摘要:
**基本信息**
本卷为人教版物理八年级下册第11章“功和机械能”单元测试,以复兴号、无人机等真实情境为载体,覆盖功、功率、机械能等核心知识点,通过基础到综合的梯度设计,适配单元复习,培养物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|8|做功判断、能量转化|结合篮球运动判断做功(题2)|
|多选题|7|功率定义、机械能变化|用比值法辨析功率(题9)|
|实验探究题|1|重力势能影响因素|控制变量法+转换法(题25)|
|计算题|2|功与功率计算|叉车抬升石材场景(题23)|
|综合题|2|能量转化应用|跳绳训练能量分析(题26)|
内容正文:
第11章 功和机械能 章节测试-2025-2026学年人教版物理八年级下册
一、单选题
1.如图所示,人对物体做了功的是( )
A.拉车向前运动
B.石块搬而未动
C.背着书包水平匀速前进
D.举着杠铃静止不动
2.想必你经常参与篮球运动或者观看篮球比赛,如图所示,当运动员把篮球投出去后忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员继续对篮球做功
B.篮球仍然受到运动员给它的一个推力
C.篮球不受任何力的作用
D.只有重力对篮球做功
3.下述电器使用现象中,由电能转化为机械能的是( )
A.电动抽水机抽水 B.电水壶烧水
C.用蓄电池点灯照明 D.用发电机发电
4.如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于该洒水车,下列说法正确的是( )
A.机械能不变,重力势能不变
B.机械能变小,重力势能动能变小
C.机械能不变,动能变小
D.机械能变小,动能不变
5.生活处处有物理,在下列情境中,人对物体做功的是( )
A.背着行李在扶梯沿水平方向运动
B.用力将杠铃举起
C.用力推木箱没推动
D.背着书包等公共汽车
6.如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中,每隔相等时间曝光一次所得到的照片,小球在 1、2 位置的高度一样。下面说法正确的是( )
A.小球运动时先后经过1、3、2三个位置
B.小球在1、2 位置的动能相同,且机械能大小相同
C.小球在1、2 位置的重力势能相同,且机械能大小也相同
D.小球在1位置的动能、机械能比2位置都小
7.两个斜面长度、倾角相同,甲平面光滑,乙平面粗糙,用沿斜面方向同样大小的力F分别将同一物体从甲、乙两个斜面的底端拉到顶端,拉力所做的功( )
A.甲斜面多 B.乙斜面多
C.两斜面一样多 D.无法确定
8.如图所示,质量为的小球从某一高度处静止下落,竖直落到直立于地面的轻弹簧上,在点小球开始与弹簧接触,到点时小球受到的重力与弹簧的弹力大小相等,点是小球到达的最低点(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.到达点时,小球的动能最大
B.到达点时,小球的动能为零,受到的重力等于弹簧的弹力
C.整个下落过程中,小球机械能保持不变
D.整个下落过程中,小球与弹簧机械能总和保持不变
二、多选题
9.下列采用比值定义法定义的物理量是( )
A.速度 B.压强 C.重力 D.功率
10.如图所示,用20N的水平拉力拉着重为6N的物体沿水平方向做直线运动,若10s内拉力对物体做了60J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定移动了10m B.重力做的功一定为60J
C.物体一定移动了3m D.重力不做功
11.关于功、功率和能量,下列说法正确的是( )
A.苹果自由下落过程中,重力对物体做功且重力做功越来越快
B.当作用在物体上的力与物体的运动方向总是垂直时,这个力对物体不做功
C.跳水运动员从最高点下落到水面的过程中,通过重力做功把重力势能转化为动能
D.用运载火箭发射宇宙飞船加速升空时,宇宙飞船的动能转化为重力势能
12.如图所示,甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面,长度分别为4m、5m,高度相同.两个工人分别沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端,且速度大小相等.此过程拉力F甲、F乙所做的功分别为W甲、W乙,功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙.下列说法正确的是
A.F甲:F乙=5:4 B.W甲:W乙=5:4
C.P甲:P乙=5:4 D.η甲:η乙=5:4
13.小华在实践基地参加劳动时,经历了如下过程:①用力搬一筐红薯,未搬起;②又用力推筐,未推动;③在小明帮助下,他们将这筐红薯抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A.①中小华对这筐红薯做了功 B.②中小华对这筐红薯做了功
C.③中他们对这筐红薯做了功 D.④中他们对手推车做了功
14.如图所示,是跳伞运动员在匀速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图象,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
15.在图中的四种情境中,人对物体没有做功的是( )
A.提着桶在水平地面上匀速前进
B.举着杠铃原地不动
C.用力搬石头,但没搬动
D.推着小车前进
三、填空题
16.小强用1000N的水平推力将重3000N的小车沿水平路面移动了500m,小强的推力做功 J,重力做了 J的功。
17.目前,中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。坐在行驶列车上的乘客以站台为参照物是 (选填“静止的”或“运动的”);列车进站时动能 (选填“增大”“不变”或“减小”);候车时,需站在安全黄线以外,是因为列车经过时,空气流速变大,压强变 ,形成压强差,容易造成安全事故。
18.如图所示,运动员射箭时用力将弓拉开,在放开箭的瞬间,弓的 能转化为箭的 能,箭在空中向上飞行的过程中,箭的 能增大.
19.中国标准动车组“复兴号“的速度可达350km/h,比普通列车的速度大很多。如图是动车组进站时的情景。铁轨铺在枕木上是为了 压强(选填“减小”或“增大”);动车组进站时机械能 (选填“减小”或“增大”);候车时,人必须站在安全线外的原因是空气流速大的位置 。
20.图为卫星绕地球飞行的轨道示意图,卫星在飞行过程中机械能不变,当卫星运行到近地点时,其动能最 .(选填“大”或“小”)
21.如图“弓开如满月,箭去如流星”,指拉弓射箭时,弓被拉得像“满月”一样,松手后箭被射出去,这表明如“满月”一样的弓具有 能。若一只“满月”的弓同时射出去的甲、乙两只箭的质量不同(m甲>m乙),则箭刚离开弓弦时的动能 (选填“甲大”、“乙大”或“一样大”)。
四、计算题
22.质量为50kg的小明骑着质量为20kg的自行车在平直路面上运动,其s﹣t图像如图所示,小明在匀速直线骑车过程中受到的阻力是人和自行车总重的。(g取10N/kg)
(1)0~8min内小明骑行的平均速度;
(2)4~8min内牵引力做功的功率。
23.如图是叉车抬升石材的情景。叉车空载质量900kg,轮胎接地总面积。叉车将700kg石材匀速升起2m的高度之后又以的速度在水平地面匀速行驶了20m,行驶过程中叉车受到的阻力是其总重力的0.1倍。求:
(1)求叉车空载时对水平地面的压强;
(2)叉车抬升石材时对石材做的功;
(3)叉车在水平地面行驶时牵引力的功率。
五、作图题
24.如图所示,是1000架无人机在村BA比赛现场为观众们带来精彩绝伦的空中灯光表演。如图乙是某架无人机在某次飞行时做功的情况,请据此在图丙中画出其0~4s的功率随着时间变化的图像。
六、实验探究题
25.小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的 A、B、C、D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中 D 球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端 竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。
实验数据如下表:
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是 。(写出一种方法即可)
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
(3)为验证猜想二,应比较 (填实验序号),得到的结论是:当物质量相同时, 。
(4)比较③④,得到的结论是 。
(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已。回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为 J。(忽略空气阻力,g=10N/kg)
七、综合题
26.为了增强体质,小星定期的进行跳绳训练。如图所示,在一次训练中,小星跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则:
(1)运动鞋的总重力的大小是 ;
(2)每上升一次他对运动鞋做的功为 ;
(3)他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为 ;
(4)在参加中考体育考试时,小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高,这可节省体力更好的参加体考的其它项目。同学们 (选填“同意”或“不同意”)他的观点,因为每次跳的高度太高,则每次对自己以及运动鞋所需做功也 (选填“较多”“较少”或“不变”),根据做功实现能量的转化,所以当做功越多则导致被转化的体能 (选填“越多”“越少”或“不变”)。
27.如图甲,不忽略空气阻力,球以一定的初速度从点沿光滑轨道开始运动,到达点时离开轨道;然后球上升至最高点后开始下落经过点。、处在同一水平高度。
(1)最高点与点对比, 比高(选填“可能”或“不可能”),现在点的机械能 点的机械能(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)球在点的重力势能和点的动能,如图乙所示,根据题目的条件,在图中大致画出点动能和点重力势能。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.人拉车向前运动,人对车有力,车有移动距离,A符合题意;
B.搬石头时,石头未动,人对石头有力,但没有移动距离,力没有做功,B不符合题意;
C.人背着书包水平匀速运动,人对书包的力向上,书包移动的距离是水平的,在力的方向上没有移动距离,力没有做功,C不符合题意;
D.举着杠铃不动时,人对杠铃有力,但没有移动距离,力没有做功,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】物体受力,且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.球离开手后,运动员对球没有力,对篮球不做功,A不符合题意;
B.篮球离开手,不受运动员给它的推力,B不符合题意;
C.篮球离开手后,仍然受到重力的作用,C不符合题意;
D.只有重力对篮球做功,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】球离开手后,手对篮球没有力的作用,物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
3.【答案】A
【解析】【分析】根据电流做功的能量转化分析各个选项.
【解答】A、电动抽水机抽水是电能转化为水的机械能;
B、电水壶烧水是电能转化为水的内能;
C、用蓄电池点灯照明是电能转化光能;
D、用发电机发电是机械能转化为电能.
故选A.
【点评】本题考查了用电器中的能量转化和发电机中的转化.电流做功是把电能转化为了其它形式的能的过程
4.【答案】B
【解析】【解答】解:(1)洒水车在不断的洒水工程中,虽然速度是不变的,但是由于质量减小,所以动能减小.(2)虽然在水平街道上,但是由于质量减小,所以重力势能也会减小,所以洒水车的机械能减小.
故选B.
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;(2)动能和势能统称为机械能.
5.【答案】B
【解析】【解答】A.人背着行李,人对行李的作用力在竖直方向,行李在水平方向上移动,人对行李的作用力的方向和行李移动的方向垂直,人没有对行李做功,故A不符合题意;
B.将杠铃举起,人对杠铃有向上的作用力,杠铃向上移动了一段距离,人对杠铃不做功,故B符合题意;
C.用力推木箱没推动,人对木箱有作用力,木箱没有在力的方向上移动距离,对木箱不做功,故C不符合题意;
D.背着书包等公共汽车,人对书包有向上的作用力,在力的方向上没移动距离,对书包不做功,故D不符合题意。
故选B。
【分析】物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
6.【答案】D
7.【答案】C
【解析】【解答】解:由题意知,沿两个斜面的拉力相等,物体在两个斜面上移动的距离相等,根据W=Fs可知,拉力做的功相等,即两个斜面一样多.
故选C.
【分析】根据W=Fs即可判断拉力所做的功的大小关系.
8.【答案】D
9.【答案】A,B,D
10.【答案】C,D
【解析】【解答】AC.根据W=Fs,计算物体移动的距离,故A错误,C正确;
BD.重力的方向竖直向下,重力方向没有移动距离,重力不做功,故B错误,D正确。
故选CD。
【分析】根据,计算距离;物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
11.【答案】A,B,C
12.【答案】A,C
【解析】【解答】解:BD、斜面光滑所以没有摩擦,即不做额外功,由功的原理可知:沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功,即W有=W总=Gh.因为两斜面高相同,工件相同,所以W甲:=W乙=1:1;由机械效率,所以η甲:η乙=1:1.所以BD错误;
A、因为W有=W总,即Gh=Fs,F甲=,F乙=,所以F甲:F乙=5:4,故A正确;
C、由P===Fv,沿两斜面拉物体速度大小相等,所以P甲:P乙=F甲:F乙=5:4,故C正确.
故选AC
【分析】斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功.匀速拉同一物体到顶端,由于其高度相同,由功的原理可知从而可以判断出两次做的功的大小关系和机械效率关系.
知道斜面长的大小关系,利用W=Fs比较拉力关系.
由P===Fv,比较功率关系
13.【答案】C,D
【解析】【解答】A.①中小华用力搬一筐红薯,未能搬起,有力但是物体没有移动距离,不满足做功条件,所以未做功,故A不符合题意;
B.②中小华又用力推筐,仍未推动,有力但是物体没有移动距离,不满足做功条件,所以未做功,故B不符合题意;
C.③中在小明的帮助下,他们将这筐红薯抬起并放到手推车上,有力,且这筐红薯在托举力的方向上移动了距离,满足做功条件,所以他们对这筐红薯做了功,故C符合题意;
D.④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,手推车在推力的作用下移动了距离,满足做功条件,所以他们对手推车做了功,故D符合题意。
故选:CD。
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。若做功,利用W=Fs计算。据此分析判断。
14.【答案】A,D
【解析】【解答】解:
AB、跳伞运动员在匀速下落过程中,做匀速直线运动,匀速直线运动v不随时间变化,故在图象中为平行于时间轴的直线,在s﹣t图象中,匀速直线运动为倾斜的直线;故A正确、B错误;
C、根据W=Gh=Gvt,其中重力G、速度v是一定值,重力做的功W与时间t成正比,图象为倾斜的直线,故C错误;
D、根据P=Fv=Gv,其中重力G、速度v是一定值,故功率P也为一定值,图象为平行于时间轴的直线,故D正确.
故选AD.
【分析】明确图象中的横坐标和纵坐标所代表的物理量,再根据图象的形状判断物理量间的关系或变化规律
15.【答案】A,B,C
16.【答案】5×105;0
【解析】【解答】小强的推力做功为W=Fs=1000N×500m=5×105J;重力的方向是竖直向下的,在重力的方向上没有移动距离;重力不做功,即重力做的功为0。
故答案为:5×105;0。
【分析】利用W=Fs求出推力做的功;根据做功的两个必要条件判断重力不做功。
17.【答案】运动的;减小;小
【解析】【解答】坐在行驶列车上的乘客以站台为参照物,乘客与站台之间的位置发生了变化,是静止的;
列车进站时质量不变,速度变小,动能减小;
候车时,需站在安全黄线以外,是因为列车经过时,空气流速变大,压强变小, 形成压强差,容易造成安全事故。
故答案为:运动的;减小;小。
【分析】判断物体运动还是静止,就是看研究的物体和参照物之间位置是否发生了变化;
动能的大小与质量、速度有关;
流体的压强跟流速有关流速越大的地方,压强越小。
18.【答案】弹性势 动 重力势
19.【答案】减小;减小;压强小
20.【答案】大
【解析】【解答】卫星在绕地球运动过程中,质量不变,卫星在近地点时,高度最低,速度也最快,所以它的动能最大.
故答案为:大
【分析】影响动能大小的因素:质量和速度.质量越大,速度越大,动能越大.
21.【答案】弹性势;一样大
【解析】【解答】(1)“满月”一样的弓发生弹性形变,具有的能量是弹性势能。
(2)根据题意可知,同一 “满月” 的弓弹性形变程度相同,具有的弹性势能相同;松开弓时,弹性势能转化为箭的动能,因此两只箭获得的动能一样大。
【分析】(1)物体由于发生弹性形变具有的能量叫弹性势能;
(2)根据弹性势能和动能的转化分析。
22.【答案】(1)3.75m/s;(2)472.5W
23.【答案】(1)由题意可知,空载叉车静止时,其对地面的压力与受到的重力大小相等,空载叉车对地面的压力F压=G=mg=900kg×10N/kg=9000N
空载的电动叉车静止时对水平地面的压强
(2)石材的重力G石=m石g=700kg×10N/kg=7000N
石材升起2m的高度,叉车对石材做的功W=G石h=7000N×2m=1.4×104J
(3)叉车和石材的总重力G总=G+G石=9000N+7000N=1.6×104N
行驶过程中叉车受到的阻力是其总重力的0.1倍,则叉车受到的阻力f=0.1G总=0.1×1.6×104N=1.6×103N
匀速行驶时,叉车受力平衡,水平方向上受到的牵引力等于阻力,叉车在水平地面行驶时牵引力的功率
【解析】【分析】(1)根据 F压=G=mg 计算空载叉车对地面的压力。
(2)首先根据 G石=m石g 计算出石材的重力,再根据 W=G石h 计算叉车对石材做的功;
(3)首先根据 G总=G+G石 计算叉车和石材的总重力,再根据 f=0.1G总 计算叉车受到的阻力,根据二力平衡的知识F=f计算叉车受到的牵引力,最后根据P=Fv计算牵引力做的功。
24.【答案】
【解析】【解答】根据图乙的W-t图像分析:1. 在0~2秒区间,图像呈直线,表明功率恒定。计算得到功率值为:
2. 在2~4秒区间,功率计算如下:
根据计算结果,在丙图中绘制的0~4秒功率-时间关系图如下:
【分析】(1)核心考点:功率的计算()、图像绘制。
(2)涉及知识点:功率是单位时间内做功的多少,做功-时间图像的斜率表示功率。
(3)解题关键
本题解题关键是分段分析做功与时间的关系:首先明确02s和24s是两个独立的时间段,分别计算每段的做功量和时间,再代入计算功率;绘制图像时,要注意功率在两段时间内是恒定值,因此图像为两段水平线段,而非连续变化的曲线,避免误将功率画成随时间线性变化的形式。
25.【答案】(1)控制变量法
(2)沙坑的凹陷程度
(3)①③;高度越大,重力势能越大
(4)物体的重力势能和下落的路径无关
(5)2
【解析】【解答】(1)探究物体的重力势能的影响因素时,要保持小球的质量或高度相等,是控制变量法,通过沙坑的凹陷反应,是转换法;
(2)铅球的重力势能通过沙坑的凹陷反应;
(3)猜想二探究重力势能和下落高度关系,选择质量相同的数据,①和③;根据实验现象,当高度越大,沙坑凹陷越深,实验结论是,当质量相同时,物体下落的高度越大,重力势能越大;
(4)比较③和④,当质量和下落的高度相同时,重力势能和路径无关;
(5)小球下落时,重力势能转化为动能,根据公式,计算动能为。
故答案为:(1)控制变量法;(2)沙坑的凹陷程度;(3)①③;高度越大,重力势能越大;(4)物体的重力势能和下落的路径无关;(5)2.
【分析】(1)探究重力势能影响因素时,需要利用控制变量法;
(2)重力势能通过凹陷程度反应是转换法;
(3)探究重力势能和高度的关系时,要保持质量相等,高度不同进行实验;
(4)物体的重力势能和下落的路径无关;
(5)在弹性势能转化为动能,通过计算弹性势能可以计算动能的大小。
26.【答案】2N;0.12J;0.24W;同意;较多;越多
【解析】【解答】(1)运动鞋的总重力是:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
(2)每上升一次他对运动鞋做的功为:W=Fs=Gh=2N×0.06m=0.12J;
(3)他跳绳时对运动鞋做功的平均功率:;
(4)同学们同意他的观点,因为每次跳的高度太高,则每次对自己以及运动鞋所需做功也较多,根据做功实现能量的转化,所以当做功越多则导致被转化的体能越多。
【分析】(1)根据G=mg求物体重力;
(2)根据W=Fs=Gh求每上升一次他对运动鞋做的功 ;
(3)根据求功率;
(4)跳起高度越高,克服重力做功越多,体能消耗越大。
27.【答案】可能;大于;
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