人教版八年级下册物理期末复习 第11章 功和机械能 实验题 专练（有答案）

人教版八年级下册物理期末复习   第11章 功和机械能  实验题 专练（有答案）

1．阅读短文，回答文后的问题。

汽车再生制动器

目前汽车刹车器均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费。现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。

（1）从能量转化的角度看，汽车再生制动器相当于　   　

A．电动机  B．汽油机  C．发电机  D．热机

（2）实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求。若某汽车以72km/s的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表

当汽车刹车时，再生制动器所产生的阻为大小随时间的变化情况是　   　。

A．逐渐增大

B．先增大后不变

C．先增大后减小

D．先增大后不变再减小

（3）在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0﹣0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象。

（4）如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，汽车行驶的路程与时间变化的关系如图乙所示。则在0﹣0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W＝　   　J。

2．某小组同学为了研究发动机做功快慢与哪些因素有关，他们分别对甲吊车、乙吊车和丙吊车发动机的做功快慢进行了观察，发现每一组做功快慢相同，而甲吊车做功最快，乙其次，丙最慢，该小组同学们将三辆吊车每次运货物时的发动机牵引力和速度记录在以下的三个表格中。

表一 甲吊车

表二 乙吊车

表三 丙吊车

（1）分析比较观察序号1、4、7（或2、5、8或3、6）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：　   　。

（2）分析比较观察序号　   　的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当吊车运货物时的速度相同时，发动机的牵引力越大，则发动机做功越快。

（3）进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。

（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：　   　。

（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：　   　。

3．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lmin内克服重力做功的平均功率为　   　W．（g取10N/kg）

4．每周五是毓秀中学学生的社团活动日，“有趣的物理”社团的同学们设计了如图甲、乙所示的实验，来探究动能的大小与哪些因素有关。

（1）在实验中，让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，会具有相同的　   　；而纸盒被推动的距离可以用来反映出小球　   　的大小。

（2）选用图甲探究的是动能与　   　的关系，得出的结论是：　   　。

（3）物理研究方法有很多，本实验中运用了两种研究方法，一是　   　；二是转换法，就是用　   　来表示小球动能的大小。

（4）在高速公路上，人们对不同的车型，进行了不同的限速，质量越大的车，限速越低，主要是受到实验　   　（选填“甲”或“乙”）的启示。

5．如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。

（1）实验中通过观察木块　   　的大小，来判断小球动能的大小。

（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是让小球　   　。

（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得到了两组数据，如表一、表二所示。

表一（钢球撞击时的速度为v＝8cm/s）

表二（钢球质量为m＝100g）

分析这两组数据可以看出：质量增加一倍，动能增加为原来的　   　倍；速度增加一倍，动能增加为原来的　   　倍，因此　   　对物体的动能影响较大。

6．某小组同学通过学习，知道了动能与质量、速度有关，他们想进一步探究动能与质量、速度之间的定量关系，于是用不同质量的实验小车去撞击同一木块，实验时利用DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度。小车撞击木块后和木块一起向前滑动，测量出木块滑动的距离，记录的实验数据如表所示。

表一

表二

表三

（1）小组同学是通过比较表格中的　   　来比较小车的动能大小的。

（2）分析比较实验次数　   　及相关条件，可得出的初步结论是：在小车质量相同的情况下，速度越大，小车的动能就越大。

（3）分析比较实验次数1与5、9（或2与6或4与8）及相关条件，可得出的初步结论是：　   　；

（4）通过分析三张表格，你认为　   　（填“质量”或“速度”）的改变对动能的改变影响更大些，你认为理由是：　   　。

7．在探究影响物体的重力势能因素的实验中，小明猜想重力势能可能与物体质量和物体被举高的高度有关：

（1）小明要完成探究，需要找数个　   　不同的物体进行实验。

（2）小明找来A、B、C三个物体进行实验，实验中比较图甲和丙，（A、C是体积不等的实心铁块）可以得出的初步结论是　   　。

（3）由图中现象　   　（选填“能”、“不能”）比较B、C两个物体的重力势能。

8．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＝θ2、θ2＜θ3，球A、B的质量mA＜mB。

（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的　   　无关。

（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：　   　。

（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度　   　（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些。

（4）若水平面绝对光滑，该实验还能得出结论吗？　   　（选填“能”、或“不能”）。

9．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平桌面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）该实验是通过观察　   　来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。下面的三个实例中也采用这种研究方法的是　   　。

A．卢瑟福建立原子的核式结构模型     B．用磁感线来描述磁场

C．探究电功大小与哪些因素有关时，通过小灯泡的亮度来判断电流做功的多少

D．探究压力作用效果与压力大小有关时，在桌面上增减砝码都要保证桌腿向下压在沙中

（2）比较　   　两次实验可以得出的结论：当速度相同时，质量越大，物体的动能越大。

（3）若桌面过于光滑，则　   　（选填“更利于”、“不利于”）探究得出结论。

（4）三次实验中，铁球与纸盒一起在水平面上滑行的过程中克服摩擦力做功　   　（选填“相等”或“不相等”）。

（5）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图丁所示，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理　   　（选填“合理”或“不合理”）。

10．小明所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示。

（1）本实验是通过木块被撞距离的远近来反映　   　（选填“木块”或“钢球”）的动能，这种研究问题的方法叫做转换法；

（2）小明进行甲、乙实验时探究的是动能与　   　的关系，得出的结论是　   　；

（3）小明根据乙、丙两图得出的结论是“物体的质量越大时动能越大”，他的看法是不正确的，理由是：　   　；

（4）实验过程中小明发现实验现象不明显，老师指出小明实验中木块被撞击后移动的距离差异较小，实验现象不明显，为确保实验有较明显的现象，可行的一种方案是　   　；

（5）有同学将实验装置改进成如图丁所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块，来验证“动能与质量”的关系，该实验方案是　   　（可行/不可行），若他按此方案操作，他会看到的现象是　   　；

（6）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功　   　。（选填“相等”或“不相等”）

11．小柯利用图甲装置探究物体动能大小的影响因素，在光滑的水平面右端固定一个强大磁铁，一辆绑有磁铁的小车从光滑斜面上静止下滑后再从水平面上向右运动，确保不与强力磁铁碰撞。现从斜面顶端自由释放小车，小车能够距离强力磁铁的最近位置为A点。小车在水平面上运动的距离与受到的斥力的关系如图乙所示。请回答下列问题：

（1）为探究物体质量大小对动能的影响，小柯应该选择下图的　   　装置与图甲进行试验对照。

（2）图乙中阴影面积表示的科学含义是：　   　；

（3）该实验如何反映物体动能大小？　   　。

12．如图所示，质量为m的小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动（其中BC段水平）。已知重力势能为E势＝mgh（h为小球离轨道BC的高度，当小球运动到B点时，h＝0），动能为E动＝mv2（v为小球运动的速度）。

（1）小球在A点的机械能E机＝　   　（用题目所给物理量符号表示）

（2）小球从A点静止释放到达B点时的速度vB。

①请根据题目所给信息，推守出vB＝；

②根据vB＝，推测vB与小球的质量m是否有关；

（3）现有形状大小相同的小球，这些小球有的质量相等，有的质量不等，写出验证你的推测的实验步骤（若有需要，可补充器材）；

13．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力，g取10N/kg）：

（1）让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为典线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。

①从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球速度的变化情况是　   　。

②实验中所用小球的质量为　   　kg，全过程中，弹簧中弹力的最大值为　   　N。

③由图可知，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于　   　状态（选填“平衡”或“非平衡”）。

14．在一射箭比赛的电视娱乐节目中，某嘉宾按如图所示方式射出了三支箭。结果第一支箭在靶前2m处落地，第二支箭在靶前落地；第三支箭射中靶心。小明看后有如下想法，请你补充完整：

（1）弯弓射箭是利用了弓的　   　势能转化为箭的动能。

（2）与第三种结果对应的操作是　   　图。

（3）综合a、b、c三图可得出结论：　   　。

（4）射箭时，箭都是稍上仰射出，若忽略空气阻力，第二支箭从射出后到落地的飞行过程中，动能　   　，重力势能　   　。

15．阅读以下材料，并回答相应的问题：

材料一：研究发现，当只有重力做功的时候，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律。

现有一小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。

（1）如图1甲所示，小球从A点静止释放，在从A到C的运动过程中，动能大小的变化情况是　   　，到达与A等高的C点时速度　   　零（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（2）若将轨道BC段改为水平，如图1乙所示，小球仍从A点静止释放，小球经过M点时的机械能　   　A点的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（3）以小球经过M点时为计时起点，大致在图1丙中画出小球在MN段运动的速度﹣时间图象。

材料二：进一步研究发现，动能EK的大小与物体质量m和速度v的具体关系为：EK＝mv2；重力势能Ep的大小与物体的质量m和相对高度h的关系为：Ep＝mgh。

（1）如图2甲所示，小球A在真空中自由下落，另一个完全相同的小球B在阻力很大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1处下落到高度为h2处，在这两种情况下，小球　   　（填“A”或“B”）的机械能守恒。

（2）如图2乙所示，一个物体从高为h的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v＝　   　。

（3）把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个单摆，如图2丙所示。若摆长为L1＝1m，将小球拉至离原竖直方向L2＝0.6m距离，静止释放，不计空气阻力，则当小球运动到最低处时的速度v＝　   　m/s。

16．如图所示，弹性球在地面弹跳的情景。

（1）球从离开地面时，主要是　   　能转化为　   　能。

（2）球弹跳过程中损耗的机械能转化为　   　能。

（3）假如小球在A点的机械能为120J，当小球由A点运动到B点时，机械能变为100J，则小球由B点运动到C点时，其机械能　   　（大于/等于）80J，简述你的理由。

参考答案

1．C；D；1×105； 2．当发动机的牵引力相同时，运货物时的速度越大，做功越快；2、4或3、9；当发动机牵引力和吊车运货物时的速度的乘积相同时，发动机做功的快慢相同；当发动机牵引力和吊车运货物速度的乘积越大时，发动机做功越快； 3．秒表；时间t；；A；降低跳起高度、减肥减轻体重；135； 4．速度；动能；速度；当物体的质量相同时，速度越大动能越大；控制变量法；纸盒被推动距离的大小；乙； 5．被撞击后移动距离；每次从斜面的同一高度下滑；2；4；速度； 6．木块滑动距离的大小；1与4与7（或2与5与8，或3与6与9）；在小车速度相同时，小车的质量越大，动能也越大；速度；分析4与8可知，当速度相同时，质量变为原来的2倍，动能变为原来的2倍；分析2与8可知，在质量一定时，速度变为原来的2倍，动能变为原来的4倍，即速度对动能的影响较大； 7．质量；高度相同时，物体质量越大，重力势能越大；能； 8．质量；速度相同时，物体质量越大，动能越大；小于；不能； 9．纸盒移动的距离；C；甲、乙；不利于；不相等；合理； 10．钢球；速度；质量一定，速度越大，动能越大；不符合控制变量法的操作要求；可以增大钢球的质量或减小小木块的质量或换用较光滑的木板；不可行；木块被推动的距离相等；相等； 11．C；克服磁力做功；小车在水平面上运动的距离； 12．mgh； 13．先变大后变小；0.1；6.2；非平衡； 14．弹性；C；弹性限度内，物体弹性形变越大，弹性势能越大；先减小后增大；先增大后减小； 15．先变大后变小；等于；等于；A；；2； 16．弹性势；动；内；大于；