2022_2023学年人教版物理八年级（下）第十一章 功和机械能 单元检测卷

第十一章 功和机械能

（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）

一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是（　　）

A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功 

B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功 

C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功 

D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功

2．小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（　　）

A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J

3．如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚．弹簧在运动过程中，有哪些机械能发生了转化（　　）

A．只有动能和重力势能 

B．只有动能和弹性势能 

C．只有重力势能和弹性势能 

D．动能、重力势能和弹性势能都发生了转化

4．如图所示，AC＞BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下（　　）

A．F1＜F2，P1＝P2 B．F1＞F2，P1＞P2 

C．F1＝F2，P1＝P2 D．F1＜F2，P1＜P2

5．高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中（　　）

A．动能一直增大，机械能守恒 

B．动能先增大后不变，机械能守恒 

C．动能先增大后不变，机械能一直减小 

D．动能先减小后不变，机械能一直减小

6．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（　　）

A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2

7．球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在M点的（　　）

A．速度比在S点的大 B．机械能大于在S点的 

C．机械能等于在S点的 D．离地高度比在S点的低

8．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为（　　）

A．10J B．30J C．50J D．80J

9．在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示（b，d在同一高度），如果不计空气阻力，下列说法错误的是（　　）

A．从a点向b点运动的过程中，动能增加 

B．从b点向c点运动的过程中，重力势能增加 

C．b点的动能等于d点的动能 

D．c点和d点的机械能相等

10．频闪照相是研究物体运动的重要手段之一，图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小球的重力势能逐渐增大 

B．小球的机械能逐渐减小 

C．小球的重力在ab段做功比在cd段多 

D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢

11．如图所示，斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后最高返回到T点。则下列说法中正确的是（　　）

A．小物块从P向M运动过程中，机械能减小 

B．小物块从P向M运动过程中，重力势能增大 

C．弹簧被压缩到最短时，小物块动能最大 

D．小物块从M向T运动过程中，速度变快

12．一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（s）﹣时间（t）关系如图所示，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12s～24s物体所受的拉力 

C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功 

D．0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率

13．“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　）

A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 

B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少 

C．人在B点时动能最大 

D．弹性绳的弹性势能在B点时最大

14．汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则（　　）

A．t1至t2时间内，汽车做加速运动 

B．F0＝2f 

C．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶 

D．v＝v0

二、填空题（每空1分，共18分）

15．小龙背着质量为25kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿着走廊水平走了5m到达实验室。每层楼高3m，小龙对实验器材做功　   　J．若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500J，则小龙自身体重
　   　kg．（g＝10N/kg）

16．如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球　   　功，细绳对小球的拉力　   　功（均选填“做”或“不做”）。

17．如图所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①②，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则F1　   　F2，P1　   　P2（均选填“＜”、“＝”或“＞”）

18．甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械能　   　选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能　   　（选填“增大”、“不变”或“减小”），乙球的机械能　   　（选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”）

19．如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的　   　势能。增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的　   　越大，它的弹性势能越大。

20．在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球受　   　个力的作用，球的机械能　   　（选填“增大”、“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能　   　（选填“大于”或“等于”）零。

21．如图所示，一木块（不计大小）沿固定光滑斜面下滑，木块的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为 　   　J，支持力做功为 　   　J。

22．在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同、质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断：mA　   　mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量　   　（选填“不变”、“减少”或“增大”）。

三、实验探究题（每空1分，共18分）

23．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华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）用体重计测量自己的质量m；

（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；

（3）用　   　（填测量器材）记录跳n次所用的　   　（填物理量与其对应字母）；

（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝　   　（用字母表示）。

（5）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

（6）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：　   　。

（7）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如上图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为　   　W．（g取10N/kg）

24．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图1所示。

（1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是　   　（选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将　   　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。

（2）由图1甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与　   　有关。

（3）小丽根据图1甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？　   　（选填“正确”或“错误”），理由是：　   　。

（4）某同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是　   　（选填“正确的”或“错误的”）。

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：当物体质量相同时，　   　。

（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）

四、计算题（26题10分，27题12分，共22分）

26．（10分）我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104kg，长度有8米，高为3.5米，宽度是3米。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。（g＝10N/kg）问：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米。

（1）（3分）牵引机械对潜水器的拉力有多大？

（2）（3分）牵引机械对潜水器所做的功是多少？

（3）（4分）假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？

27．（12分）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：

（1）（3分）运动员下落的平均速度；

（2）（4分）重力做的功；

（3）（5分）匀速下降时重力做功的功率。