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1、人教版八年级物理下册第十一章-功和机械能同步练习 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、下列现象中势能转化为动能的是()A火箭发射升空B汽车匀速驶上斜坡C小球从光滑斜面顶端滚下D跳伞运动员匀速下落
2、2、水平地面上有一重5N的球,小孩用20N的力踢球,球离脚后在地面上滚动了15m,那么小孩踢球过程中对球做的功是()A75JB0JC300JD无法确定3、杂技演员在表演“水流星”节目,演员将一根细绳系着盛水的杯子,让杯子在竖直平面内做圆周运动,水不从杯里洒出, 甚至当杯子运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出来。则在演员停止用力转绳时,下列关于其中的一只杯子的说法正确的是()A受平衡力作用B重力势能保持不变C机械能不变D运动状态不断改变4、如图为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是()A跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变B短道速滑运动员在转弯滑
3、行的过程中,运动状态不变C冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性力D运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功5、如图所示,2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景,下列说法正确的是()A火箭的重力势能变大,动能变大,机械能不变B火箭的重力势能变大,动能减小,机械能不变C火箭的重力势能变大,动能变大,机械能变大D火箭的重力势能变大,动能减小,机械能减小6、如图所示是我国选手李娜在法国网球公开赛中力战群雄、获得冠军的场景以下说法正确的是()A网球下落时,动能减小,重力势能增大B网球在上升过程中,动能不变,重力势
4、能增大C网球飞来撞击球拍的过程中,弹性势能转化为动能D网球落下撞击地面的过程中,动能转化为弹性势能7、2021年10月3日,我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的过程中()A动能增加,势能增加B动能不变,势能减少C动能减少,势能不变D动能减少,势能减少8、将皮球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,它的频闪照片如图甲所示,说法正确的是()A皮球落地后第一次达到最高点P时,动能为0B如图乙所示,能反映皮球在空中的动能E随时间变化t的关系C若将皮球表面涂黑,则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑D皮球经过同一高度C、D两点时,动能相等9、如图所示,a、b为竖直
5、向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),下列说法中正确的是()Aa图线是重力势能高度关系图线Bb图线是动能高度关系图线C小石块在各点时的机械能均为2JD小石块达到的高度可大于4m10、如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下,运动了相同的距离,下列说法中正确的是()AF1做功和F2一样多BF1做功比F2多CF2做功比F1多D条件不足,F1、F2做功无法比较第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、中考体育考试中,小明投出的实心球在空中
6、的运动轨迹如图所示。由于受到空气阻力,实心球在上升过程中,它的机械能和动能均不断减小,在最高点时,球的动能_(选填“大于”或“等于”)零。2、刘明在0.5min内,用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上前进了15m,在此过程中他做的功是_J,功率是_W,购物车重力做的功是_J。3、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其vt图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m,则该汽车在这一段路程行驶的平均速度为_m/s; 若汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f4000N,那么在010s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是_J;若发动机的转化效率为80%,
7、则使发动机做这么多功需要燃烧的汽油质量为_kg。(已知汽油的热值大约为5107J/kg) 4、如图所示是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越_,这说明橡皮筋的弹性势能与其_有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而用的“子弹”不同,则质量大的“子弹”射出的距离较_,原因是质量大的“子弹”射出时_小。在此过程中,橡皮筋对“子弹”做的功_,(选填“相同”或“不相同”)。5、张工、李工两位是建筑设计师,均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计,最后张工上交了甲图所示的设计方案图,李工上交了乙图所示的设计方案图,若你是此公司代表,你将选择_图的设计方案,结合你学到的物理知识,请简要
8、谈谈你选择的理由。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、某国家级森林公园,为了方便游客,景区配备了电动观光车,空车质量为1200kg,满载人员总质量为600kg,满载时轮胎与地总接触面积为1000cm2,最大车速36km/h。(g取10N/kg)(1)求满载时车对水平路面的压强。(2)若观光车在水平路面上以最大车速匀速行驶,受到的阻力为2103N,求观光车匀速行驶10min,牵引力所做的功和牵引力做功的功率分别为多大?2、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0105Pa,飞轮lmin转动18
9、00r,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),试求:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力是多少?(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功是多少?(3)汽油机的功率是多少?3、为了响应国家“低碳出行”的号召,我国多地设置了共享单车租借站点。质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车,从站点到学校的路程为1500m,骑车用时5min(设小明骑车上学做匀速直线运动)。求:(1)小明受到的重力是多少?(2)若自行车的质量为15kg,该车车轮与地面的总接触面积为0.01m2,则小明骑车时车对水平地面的压强是多少?(3)若自行车匀速行驶中所受阻力为70N,则小明骑车5min做的功是多少?4、引体向上是体
10、能测试项目之一,引体时双臂的拉力使身体上升,并对身体做功。已知小明同学体重为500 牛,双臂拉力使身体上升高度为45 厘米,在1 分钟内共做了12 次引体向上。求:(1)小明共做了多少功?(2)小明做功的功率。5、一辆装满货物的货车总质量为10吨,当货车在高明大道某平直路段匀速行驶了50s,所受阻力为重力的0.02倍,此时货车速度为20m/s,(g=10N/kg)求:(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力;(2)这段时间内汽车的牵引力做的功;(3)汽车在这段时间内所受牵引力的功率。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A火箭发射升空,质量不变,高度增高,速度变大,火箭的动能增大,重力势能也增大
11、,故A不符合题意;B汽车匀速驶上斜坡,其质量不变,速度不变,动能不变,高度增高,重力势能增加,故B不符合题意;C小球从光滑斜面顶端滚下,质量不变,速度变大,动能变大,高度降低,重力势能减少,重力势能转化为小球的动能,故C符合题意;D跳伞运动员匀速下落,其质量不变,速度不变,动能也不变,高度降低,重力势能减少。故D不符合题意。故选C。2、D【解析】【详解】由W=Fs可知,脚对球的力为20N,但不知道在该力的方向上球通过距离,球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离,同时还有一段是由于惯性而运动的距离,所以题中虽然知道力,但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功,故ABC不符合题意,D符合
12、题意。故选D。3、D【解析】【详解】A杯子在重力和拉力的作用下做圆周运动,其运动的方向时刻发生变化,所以受到的不是平衡力,故A错误;BC演员用力转绳时,杯子做圆周运动,杯子在运动的过程中,高度变化,则重力势能变化;由于演员对杯子做功,所以机械能变化,故BC错误;D由于杯子的速度方向在不停地改变,所以,运动状态在改变,故D正确。故选D。4、D【解析】【详解】A跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,质量不变、高度减小,其重力势能减小,故A错误;B短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向发生改变,所以其运动状态发生改变,故B错误;C冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性要保持原来的运
13、动状态,惯性是一种性质,不是力,故C错误;D用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力方向竖直向下,运动距离的方向沿水平方向;冰球在重力方向没有移动距离,故重力没有做功,故D正确。故选D。5、C【解析】【详解】ABCD物体的动能与物体的运动速度和质量有关:速度越大、质量越大,动能就越大。火箭加速上升时,质量不变,速度变大,所以动能变大;物体的重力势能与物体的高度和质量有关:高度越高、质量越大,重力势能越大。火箭升空,质量不变,高度变大,重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和,动能和势能都变大,所以机械能变大。故ABD错误,C正确。故选C。6、D【解析】【详解】A网球在下落时,其质量
14、不变,高度变小,故其重力势能变小;同时其质量不变,速度变快,故其动能增加,故A错误; B网球在上升过程中,其质量不变,高度变大,故其重力势能变大;同时其质量不变,速度变慢,故其动能减小,故B错误;C网球飞来撞击球拍时,网球的速度逐渐变慢,即动能减小;同时其球拍的形变程度逐渐变大,即所具有的弹性势能变大,故是将动能转化为弹性势能的过程,故C错误;D当网球在落下撞击地面时,网球的速度变慢,即其动能变小,同时网球会随之发生弹性形变,且形变程度逐渐变大,即弹性势能变大,故该动能转化为弹性势能,故D正确。故选D。7、A【解析】【详解】动能的大小与物体的速度和质量有关,势能的大小与物体的质量与其所在的高度
15、有关 。在飞船刚离地上升的过程中做加速运动,质量不变,速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大。故选A。8、B【解析】【详解】A皮球落地后第一次达到最高点P时,小球达到最高点,此时小球在水平方向上速度不为0,所以在P时动能不为0,故A错误;B皮球向下运动的过程中,速度变大,动能越大,弹起的过程中,速度先变大后变小,动能先变大后变小,由于皮球在运动的过程中的机械能变小,则皮球在最低点时的动能会变小,所以该图能反映皮球动能E随时间t变化的关系,故B正确;C每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小,落地时,转化成皮球的弹性势能也越来越小,皮球弹性形变程度
16、也越来越小,所以看到黑色墨迹逐渐变小,即B点比A点留下的黑色圆斑小,故C错误;D每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在C点的机械能大于在D点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在CD两点高度相同则重力势能相同,所以在C点的动能大于在D点的动能,故D错误。故选B。9、C【解析】【详解】AB由题知,a图线表示能量随高度的增加逐渐变小,b图线表示能量随高度的增加逐渐变大;石块在上升过程中,质量不变,速度减小,其动能减小,所以上升过程中动能随高度的增加逐渐变小,则a图线是动能随高度变化的图线;上升过程中,质量不变,高度增大,其重力势能增大,所以上升
17、过程中重力势能随高度的增加逐渐变大,所以b图线是重力势能随高度变化的图线,故AB错误;C由于不计空气阻力,则小石块的机械能保持不变,机械能等于动能和势能之和,结合图像可知整个过程中各点的机械能均为2J,故C正确;D由图可知当高度为4m时,动能为0,重力势能最大,所以小石块达到的高度等于4m,故D错误。故选C。10、A【解析】【详解】甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下,运动了相同的距离,拉力相同,物体在拉力方向上移动的距离相等,根据,故拉力做功相同,故A正确;BCD错误。故选A。二、填空题1、大于【详解】由于实心球在最高点时,仍有向前的速度,所以其动能大于零。2、300 10 0 【详
18、解】1拉力做的功为W=Fs=20N15m=300J2时间为t=0.5min=30s功率为3购物车受重力,在水平面上匀速前进,在重力的方向上没有移动距离,所以重力没做功,做功为0。3、12 8105J 0.02kg 【详解】1根据题意知道,在010s内汽车通过的路程s1=120m,故在010s内汽车的平均速度2由图知道,10s后汽车做匀速直线运动,速度v=20m/s,由二力平衡条件知道,此时牵引力F=f=4000N故汽车的功率为由于汽车的功率不变,所以在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=8104W10s=8105J3 由知道,需要燃烧的汽油质量4、远 橡皮筋伸长的长度 近 速度
19、 相同 【详解】12橡皮筋弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来反映的。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋伸长的长度有关。34当“子弹”射出时,“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的,橡皮筋被拉的长度相同,说明橡皮筋的弹性势能相同,转化成子弹的动能也相同。影响动能的因素是质量和速度,在动能相同时,“子弹”的质量越大,其运动的速度就越小,射出的距离较小。5在此过程中,橡皮筋被拉的长度相同,弹力相同,所以橡皮筋对“子弹”做的功相同。5、乙【详解】根据动能与重力势能的转化可以知道,甲图中火车进站时下坡,这一过程中又有一部分重力势能转化为车的动能,就会
20、使得车速提高,难以刹车。故不合理;乙图进站时上坡,将动能转化为重力势能,既便于刹车,出站时还可以将储存的重力势能转化为动能,节省能源。三、计算题1、(1)1.8105Pa;(2)1.2107J;2104W【详解】解:(1)因为在水平路面上,所以电动观光车对路面的压力F=G=m总g=(600kg+1200kg)10N/kg=18000N满载时电动观光车对路面的压强(2)观光车最大速度v=36km/h=10m/s因为观光车在水平路面上匀速行驶,所以观光车受到的牵引力和阻力为一对平衡力,因此牵引力等于阻力,即F=f=2103N牵引力所做功的功率=Fv=2103N10m/s=2104W牵引力所做的功W
21、=Pt=2104W1060s=1.2107J答:(1)满载时车对水平路面的压强是1.8105Pa;(2)牵引力所做的功是1.2107J,牵引力做功的功率是2104W。2、(1)2700N;(2)135J;(3)2025W【详解】(1)燃气对活塞的平均压强为9.0105Pa,活塞面积为30cm2,根据压强公式的变形式可直接计算出做功冲程中燃气对活塞的平均压力(2)汽油机在做功冲程时,气缸内高温高压的气体推动活塞做功,根据功的公式可直接计算出一个做功冲程中,燃气对活塞做的功(3)汽油机在一个工作循环中只有一次做功冲程,对外做功1次,飞轮转动2圈。由题意,飞轮转动1800圈,说明汽油机做了900个工
22、作循环,对外做功900次。该汽油机在1min内做功汽油机的功率答:(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力是2700N;(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功是135J;(3)汽油机的功率是2025W。3、(1)550N;(2)7104pa;(3)1.05105J【详解】解:(1)小明受到的重力G=mg=55kg10N/kg=550N(2)人和自行车的总质量m=m人+m车=55kg+15kg=70kg人和自行车对地面的压力F=G=mg=70kg10N/kg=700N人和自行车对地面的压强Pa(3)因为自行车匀速行驶,所以F=f=70N小明骑车做的功W=Fs=70N1500m=1.05105J答:(1
23、)小明受到的重力是550N;(2)小明骑车时车对水平地面的压强是;(3)若自行车匀速行驶中所受阻力为70N,则小明骑车5min做的功是1.05105J。4、(1)2700J;(2)45W【详解】解:(1)由题意可知,小明做一次引体向上上升的高度为h=45cm=0.45m小明的体重为G=500N,故由W=Gh可知,小明做一次引体向上所做的功为W=Gh=500N0.45m=225J因一共做了12次,故所做的总功为W总=12W=12225J=2700J(2)由题意可知,小明做12次引体向上所用的时间为t=1min=60s故可得小明做功的功率为答:(1)小明所做的功为2700J;(2)小明做功的功率为45W。5、(1)2103N;(2)2106J;(3)4104W【详解】解:(1)汽车重力G=mg=10103kg10N/kg=1105N汽车所受阻力f=0.02G=0.021105N=2103N因为汽车匀速直线运动,牵引力F与摩擦阻力f是一对平衡力,汽车的牵引力F=f=2103N(2)由可得,汽车行驶的路程s=vt=20m/s50s=1000m汽车牵引力做功W=Fs=2103N1000m=2106J(3)汽车的功率答:(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力为2103N;(2)这段时间内汽车的牵引力做的功为2106J;(3)汽车在这段时间内所受牵引力的功率4104W。
限制150内