第十一章 功和机械能 章末复习提升训练 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十一章 功和机械能 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.13 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | plknd |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57993297.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
初中物理第十一章功和机械能单元复习卷,以科技前沿(嫦娥六号、东风-17)、文化传承(南旺分水工程、天工开物)及生活场景(助力外骨骼、套圈游戏)为情境,覆盖功、功率、动能、势能、机械能转化等核心知识点,注重物理观念建构与科学思维培养。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选|10|动能势能转化(蹦极运动)、功的计算(外骨骼搬运)|结合“嫦娥六号”减速着陆考质量与惯性,体现科技情境|
|填空|6|机械能守恒(排球运动)、功率计算(叉车作业)|以《天工开物》磨面场景考能量转化,渗透文化传承|
|实验|2|动能影响因素(模拟跳台滑雪)、稳定性探究(桌签倾倒)|通过铁球撞击实验考查科学探究与控制变量法|
|计算|1|克服重力做功与功率(无人机升空)|联系实际科技应用,强化物理观念与数学运算结合|
内容正文:
第十一章 功和机械能(章末复习提升训练)解析版
姓名:___________班级:___________学号:___________
一、单选题
1.为纪念他对科学发展的贡献,以其名字命名功和能量单位的科学家是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.焦耳 D.托里拆利
【参考答案】C
【解析】A.伽利略没有被命名为任何物理量的国际单位,故A不符合题意;
B.在国际单位制中,牛顿被命名为力的单位,故B不符合题意;
C.在国际单位制中,焦耳被命名为功和能量的单位,故C符合题意;
D.托里拆利没有被命名为物理量的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
2.2024年6月,我国“嫦娥六号”月球采样返回任务圆满成功。探测器携带月壤减速着陆过程中,关于月壤,下列说法正确的是( )
A.惯性变小 B.重力势能变大 C.动能不变 D.质量不变
【参考答案】D
【解析】A.惯性大小只与物体的质量有关。月壤在减速着陆过程中,所含物质多少没有变化,所以质量不变,惯性也不变。故A错误;
B.重力势能与质量和高度有关。月壤随探测器下降时,高度减小,因此重力势能减小。故B错误;
C.动能与质量和速度有关。减速着陆过程中,速度减小,所以动能减小。故C错误;
D.质量是物体的固有属性,不随物体的位置、运动状态的改变而改变,所以月壤的质量不变,故D正确。
故选D。
3.如图甲所示,某运动员在做蹦极运动,图乙为其运动示意图。运动员从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。若不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.从O点到A点再到B点过程中,运动员动能先增大后减小
B.从A点到B点再到C点过程中,绳的弹性势能先增大后减小
C.从A点到B点再到C点过程中,运动员动能先增大后减小
D.从A点到B点再到C点过程中,运动员的机械能守恒
【参考答案】C
【解析】A.从O到A,弹性绳未被拉长,无弹力,运动员只受重力,加速下落;从A到B,弹性弹力小于重力,合力向下,运动员仍加速。因此O→A→B过程速度一直增大,动能一直增大,故A错误;
B.从A到C,弹性绳被拉得越来越长,弹性形变程度持续增大,弹性势能一直增大,故B错误;
C.A→B阶段,弹力小于重力,运动员加速,动能增大;B→C阶段,弹力大于重力,运动员减速,动能减小,因此A→B→C过程运动员动能先增大后减小,故C正确;
D.从A到C,弹性绳对运动员做功,运动员的机械能转化为弹性绳的弹性势能,运动员的机械能不守恒,故D错误。
故选C。
4.助力外骨骼是一种可穿戴的机械装置,能辅助人体搬运重物,减轻腰部、腿部负担,广泛应用于物流、仓储等场景。如图,工人穿戴助力外骨骼搬运货物。已知工人与外骨骼总质量为60kg,货物质量为40kg,工人竖直匀速搬起货物上升50cm,用时2s;此时工人与地面总接触面积约为250cm2。下列有关说法正确的是( )
A.工人对地面的压力为600 N B.工人对货物做的功为2000J
C.工人对货物做功的功率为1000W D.工人对地面的压强为4×104Pa
【参考答案】D
【解析】A.水平地面上,工人对地面的压力等于整体总重力,即
故A错误;
B.工人对货物的力等于货物重力,对货物做功
故B错误;
C.工人对货物做功的功率
故C错误;
D.工人对地面的压强
故D正确。
故选D。
5.京杭运河南旺河段位于山东省济宁市,是大运河全线的最高点,历史上经常断航。为解决该问题,明朝起修建了南旺分水工程,被称为京杭大运河的“水脊”咽喉,如图为南旺分水工程示意图。明初工匠筑戴家坝截汶水,开小汶河引水至运河顶点,并设鱼嘴实现“三分朝天子,七分下江南”,成功解决跨水脊通航难题。下列关于该工程涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.乘船从戴家坝匀速驶至南旺湖,船的机械能不变
B.戴家坝坝体下方比上方宽,是为了减小水对坝体的压强
C.水从小汶河流向运河时突然转向,是由于受到惯性作用
D.水流长期冲刷使坝体表面出现凹痕,说明力可以改变物体的形状
【参考答案】D
【解析】A.由图可知,戴家坝海拔约52m,南旺湖水位约38m,船从戴家坝匀速驶至南旺湖过程中,船的质量、速度不变,动能不变;船的高度降低,重力势能减小,因此船的机械能减小,故A错误;
B.液体压强随深度增加而增大,坝体下方深度更大,水对坝体的压强更大,坝体下宽是为了承受更大的水压强,同时减小坝体对地基的压强,故B错误;
C.惯性是物体本身的固有性质,不能说“受到惯性作用”,且水转向是受到堤坝的作用力改变了运动状态,故C错误;
D.水流冲刷使坝体表面出现凹痕,坝体形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故D正确。
故选D。
6.如图,光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后,落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是( )
A.小球在C点的速度小于小球在F点的速度
B.从A点运动到F点的过程中,机械能减小
C.小球在E点的机械能小于在D点的机械能
D.从B点运动到C点,重力势能减小,动能增大
【参考答案】A
【解析】ABC.图中小球多次弹起的最大高度越来越小,则小球在整个运动过程中的机械能逐渐减小。、高度相等,重力势能相等,因而点的动能大于点动能。小球的质量不变,则小球在点的速度大于小球在点的速度,故A错误,BC正确;
D.从点运动到点,小球的质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,将重力势能转化为动能,故D正确。
故选A。
7.下列过程中人对物体做功的是( )
A.人将地面上的石块捡起来
B.人举着哑铃不动
C.人推冰壶向前运动,冰壶离手后推力仍然做功
D.人推一块大石头没推动
【参考答案】A
【解析】A.人将地面上的石块捡起来,人对石块施加了力,且石块在力的方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,所以人对石块做了功,故A正确;
B.人举着哑铃不动,人对哑铃施加了力,但哑铃没有在力的方向上移动距离,不满足做功的条件,所以人对哑铃没有做功,故B错误;
C.人推冰壶向前运动时,人对冰壶施加了力,冰壶在力的方向上移动了距离,人对冰壶做功;但冰壶离手后,人对冰壶不再施加推力,虽然冰壶继续运动一段距离,但此时没有推力作用,不满足做功的条件,所以推力不再做功,故C错误;
D.人推一块大石头没推动,人对大石头施加了力,但大石头没有在力的方向上移动距离,不满足做功的条件,所以人对大石头没有做功,故D错误。
故选 A。
8.下列对有关物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋悬浮在某盐水中所受的浮力约为5N
B.将一瓶500mL的矿泉水举高2m,做的功约为1J
C.一颗西瓜籽平放在手上对手的压强约为20Pa
D.优秀自行车运动员长时间运动的功率约为1kW
【参考答案】C
【解析】9A.一个鸡蛋的质量约50g,重力约为
鸡蛋悬浮时浮力等于重力,约为0.5N,故A错误;
B.500mL矿泉水的质量约为
重力
举高2m做功约为
故B错误;
C.一颗西瓜籽的质量约0.1g,重力约为
平放时接触面积约
压强约为
故C正确;
D.优秀自行车运动员长时间运动的功率约100W,1kW太大,故D错误。
故选C。
9.如图所示,是我国“东风-17”从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.导弹在C点的动能等于D点动能
B.导弹从O点到B点过程中,导弹的机械能先变大后不变
C.导弹从A点到B点过程中,没有克服重力做功
D.导弹飞至E点时,动能为0
【参考答案】B
【解析】A.导弹在C点和D点的高度相同,且飞行过程中会克服空气阻力做功,机械能有损失。同时,导弹在大气层边缘“打水漂”时,也会与空气摩擦损失能量,因此C点和D点的动能并不相等。故A错误;
B.导弹从O点到A点过程中,加速升空,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大;A点关机后,从A点到B点过程中,减速上升,动能减小,高度增大,重力势能增大,机械能不变,所以火箭机械能先变大后不变。 故B正确;
C.导弹从A点到B点过程中,高度增加,重力势能增大,说明导弹克服重力做功。故C错误;
D.导弹飞至E点时,虽然处于轨迹的高点,但它仍在水平方向上有速度,因此动能不为0。故D错误。
故选B。
10.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程随时间变化图像如图所示,下列正确的是( )
A.物体20s时的速度大于8s时的速度
B.0~12s物体所受的拉力大于12~24s物体所受的拉力
C.0~12s拉力做的功小于12~24s拉力做的功
D.0~12s拉力做功的功率大于12~24s拉力做功的功率
【参考答案】D
【解析】A.从图像上看,和物体以不同的速度做匀速直线运动,而的
速度
即物体20s时的速度小于8s时的速度,故A错误;
B.由图像可知,物体在和均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,同一物体对水平面压力相等,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以物体所受的拉力等于物体所受的拉力,故B错误;
C.由AB知,物体所受的拉力等于物体所受的拉力,物体通过的路程大于通过的路程,由可知,拉力做的功大于拉力做的功,故C错误;
D.拉力做的功大于拉力做的功,而两段时间相同,根据可得,拉力做功的功率大于拉力做功的功率,故D正确。
故选D。
二、填空题
11.一次作业中,叉车将质量为80kg的货物竖直匀速抬升了1m,用时2s;随后在水平地面沿直线匀速行驶了20m,用时8s。则抬升货物过程叉车对货物做功_________J,整个过程叉车对货物做功的功率为_________W。(g取10N/kg)
【参考答案】800 80
【解析】货物重力
抬升货物过程叉车对货物做功
水平行驶时,叉车对货物的支持力是竖直向上的,而位移是水平方向,力与位移方向垂直,不做功。因此,整个过程叉车对货物做功的功率为
12.安安将排球水平击出,运动轨迹如图甲。运动过程中排球的机械能___________(选填“守恒”或“不守恒”)。图乙为排球经过图甲①、③点时的动能和重力势能,其中③点的重力势能未标出。由图分析得出:①点的机械能为5J;③点的重力势能为___________;②点的机械能E的取值范围是___________(取值范围用不等式表示)。
【参考答案】不守恒 1J 4J<E<5J
【解析】[1]由图可知,小球弹跳的高度越来越低,说明小球在运动过程中,机械能越来越少,故在整个运动过程中,小球的机械能不守恒。
[2]重力势能由物体的高度和质量决定,已知①、③两点高度相同,所以①、③两点重力势能相等,由乙图可知①点的重力势能为1J,所以③点的重力势能也为1J。
[3]已知在整个运动过程中,小球的机械能不守恒,小球运动的时间越长,损失的机械能越多,所以可得;机械能等于动能加重力势能,由乙图可知③点动能为3J,重力势能为1J,机械能为4J,代数可得。
13.如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来,重力势能转化为________,冲击水轮机带动石磨转动。
【参考答案】动能
【解析】高处的水具有重力势能,流下时高度降低,速度增大,重力势能转化为动能。
14.2025年世界举重国际竞技大赛中,我国举重运动员奋勇拼搏、斩获多枚奖牌。比赛里,两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃,由图可知,______做的功多,______做功的功率大。(均选填“甲”或“乙”)
【参考答案】乙 乙
【解析】由图可知,乙中杠铃上升的高度更高,根据可知,乙做的功多,时间相同,根据,乙做功的功率大。
15.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,前2s内拉力做功______J;4-6s这段时间内,拉力F做功______;0-6s这段时间内,拉力F做功的功率为______W(保留一位小数)。
【参考答案】0 20 5.7
【解析】[1]由丙图可知,前2s内物体的速度为0,处于静止状态,所以拉力做功为0。
[2]由丙图可知,4-6s这段时间内,物体以2m/s的速度做匀速直线运动,物体在这段时间内运动的距离为
由乙图可知,此时拉力为5N,所以这段时间内拉力做功为
[3]v-t图像中,图像与时间轴围成的图形面积等于物体在这段时间内移动的距离,2-4s内物体做加速运动,物体移动的距离等于三角形的面积大小,因此2-4s内,物体移动的距离为
由乙图可知,2-4s内拉力为7N,所以这段时间内拉力做功为
因此0-6s这段时间内,拉力F做功的功率为
16.如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置(不计空气影响)。a为“圈”抛出后运动的最高点,,“圈”由a点运动到c点的过程中,受到___________个力作用,动能___________;若“圈”在ab段重力做功为W1,平均功率为P1,在bc段重力做功为W2,平均功率为P2,则W1___________W2,P1___________P2.
【参考答案】1 增大 =
【解析】[1]圈在空中运动过程中,如果不计空气阻力的影响。圈受到的力只有1个重力。
[2] 圈由a点运动到c点过程中,高度逐渐降低,重力势能逐渐减小,重力势能转化为动能,动能增大。
[3] 圈由位置a运动到位置c,高度逐渐降低,此过程重力做功。ab段重力做功为;bc段重力做功为,已知,所以。
[4] 圈由a到c过程中做加速运动,速度越来越快,。已知,,所以在ab段和bc段所用的时间。根据可知,ab段和bc段的功率
三、作图题
17.如图所示,小钢球从光滑斜面B点由静止滚下,经过点C到达水平面,撞击水平面上D处的物块并将物块推动一段距离,最终停在E点,其中CD段光滑,DE段粗糙,小钢球的动能随位置变化关系的大致图像如图所示。第二次将小钢球从A点(A点未画出,hA>hB)静止滚下重复以上实验,小钢球与物块运动一段距离后静止。请画出第二次实验时小钢球动能随位置变化的大致图像。
【解析】第二次将小钢球从A点(A点未画出,hA>hB)静止滚下,小球滚下的高度变高,质量不变,重力势能变大,滚下时重力势能转化为动能,到达C点的动能比之前大,由于CD段光滑,小球机械能守恒,高度为零,重力势能为零,CD段动能不变,撞到物块时,小球的一部分机械能转化为物块的机械能,小球的机械能减小,小钢球与物块运动一段距离后静止,小钢球到C点的动能比之前大,小钢球与物块运动的距离比之前远,则小钢球在D点的动能比之前大,又由于DE段粗糙,小钢球的机械能减小,重力势能为零,动能减小,但小钢球在D点的动能比之前大,停下来的位置比E点远。故如下图所示:
四、实验题
18.桌签是一种标记信息的展示牌,小亮在吃饭时餐桌上的桌签如图甲所示,小亮不小心把餐桌上的桌签碰倒了,这一情况引发了小亮的思考:这种桌签的稳定程度与底座的宽度有什么关系?通过观察,他绘制了这种桌签的结构图,如图乙所示,并猜想:在展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄,越容易倾倒。
为验证猜想,他制定了如下探究方案:制作两个展板相同、底座长度相同但宽度不同的模型,如图丙所示,依次用悬挂于铁架台上的铁球拉开一定角度后由静止释放撞击展板最上端,如图丁所示,模拟外界对展板的作用,记录观察到的现象并进行分析。
(1)为使两次的撞击作用相同,应控制摆线______相同。撞击后发现:两块展板都未倾倒。由此,小亮得出“桌签是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。小明认为小亮根据实验现象无法得到这一结论,主要原因是:_______。
(2)在老师指出问题后,为了得出正确实验结论,小亮进行了如下探究:他保持摆线拉开的角度不变,多次改变铁球的质量,分别用铁球撞击图丙的两块展板,观察并记录展板的倾倒情况,进而验证猜想;从机械能转化的角度分析,实验过程中铁球的质量越大,那么摆动过程中接触展板时的______就越大,从而更容易撞倒展板。
(3)这种桌签的稳定程度还与什么因素有关?请你提出一个猜想:______。
【参考答案】(1)被拉开的角度 实验中撞击力不足,两块展板均未倾倒,且通过一次实验得出结论具有偶然性
(2)动能
(3)桌签的稳定程度可能与展板的高度有关/桌签的稳定程度可能与展板的厚度有关
【解析】(1)本实验用控制变量法保证撞击作用相同,要让铁球撞击时动能相同,需要控制摆线被拉开的角度α相同(角度相同则铁球下落高度相同,同一铁球撞击的动能相同)。小亮实验中两块展板都没有倾倒,没有出现不同的实验现象,没有对比差异,且通过一次实验得出结论具有偶然性,因此无法得出“桌签是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。
(2)摆角不变则铁球下摆高度不变,铁球质量越大,下摆前的重力势能越大;下摆过程重力势能转化为动能,因此撞击展板时的动能越大,越容易撞倒展板。
(3)影响物体稳度的因素除底座宽度外,还和重心高度、底座质量等有关,提出合理猜想即可,例如猜想稳度和重心高度、底座质量有关都正确。
19.如图甲,小光对冬奥会跳台滑雪很感兴趣,跳台滑雪成绩由飞行距离(起跳点C到落地点D之间的水平距离)和空中姿势两部分组成。于是他设计了图乙装置模拟比赛,让小球从A点沿光滑轨道自由滑下,撞击C处木块,并测量木块在斜面上移动的距离。
实验
小球质量
小球高度
移动距离
①
20g
10cm
9cm
②
20g
40cm
13cm
③
80g
10cm
11cm
(1)小球在A点时具有______能,到达C处撞击木块前主要转化为______能;
(2)多次实验后,记录数据如图丙所示。小光发现数据可用来研究“影响动能大小的因素”,
a.结合数据,可通过______来判断小球动能的大小;
b.比较①、②两次实验可用来研究动能与______的关系;比较①、③两次实验可知,另一条件相同时,小球______越大,其动能越大;
c.根据上述实验小光推断:运动员飞行距离越远,说明其在C点处的动能______(选填“越大”或“越小”);
(3)小光发现运动员均从同一位置A开始下滑,即影响动能大小仅剩质量一个因素。那为什么跳台滑雪运动员却普遍是偏瘦体型?请选择一个角度简要解释:______。
【参考答案】(1)重力势 动 (2)木块移动的距离 速度 质量 越大
(3)体型大空气阻力大,不利于飞行
【解析】(1)[1][2]由题可知,小球在A点时,因为处于一定的高度,所以具有重力势能。当小球从A点沿光滑轨道滑下到达C处时,其高度降低,速度增大,重力势能主要转化为动能。
(2)[1]实验中,小球动能的大小无法直接测量,而是通过小球对木块做功的多少来间接反映。小球对木块做的功越多,木块被推动的距离就越远。因此,可以通过木块移动的距离的大小来判断小球动能的大小。
[2]比较实验①和②,小球的质量相同,但释放的高度不同,导致小球到达C点时的速度不同。因此,这两次实验是用来研究动能与速度的关系。
[3]比较实验①和③,小球的释放高度相同,即到达C点时的速度相同,但小球的质量不同。实验③中质量更大的小球使木块移动了更远的距离(11cm>9cm ),说明其动能更大。因此,在速度相同时,小球质量越大,其动能越大。
[4]根据实验结论,动能越大,小球能做的功越多,飞行距离也越远。因此,运动员飞行距离越远,说明其在C点处的动能越大。
(3)在空中,较小的重力意味着运动员更容易被空气产生的升力托住,从而在空中停留更长时间,飞行更远的距离。因此,为了获得更优的空气动力学性能和更远的飞行距离,跳台滑雪运动员普遍是偏瘦体型。
五、简答题
20.在古代城池攻防战中,守城士兵常从高城墙处向下抛掷滚木、礌石(大石块)抵御攻城敌军,请结合所学知识解释为什么从高处抛出的滚木、礌石能对敌军和攻城器械造成较大破坏?(温馨提示:禁止高空抛物)
答:重力势能与物体的质量和高度有关,滚木、礌石质量大且被搬运到高城墙时有较大的重力势能,当它们从高处被抛出下落时,重力势能主要转化为动能,到达低处时,滚木、礌石具有较大的动能,而动能越大,物体对外做功的能力越强,因此能对敌军和攻城器械产生较大的冲击力,造成显著破坏。
六、计算题
21.如图为一款能够垂直起降的小型遥控无人机,其携带的云照相机可以实现高空拍摄。无人机总质量为4kg,从地面沿竖直方向匀速升空300m用时60s。g取10N/kg,求:
(1)无人机升空时的速度;
(2)无人机升空过程中克服重力做的功;
(3)无人机升空过程中克服重力做功的功率。
解:(1)无人机升空时的速度为
(2)无人机的重力为
克服重力做功为
(3)克服重力做功的功率为
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第十一章 功和机械能(章末复习提升训练)原卷版
姓名:___________班级:___________学号:___________
一、单选题
1.为纪念他对科学发展的贡献,以其名字命名功和能量单位的科学家是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.焦耳 D.托里拆利
2.2024年6月,我国“嫦娥六号”月球采样返回任务圆满成功。探测器携带月壤减速着陆过程中,关于月壤,下列说法正确的是( )
A.惯性变小 B.重力势能变大 C.动能不变 D.质量不变
3.如图甲所示,某运动员在做蹦极运动,图乙为其运动示意图。运动员从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。若不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.从O点到A点再到B点过程中,运动员动能先增大后减小
B.从A点到B点再到C点过程中,绳的弹性势能先增大后减小
C.从A点到B点再到C点过程中,运动员动能先增大后减小
D.从A点到B点再到C点过程中,运动员的机械能守恒
4.助力外骨骼是一种可穿戴的机械装置,能辅助人体搬运重物,减轻腰部、腿部负担,广泛应用于物流、仓储等场景。如图,工人穿戴助力外骨骼搬运货物。已知工人与外骨骼总质量为60kg,货物质量为40kg,工人竖直匀速搬起货物上升50cm,用时2s;此时工人与地面总接触面积约为250cm2。下列有关说法正确的是( )
A.工人对地面的压力为600 N B.工人对货物做的功为2000J
C.工人对货物做功的功率为1000W D.工人对地面的压强为4×104Pa
5.京杭运河南旺河段位于山东省济宁市,是大运河全线的最高点,历史上经常断航。为解决该问题,明朝起修建了南旺分水工程,被称为京杭大运河的“水脊”咽喉,如图为南旺分水工程示意图。明初工匠筑戴家坝截汶水,开小汶河引水至运河顶点,并设鱼嘴实现“三分朝天子,七分下江南”,成功解决跨水脊通航难题。下列关于该工程涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.乘船从戴家坝匀速驶至南旺湖,船的机械能不变
B.戴家坝坝体下方比上方宽,是为了减小水对坝体的压强
C.水从小汶河流向运河时突然转向,是由于受到惯性作用
D.水流长期冲刷使坝体表面出现凹痕,说明力可以改变物体的形状
6.如图,光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后,落到地面,又被多次弹起,图中虚线为小球的运动轨迹,C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是( )
A.小球在C点的速度小于小球在F点的速度
B.从A点运动到F点的过程中,机械能减小
C.小球在E点的机械能小于在D点的机械能
D.从B点运动到C点,重力势能减小,动能增大
7.下列过程中人对物体做功的是( )
A.人将地面上的石块捡起来
B.人举着哑铃不动
C.人推冰壶向前运动,冰壶离手后推力仍然做功
D.人推一块大石头没推动
8.下列对有关物理量的认识中,最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋悬浮在某盐水中所受的浮力约为5N
B.将一瓶500mL的矿泉水举高2m,做的功约为1J
C.一颗西瓜籽平放在手上对手的压强约为20Pa
D.优秀自行车运动员长时间运动的功率约为1kW
9.如图所示,是我国“东风-17”从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突防能力强,难以拦截。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.导弹在C点的动能等于D点动能
B.导弹从O点到B点过程中,导弹的机械能先变大后不变
C.导弹从A点到B点过程中,没有克服重力做功
D.导弹飞至E点时,动能为0
10.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程随时间变化图像如图所示,下列正确的是( )
A.物体20s时的速度大于8s时的速度
B.0~12s物体所受的拉力大于12~24s物体所受的拉力
C.0~12s拉力做的功小于12~24s拉力做的功
D.0~12s拉力做功的功率大于12~24s拉力做功的功率
二、填空题
11.一次作业中,叉车将质量为80kg的货物竖直匀速抬升了1m,用时2s;随后在水平地面沿直线匀速行驶了20m,用时8s。则抬升货物过程叉车对货物做功_________J,整个过程叉车对货物做功的功率为_________W。(g取10N/kg)
12.安安将排球水平击出,运动轨迹如图甲。运动过程中排球的机械能___________(选填“守恒”或“不守恒”)。图乙为排球经过图甲①、③点时的动能和重力势能,其中③点的重力势能未标出。由图分析得出:①点的机械能为5J;③点的重力势能为___________;②点的机械能E的取值范围是___________(取值范围用不等式表示)。
13.如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来,重力势能转化为________,冲击水轮机带动石磨转动。
14.2025年世界举重国际竞技大赛中,我国举重运动员奋勇拼搏、斩获多枚奖牌。比赛里,两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃,由图可知,______做的功多,______做功的功率大。(均选填“甲”或“乙”)
15.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知,前2s内拉力做功______J;4-6s这段时间内,拉力F做功______;0-6s这段时间内,拉力F做功的功率为______W(保留一位小数)。
16.如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置(不计空气影响)。a为“圈”抛出后运动的最高点,,“圈”由a点运动到c点的过程中,受到___________个力作用,动能___________;若“圈”在ab段重力做功为W1,平均功率为P1,在bc段重力做功为W2,平均功率为P2,则W1___________W2,P1___________P2.
三、作图题
17.如图所示,小钢球从光滑斜面B点由静止滚下,经过点C到达水平面,撞击水平面上D处的物块并将物块推动一段距离,最终停在E点,其中CD段光滑,DE段粗糙,小钢球的动能随位置变化关系的大致图像如图所示。第二次将小钢球从A点(A点未画出,hA>hB)静止滚下重复以上实验,小钢球与物块运动一段距离后静止。请画出第二次实验时小钢球动能随位置变化的大致图像。
四、实验题
18.桌签是一种标记信息的展示牌,小亮在吃饭时餐桌上的桌签如图甲所示,小亮不小心把餐桌上的桌签碰倒了,这一情况引发了小亮的思考:这种桌签的稳定程度与底座的宽度有什么关系?通过观察,他绘制了这种桌签的结构图,如图乙所示,并猜想:在展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄,越容易倾倒。
为验证猜想,他制定了如下探究方案:制作两个展板相同、底座长度相同但宽度不同的模型,如图丙所示,依次用悬挂于铁架台上的铁球拉开一定角度后由静止释放撞击展板最上端,如图丁所示,模拟外界对展板的作用,记录观察到的现象并进行分析。
(1)为使两次的撞击作用相同,应控制摆线______相同。撞击后发现:两块展板都未倾倒。由此,小亮得出“桌签是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。小明认为小亮根据实验现象无法得到这一结论,主要原因是:_______。
(2)在老师指出问题后,为了得出正确实验结论,小亮进行了如下探究:他保持摆线拉开的角度不变,多次改变铁球的质量,分别用铁球撞击图丙的两块展板,观察并记录展板的倾倒情况,进而验证猜想;从机械能转化的角度分析,实验过程中铁球的质量越大,那么摆动过程中接触展板时的______就越大,从而更容易撞倒展板。
(3)这种桌签的稳定程度还与什么因素有关?请你提出一个猜想:______。
19.如图甲,小光对冬奥会跳台滑雪很感兴趣,跳台滑雪成绩由飞行距离(起跳点C到落地点D之间的水平距离)和空中姿势两部分组成。于是他设计了图乙装置模拟比赛,让小球从A点沿光滑轨道自由滑下,撞击C处木块,并测量木块在斜面上移动的距离。
实验
小球质量
小球高度
移动距离
①
20g
10cm
9cm
②
20g
40cm
13cm
③
80g
10cm
11cm
(1)小球在A点时具有______能,到达C处撞击木块前主要转化为______能;
(2)多次实验后,记录数据如图丙所示。小光发现数据可用来研究“影响动能大小的因素”,
a.结合数据,可通过______来判断小球动能的大小;
b.比较①、②两次实验可用来研究动能与______的关系;比较①、③两次实验可知,另一条件相同时,小球______越大,其动能越大;
c.根据上述实验小光推断:运动员飞行距离越远,说明其在C点处的动能______(选填“越大”或“越小”);
(3)小光发现运动员均从同一位置A开始下滑,即影响动能大小仅剩质量一个因素。那为什么跳台滑雪运动员却普遍是偏瘦体型?请选择一个角度简要解释:______。
五、简答题
20.在古代城池攻防战中,守城士兵常从高城墙处向下抛掷滚木、礌石(大石块)抵御攻城敌军,请结合所学知识解释为什么从高处抛出的滚木、礌石能对敌军和攻城器械造成较大破坏?(温馨提示:禁止高空抛物)
六、计算题
21.如图为一款能够垂直起降的小型遥控无人机,其携带的云照相机可以实现高空拍摄。无人机总质量为4kg,从地面沿竖直方向匀速升空300m用时60s。g取10N/kg,求:
(1)无人机升空时的速度;
(2)无人机升空过程中克服重力做的功;
(3)无人机升空过程中克服重力做功的功率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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