距离高达5000公里,最大升限7000米;机身和机翼表面大部分采用密度_______(选填“大”或“小”),硬度大的轻质、受力不易变形的复合材料。机身后置国产以重油为燃料的螺旋桨发动机,采用V形尾翼,大展弦比平直主翼。该机共有四个武器挂架,除使用制导弹药外,还可以挂载重约100公斤,采用微型涡喷发动机,射程达100公里的AR-3巡飞弹等多种远距离武器。在执行某次飞行任务时(全程水平匀速飞行),无人机挂载的巡飞弹的重力______(选填“做功”或“不做功”),巡飞弹发射后,无人机的机械能______。
【任务二】探究螺旋桨的形状和喷气式发动机的工作原理
同学们查阅资料后知道:活塞式螺旋桨发动机的桨叶的横截面与飞机机翼相似,相当于竖直安装的机翼(如图乙 )。螺旋桨在发动机的带动下高速旋转,从而产生拉力,拉动飞机向前飞行。水平向右飞行时,螺旋桨桨叶横截面形状应是图乙中的_____(选填“A”或“B”)。喷气发动机(如图丙)是将燃料喷射到燃烧室内的压缩空气中点火燃烧,产生高温、高压、高速气流,通过尾喷管喷射出来,从而使飞机向前飞行。这说明物体间力的作用是_______的;发射出去的巡飞弹,在加速飞行过程中,喷气式发动机对其所喷出气体的作用力_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)气体对发动机的作用力。
【答案】【任务一】 小 不做功 减小【任务二】 B 相互 等于
【解析】在相同体积下,机身和机翼表面大部分采用密度小,硬度大的轻质、受力不易变形的复合材料,可以减轻机身和机翼的质量。
在执行某次飞行任务时(全程水平匀速飞行),无人机挂载的巡飞弹的重力方向竖直向下,与运动方向垂直,则重力不做功。
巡飞弹发射后,无人机的质量减小,则动能和重力势能减小,机械能减小。
螺旋桨桨叶横截面形状应是图乙中的B,右侧空气流速大,压强小,左侧空气流速小,压强大,产生一个向右的压力差,飞机向右飞行。
喷气发动机(如图丙)是将燃料喷射到燃烧室内的压缩空气中点火燃烧,产生高温、高压、高速气流,通过尾喷管喷射出来,喷射出来的气体反过来对发动机产生一个作用力,说明力的作用是相互的。
发射出去的巡飞弹,在加速飞行过程中,喷气式发动机对其所喷出气体的作用力和气体对发动机的作用力是一对相互作用力,大小相等。
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2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练(全国通用)
专项训练33 第十一单元《功和机械能》过关检测试卷
(本单元试卷共六道大题,31小题,总分100分,答题时间90分钟)
一、单项选择题(本大题有10小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分,共20分)
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 瓦特 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 帕斯卡
2. 如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 运动员举着杠铃原地不动
B. 人提着桶在水平地面上行走
C. 人推着小车在水平地面上匀速前进
D. 踢出去的足球在地上滚动一段距离
3. 下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A. 一名中学生受到的重力约为50N
B. 一名中学生站立时对地面的压强约为2.5Pa
C. 一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J
D. 一名中学生在一分钟跳绳测试时的功率约为1500W
4. 如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
5. 如图所示是“最速降线”简化结构示意图,现将a 、b 两个完全相同的球 同时分别从直轨道和弧形轨道的起点由静止释放,结果弧形轨道上的 b 球先到达终点。在a 、b两球从起点到终点的过程中重力做功分别为 W₁和W₂, 重力做功的功率分别为P₁和P₂,则下列说法正确的是( )
A. W₁=W₂ B. W₁>W₂ C. P₁=P₂ D. P₁>P₂
6. 如图所示,小明用100N的力F斜向上拉着总重为500N的小车,小车在水平路面上匀速前进了10m,用了10s。下列说法中正确的是( )
A. 这一过程中小车重力做功的功率为50W
B. 这一过程中小车对地面的压力等于500N
C. 这一过程中地面对小车的摩擦力小于100N
D. 这一过程中 100N的拉力对小车做的功是1000J
7. 掷实心球是通辽中考体育测试项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,O点是实心球刚离开手的位置,A点是实心球运动到最高点的位置,B点是实心球落地前瞬间的位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 实心球在最高点A时,动能为零
B. 实心球从O点运动到A点时,动能转化为重力势能
C. 实心球从O点运动到B点的动能先增大后减小
D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
8. 如图所示,是顾客乘商场的自动扶梯匀速上楼时的情景。关于乘客具有的机械能,下列判断正确的是( )
A. 动能和重力势能都增加
B. 动能不变, 机械能增加
C. 动能增加, 重力势能不变
D. 重力势能增加,机械能不变
9. 如图是跳水运动员跳水过程的示意图。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 起跳时,运动员对跳台的压力大于跳台对运动员的支持力
B. 运动员离开跳台向上运动的过程中,重力势能转化为动能
C. 从最高点到入水前的过程中,运动员所受的重力做功
D. 从起跳到完全入水的整个过程中,运动员的机械能守恒
10. 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点处弹性绳自然伸直。绳长为L1,B点是运动员到达的最低点,OB距离为L2,h为运动员下落高度。忽略空气阻力,下落时,下列正确的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题有3小题,每小题有两个或两个以上正确选项,选项不全但正确得1分,有错误选项不得分,每小题3分,共9分)
11. 我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立。如图,小明用弹簧测力计水平拉动一个重为40N放在水平地面上物体A,使其沿水平地面做匀速直线运动,在10s内运动了15m,这时弹簧测力计读数为10N。以下说法正确的是( )
A.物体A运动的速度为1.5m/s;
B.运动过程中物体A受到的滑动摩擦力的大小为10N;
C.图中物体与地面间的动摩擦因数μ=0.25;D.弹簧拉力对物体A做功为100J
12. 一根细长绳的下端系一个金属小球,上端固定,就制成一个摆。把小球拉离竖直位置松手,让它摆动起来,如图所示,可以观察到小球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小、最终会停下来,对于小球在摆动过程中的能量转化情况。下列说法中不正确的是( )
A. 小球在摆动过程中,其机械能守恒
B. 小球依次经过最低点时,动能会逐渐减少
C. 小球从高处向低处摆动过程中,势能部分转化动能
D. 球从低处向高处摆动过程中,线对小球的拉力做了功
13. 一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,不计空气阻力。则下列说法中正确的是( )
A. 小球在下落过程中机械能不变
B. 小球在C点的重力势能等于在B点的重力势能
C. 小球所受的重力在AB段做的功大于在BC段做的功
D. 小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
三、填空题(本大题有9小题,每空1分,共24分)
14. 2024年国际举联举重世界杯比赛中,中国选手刘焕华挺举第三把成功举起232公斤,斩获挺举及总成绩金牌,并打破该级别世界纪录。他上场前给手上涂镁粉是通过_______来增大摩擦力。若他将杠铃举起的高度为2米,则此过程中他对杠铃做的功为________J。(g取10N/kg)
15. 世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将480N的物体匀速举高1m,用时2s,此过程中对物体做功的功率为_________W;将此物体水平移动2m,在此过程中对物体做功_________J。
16. 如图所示的:“橡皮筋动力车”,旋转扇叶将橡皮筋拧紧。松手后,橡皮筋的______能转化为扇叶的______能,扇叶快速转动,小车运动起来。
17. 如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的___________能减小,_____能增大。
18. 如图所示,某运动员做蹦极运动,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由伸长点,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是运动员第一次下落到达的最低点。(不计空气阻力和弹性绳重)
(1)从O点到A点的过程中,运动员的重力势能转化为_______能,运动员的机械能______(选填“不变”“变大”或“变小”);
(2)运动员经历多次振荡后,最终将停在______(选填“A点”“B点”或“C点”)。
19. 如图所示,课堂上部分同学有“将笔放在手指上不停地转圈”的不良习惯,手指停止拨动时,笔能继续转圈的原因是_________。还有部分同学喜欢将笔筒内装有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后会看到笔向上弹起一定高度。那么,向下按笔的过程中,笔的重力势能_________,笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能_________,(选填“增大”或“减小”或“不变”)转化为笔的_________。
20. 踢毽子是一种传统的健身活动,当踢出的毽子上升时(不计空气阻力),毽子的动能______,势能______,机械能______。(以上均选填“增大”、“减小”或“不变”)
21. 用一台起重机两次分别把重5000N的货物竖直匀速提升到高处,再水平匀速移动到指定位置后卸下货物,两次货物上升的图像如图所示。两次货物所受的拉力_____(选填“>”“=”或“<”),两次拉力对货物做功的功率_______,在水平移动货物的过程中,起重机对货物________(选填“做功”或“不做功”)。
22. (2025四川凉山)2025年5月10日,代号“鲲龙”的水陆两栖飞机AG600,批产首架机总装下线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。“鲲龙”飞行时机翼上方受到空气的压力______下方受到空气的压力(选填“大于”“小于”或“等于”)。如图甲所示,匀速飞行的“鲲龙”在投水灭火时,其动能会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。“鲲龙”执行海上救援任务时,可一次性救援50名遇险人员。在海上救援时,“鲲龙”静止在水面,如图乙所示,若此时遇险人员被救上“鲲龙”,它受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、简答题(本大题有2小题,每小题3分,共6分)
23.机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面,现在已成为现实。如图所示,一个机器人用手托着盘子,在水平地面上匀速行走,并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功,而乙同学却说它对盘子没有做功。请问你支持谁的观点?为什么?
24. 某段道路的标志牌显示:小型客车最高行驶速度不得超过100km/h;大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h(图)。
请你用物理知识解释,为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
五、探究与实验题(本大题有3小题,共19分)25. (8分)小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)实验需要测量的物理量:①用______(填测量器材)测量自己的质量m;②测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);③用______(填测量器材)记录跳n次绳所用的______(填物理量与其对应字母)。
(2)跳绳时平均功率表达式:P=______。
(3)若小明的质量m=50kg,他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是______J,在1min内,他跳绳的个数是______个,在1min内克服重力做功的平均功率为______W。(g取10N/kg)
(4)小明和小华两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则______;
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
26. (5分)小明利用小钢球A和B、木块、木板等器材探究物体的动能大小与哪些因素有关,使小钢球沿光滑斜面由静止向下运动,撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止。
(1)实验时,为保证木块不滑出木板,应选择_______的长木板(选填“较光滑”或“较粗糙”);
(2)实验中是通过观察_______来判断物体的动能的大小;
(3)通过①②两次实验,可探究物体动能与_______的关系;
(4)通过③④两次实验,可初步得出结论:速度相同的不同物体,____的动能就越大。请根据此结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议:________。
27. (6分)如图所示,兴趣小组的同学们利用两个质量不同的小球、木块、刻度尺和摆绳等实验器材,进行“探究影响动能大小因素”的实验。将小球从某一高度由静止释放,使小球获得动能,小球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,通过比较木块滑行距离,从而比较小球动能的大小,实验数据见下表。
实验次数
小球质量m/g
小球下摆高h/cm
木块滑行距离s/cm
1
30
20
32
2
30
40
60
3
60
40
(1)实验中用_______表示小球动能的大小;
(2)第1、2次实验中,让同一个小球从不同高度由静止释放,是为了探究小球动能大小与_______的关系;
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,小球在撞击木块前最多能获得_______J的动能;第3次实验时,木块被撞后从木板最右端滑出,无法测量木块滑行的距离。依据第2、3次实验数据和现象可得出结论:______相同的物体,_______越大,物体的动能就越大;
(4)请你利用原有实验器材,对第3次实验进行改进:_______。
六、综合与应用题(本大题有4题,共24分)
28. (6分)如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子所受的重力;
(2)箱子运动的速度;
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
29. (6分)一辆轿车质量为,每个轮子与水平地面的接触面积为。该车从静止启动,以的恒定牵引力加速运动200m时速度达到,此时发动机达到最大功率。求:(g取10N/kg)
(1)轿车受到的重力。
(2)轿车从静止加速到的过程中,牵引力做的功。
(3)轿车速度达到后,改变牵引力以最大功率继续加速至后匀速运动,轿车匀速运动时受到的阻力大小。
30. (6分)随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐,某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m,已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2,试驾时车和人总质量为4×103kg,阻力是车重的0.1倍。求:
(1)谈房车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大?
31. (6分)跨学科实践课上,同学们对国产彩虹-4型察打一体无人机开展了项目化探究活动。下面是同学们的实践过程,请帮助完成下列内容。
【任务一】了解无人机的结构和作用
彩虹-4型察打一体无人机,是我国自主研发一款多用途中空长航时侦察打击一体化无人机系统。飞机翼展达18米,最大起飞重量 1.35吨,续航距离高达5000公里,最大升限7000米;机身和机翼表面大部分采用密度_______(选填“大”或“小”),硬度大的轻质、受力不易变形的复合材料。机身后置国产以重油为燃料的螺旋桨发动机,采用V形尾翼,大展弦比平直主翼。该机共有四个武器挂架,除使用制导弹药外,还可以挂载重约100公斤,采用微型涡喷发动机,射程达100公里的AR-3巡飞弹等多种远距离武器。在执行某次飞行任务时(全程水平匀速飞行),无人机挂载的巡飞弹的重力______(选填“做功”或“不做功”),巡飞弹发射后,无人机的机械能______。
【任务二】探究螺旋桨的形状和喷气式发动机的工作原理
同学们查阅资料后知道:活塞式螺旋桨发动机的桨叶的横截面与飞机机翼相似,相当于竖直安装的机翼(如图乙 )。螺旋桨在发动机的带动下高速旋转,从而产生拉力,拉动飞机向前飞行。水平向右飞行时,螺旋桨桨叶横截面形状应是图乙中的_____(选填“A”或“B”)。喷气发动机(如图丙)是将燃料喷射到燃烧室内的压缩空气中点火燃烧,产生高温、高压、高速气流,通过尾喷管喷射出来,从而使飞机向前飞行。这说明物体间力的作用是_______的;发射出去的巡飞弹,在加速飞行过程中,喷气式发动机对其所喷出气体的作用力_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)气体对发动机的作用力。
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