第十一章 功和机械能 章节测试（试卷）-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册

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第十一章 章节测试卷一、选择题（每题3分，共30分）1．在下列生活实例中，人对物体做功的是（ ） A．没有搬动石头 B．提桶走在水平路面 C．用力举着杠铃不动 D．提起口袋向上运动2．马拉着重2500N的车在水平公路上匀速前进200m,已知车受到的阻力是500N，那么马对车做的功是（ ）A．1.0×105J B．4.0×105J C．5.0×105J D．6.0×105J3．如图所示，一位老人和小孩爬同一楼梯，从一楼至二楼。若需要比较爬楼梯过程中老人和小孩功率的大小，至少要测量的物理量有（ ）A．该楼梯的高度B．老人的质量、小孩的质量C．老人的质量、小孩的质量、各自爬楼的时间D．老人的质量、小孩的质量、各自爬楼的时间和该楼梯的高度4．如图所示，AC>BC，把同一物体分别沿斜面AC、BC推上顶端，推力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2。 在不考虑摩擦的情况下，下列选项正确的是（ ）（第4题）A．F1F2，W1>W2C．F1=F2，W1=W2 D．F1vCD．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能8．为了保证消费者权益，国家会对销售车辆进行全面的检测。动力检测时，汽车在专用的测量装置上全力加速，仪器记录车速v 与车轮驱动力F 大小，再通过计算得出车辆在不同车速下的输出功率，某汽车在速度v1∼v2 区间内车轮驱动力F 与车速v 的关系如图所示。则该速度区间内，车辆功率P 与车速v 关系的图像可能是（ ）（第8题）A． B．C． D．9．（多选）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程。下列分析正确的是（ ）（第9题）A．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大B．b→c的过程中，是动能转化为重力势能C．a→c的过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大D．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小希的动能为零10．一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s−t 关系如图所示。下列说法正确的是（ ）（第10题）A．物体在0∼12s时的速度小于12∼24s时的速度B．0∼12s时物体所受的拉力小于12∼24s时物体所受的拉力C．0∼12s时拉力做的功小于12∼24s时拉力做的功D．0∼12s时拉力做功的功率大于12∼24s时拉力做功的功率二、填空题（每空2分，共28分）11．小荣搬桌子，用了很大的力也没有搬动，小荣对桌子________（填“做了”或“没有做”）功，这说明要对物体做功，物体还必须要在力的方向上移动一定的____。12．新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05，此过程中该车牵引力做功________________J，功率为__kW，重力做功的功率是______W。(g取10N/kg) 13．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，______（填“a”“b”或“c”）点的动能最大，从b点到c点，弹簧的弹性势能____（填“减小”“增大”或“不变”）。14．如图所示，人造地球卫星沿椭圆形轨道绕地球运行时，不受大气阻力，只发生动能和势能的相互转化。当卫星由近地点向远地点运动时，它的动能____，机械能____。（均填“变大”“变小”或“不变”）15．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F−t和v−t的图像分别如图乙、图丙所示。由图像可知，0∼3s内，推力对物体做功______J；t=5s时，物体受到的摩擦力是____________；9∼12s内，推力对物体做功的功率是____________。16．学习了《机械能及其转化》一节后，小明进行了如图所示的项目设计，你认为此功能设想__（填“是”或“否”）可以实现，判断的依据是__________________________________。三、实验探究题（第17题8分，第18题10分，第19题10分，共28分）17．学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。（1） 小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度ℎ和n次引体向上的时间t，还需要测量____________________（物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率P=__________（用符号表示）。（2） 小明在操场上投实心球。图甲是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是______。A．最高点时球的速度为0B．球在a点速度大于b点速度C．球落地时的机械能最大（3） 小明、小聪在跑道上进行跑步训练。他们在相距为L的A、B两点间同时相向匀速跑动，如图乙所示。相遇后小明立即转身以同样大小的速度折返跑回A，随后小聪也跑到A。如果小聪所用时间是小明的1.2倍，两人相遇时的位置距A为__________。18．如图甲所示，小明同学用没有弹性的细绳悬挂了一个实心小铁球，并在铁球悬挂O点的正下方放置了一个纸盒，来探究影响物体动能大小的因素。（1） 使用图甲的实验装置，将小球分别在A点和B点由静止释放，可以实现小球到达最低点C时的____不同。请你判断，小球从______（填“A”或“B”）点释放时，纸盒被撞击后向右运动的距离更远，由此可得出结论：__________________________________________。（2） 图甲实验装置可将小球到达最低点C时的动能转化为________________________以便观察现象。（3） 若将桌面和纸盒撤去，如图乙所示，在小铁球运动到D点时细线断裂，则小球的运动轨迹最可能如图中______（填“a”“b”或“c”）所示。（忽略空气阻力）19．近年来，高空坠物事件层出不穷，给人们的生活带来很大困扰。小文和小雨同学想探究高空坠物的重力势能与哪些因素有关？她们进行了如下猜想：猜想一：可能与物体的质量有关；猜想二：可能与物体所在的高度有关。她们在水平地面上铺一张白纸，找来三个体积相同的小球和一些颜料，将小球表面沾满颜料，从高处由静止释放，观察并记录球在白纸上留下的圆斑；相关信息如下表所示：（已知小球的质量关系为：m1vB，由题意可知小球在C点速度为0，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vC，故C正确；要克服摩擦力做功，机械能减小，故小球在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误。故选C。8．C【点拨】由F−v图像可知，F与v的关系式为F=kv+b（其中k0），由P=Wt=Fst=Fv可知，P与v的关系式为P=Fv=(kv+b)×v=kv2+bv（其中k0），由数学知识可知，P与v关系的图像为开口方向向下的抛物线。故选C。9．BD【点拨】a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹力越来越小；到达b时，弹簧恢复到原长，所以此时弹力为0，故A错误；b→c的过程中，即离开地面上升的过程中，小希和弹跳杆的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为重力势能，故B正确；a→b的过程中，开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小希做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小希做减速运动；而b→c的过程中，小希在重力作用下做减速运动；所以，a→c的过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度并不是最大（此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段），故C错误；由图可知，a状态时弹簧的形变程度最大，弹簧的弹性势能最大；小希处于最低位置，速度为0，故小希动能为0，故D正确。故选D。10．D【点拨】由图像可知，物体在0～12s时的速度v1=s1t1=6m12s=0.5m/s，在12～24s时的速度v2=s2−s1t2−t1=8m−6m24s−12s=16m/s，故A错误；0～12s和12～24s物体以不同的速度做匀速直线运动，由二力平衡条件可知拉力都等于摩擦力；同一物体对水平面压力不变，接触面的粗糙程度不变，则两过程中物体受到的摩擦力相等，所以0～12s物体所受的拉力等于12～24s物体所受的拉力，故B错误；由上述分析可知，0～12s物体所受的拉力等于12～24s物体所受的拉力，物体0～12s通过的路程大于12～24s通过的路程，由W=Fs可知，0～12s拉力做的功大于12～24s拉力做的功，故C错误；因为0～12s拉力做的功大于12～24s拉力做的功，且两段时间相同，所以根据P=Wt可知，0～12s拉力做功的功率大于12～24s拉力做功的功率，故D正确。二、填空题（每空2分，共28分）11．没有做； 距离12．9.6×106； 16； 013．b； 增大14．变小； 不变15．0； 60N； 60W【点拨】由图丙知，0∼3s内物体的速度为零，物体处于静止状态，所以，0∼3s内推力对物体做功为0。由图丙知，9∼12s内物体做匀速直线运动，且v=1m/s，由图乙知，9∼12s时的推力F=60N，而物体在水平方向上受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，则此时物体受到的摩擦力f=F=60N；由图丙知，在3∼6s内，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力的大小不变，也为60N，则t=5s时，物体受到的摩擦力为60N。9∼12s内推力F做功的功率P=Fv=60N×1m/s=60W。16．是； 重力势能和动能可以相互转化【点拨】重力势能和动能之间可以相互转化，下坡时人、车的重力势能转化为动能，上坡时人、车的动能转化为重力势能，因此从家骑上自行车后，可以实现自动下、上坡。三、实验探究题（第17题8分，第18题10分，第19题10分，共28分）17．（1） 小聪的重力G； nGℎt（2） B（3） 712L 【点拨】设两人相遇时的时间为t1，两人相遇时的位置距A为L1，则小明的速度为v1=L1t1，小聪的速度为v2=L−L1t1。则整个过程中，小明所用的时间t小明=2t1，小聪用的时间为t小聪=Lv2=LL−L1t1=Lt1L−L1，小聪所用时间是小明的1.2倍，则有Lt1L−L1=1.2×2t1，解得L1=712L。18．（1） 速度； A； 质量相同时，物体速度越大，动能越大（2） 纸盒向右运动的距离（3） c 19．（1） 面积大小； 转换法【点拨】高空坠物的重力势能可以通过球与白纸的接触面积（圆斑的面积大小）反映出来，这种方法是转换法。（2） a 【点拨】实验中，在质量相同时，高度越高，落在白纸上时，球与白纸接触面积越大，如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图a。（3） 物体所处的高度越高，物体的重力势能越大【点拨】根据控制变量法对比第2、3次实验，可以得出的结论：在质量一定时，物体所处的高度越高，物体的重力势能越大。（4） 让小球落在细沙上，通过沙坑的深度反映高空坠物的重力势能【点拨】让小球落在细沙上，测量小球砸出的沙坑的深度，通过沙坑的深度反映高空坠物的重力势能。四、计算题（第20题6分，第21题8分，共14分）20．（1） 【解】小东3min骑行的距离s=vt=18km/h×3×160h=0.9km=900m。（2） 小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力F=G总=m总g=(45kg+10kg)×10N/kg=550N，车对地面的压强p=FS=550N5×10−4m2=1.1×106Pa。（3） 骑行平衡车时所受阻力f=0.1G=0.1×550N=55N，因为匀速行驶，车水平方向受力平衡，所以牵引力F′=f=55N，平衡车的功率P=Wt=F′v=55N×18×13.6m/s=275W。21．（1） 【解】由题可知，运动员在0∼15s下落的路程为s前=210m，由图像可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15∼30s通过的路程为s后=vt后=6m/s×15s=90m；运动员通过的总路程s=s前+s后=210m+90m=300m，总时间为t=30s，则整个过程中运动员下落的平均速度v′=st=300m30s=10m/s。（2） 运动员下落的高度ℎ=s=300m，重力做的功W=Gℎ=500N×300m=1.5×105J。（3） 匀速下降时，重力做功的功率P=Wt=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W。《骑车上学——节能在路上》【结构规划】把图甲所示的从家到学校的一条水平公路设计为图乙所示的“U”形公路。【功能设想】从家骑上自行车后，实现自动下、上坡。实验次数m ℎ/m 1m1 12m2 1.33m3 1.5平衡车参数净重10kg 含电池组最高车速18km/h 轮胎接地面积5cm2