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1、人教版八年级物理下册第十一章-功和机械能专项攻克 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、用甲、乙、丙三个木块将相同弹簧压缩到图示位置后由静止释放,沿光滑水平轨道滑行,可冲到光滑斜面上。若三个木块能
2、到达斜面的最大高度分别是h甲、h乙、h丙,且h乙h丙,弹簧的压缩量分别为l1、l2、l3,且l1l2l3,甲、乙的质量m甲m乙。以下判断正确的是()A甲、乙能到达斜面的最大高度h甲h乙B乙离开弹簧时的动能比丙大C甲、乙离开弹簧时的速度v甲v乙D乙、丙的质量m乙m丙2、轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁,另一端与一木块连接在一起,木块放在粗糙的水平地面上。在外力作用下,木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点,如图所示。现撤去外力,木块向右运动,当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长。在此过程中()A木块的速度先增大后减小B木块的速度一直在增大C弹簧的弹性势能先减小后增大D弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能3
3、、羽毛球比赛中,空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的重力势能相等,相比A点,羽毛球在B点时()A机械能相等,动能较大B机械能较小,动能较小C机械能较小,动能较大D机械能较大,动能较小4、关于能的概念,说法正确的是()A速度大的物体的动能一定大B质量大的物体的重力势能大C空中飞行的子弹有动能又有势能D用线吊在高处的小球没有机械能5、重为100N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动,弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦。则() A物体A受到水平面的摩擦力为5NB拉力F的功率为4WC若物体A匀速运动2s,拉力F做功为4
4、JD物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力6、如图所示的四种情景中,力对物体做功的是()A用力推小车没有推动B提着滑板车在水平路面上前行C用力搬石头没有搬动D将货物从地面拉到高处7、跳绳是体育中考项目之一,小明的质量为50千克,每次跳起高度约为6厘米(人视作整体上升,如图所示),一分钟跳80次,下列说法正确的是()A向上起跳过程中小明的动能持续增大B小明在这一分钟内跳绳的功率约为40WC小明跳一次克服重力做功约2JD下落过程中小明的重力势能不变8、如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在 A 点,B 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的
5、位置,C 点是小石块从 A 点自由释放后所能达到的最低点。关于小石块从 A 点到 C 点运动过程的说法,正确的是()A整个过程中小石块重力势能的减小量等于它动能的增加量B从 A 点下落到 B 点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用C从 B 点下落到 C 点的过程中,小石块的速度先增大后减小D小石块在 C 点时,受到平衡力的作用9、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动,在做引体向上时,双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上,在这一过程中,小明消耗的功率最接近()A15WB30WC60WD120W10、频闪照片通常是研究物体运动的重要手段,一只掉在水平地面上的弹
6、性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片,小球在1、2位置的高度一样,下面说法正确的是()A小球在最高点3时,动能为零B小球在1位置的重力势能比在2位置的大C小球在1、2位置的动能相同D小球在3位置的机械能比在2位置的大第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图甲所示,是小明制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。右图中,A为外表面,B为内表面,实验时应把_(选填“A”或“B” 面紧贴桌面,卡片跳起来的过程中,橡皮筋的_能会转化为卡片的_能,使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋做
7、了图乙、丙中的两张卡片,实验时_(选填“乙”或“丙” 图中卡片可以弹跳得更高一些。2、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,请简要谈谈你选择的理由。3、2021年9月17日,我国神舟十二号载人飞船返回舱安全降落在东风着陆场预定区域,图乙是其阶段飞船返回舱着陆过程中的高度随时间的变化关系。(1)图乙中t1t2时段,返回舱在竖直向上推力作用下,竖直下落的速度减小,该过程中推力F与重力G的大小关系是_;(不计大气阻力)(2)飞船返回
8、舱的质量约为300kg,其重力在t2t4时段做功_J。4、如图所示的实验装置中,物块沿光滑斜槽向下滑动时_能转化为_,当物块接触弹簧向右运动时,_能转化为_能,这个实验说明不同形式的能量可以相互转化。5、摩托车发动机的功率为1.6千瓦,它表示发动机_。摩托车发动机在5秒内可做功_。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、如图甲所示这是用起重机打捞沉石的简化示意图。正方体石块静止在湖底,粗细、重力不计的绳子在起重机的作用下将该物体从水底以的速度匀速竖直向上拉,直至完全拉出水面,拉力F的大小随时间变化的关系图像如图乙所示。(g取,)求:(1)石块在水中受到的最大浮力;(2)石块在露出水面
9、之前,拉力F的功率;(3)石块上表面恰好接触水面时,下表面受到水的压强。2、某正在测试中的一款无人汽车,其质量为1.6103kg,汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min,消耗汽油6.4kg,所受的阻力是汽车总重的0.05倍,汽油的热值是4.5107J/kg,g取10N/kg,求:(1)汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,汽车发动机的牵引力;(2)汽车发动机的功率;(3)在测试汽车的加速性能时,该汽车从静止开始以大小为a的匀加速直线运动(若一物体沿直线运动,且在运动的过程中加速度保持不变且大于0,则称这一物体在做匀加速直线运动),汽车通过的距离与加速度、时间关系为:s
10、=(s为运动的距离,单位为m;v0为初始速度,单位为m/s;a为匀加速度,单位为m,t为加速时间,单位为s),求:此汽车从静止开始,以10m匀加速直线运动2s通过的距离。3、作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机,最大起飞重量为53.6吨、机体总长36.9米,翼展38.8米,是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要,首次研制的大型特种用途民用飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备,是我国航空工业重大工程研制项目。求:(1)飞机最大重量为53.6吨,飞机的重力为多少N?(2)若飞机停在机场的水平地面上时,轮胎与地面接触的总面积约为8103c
11、m2,飞机对地面的压强是多少?(3)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,求飞机发动机的功率?4、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?5、2021年5月22日,“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较于国外
12、的火星车移动能力更强大,设计也更复杂。它的质量为240kg,采用主动悬架,6车轮独立驱动、独立转向,在火星的水平面上静止时,每个轮子与火星的接触面积为160cm2。在某次观测时,“祝融号”先用50s时间将车体重心升高1m,然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m,这两个过程共消耗了1.24104J的电能,“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%。已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的,地球表面上g取10N/kg。求:(1)“祝融号”在AB段上运动的速度; (2)“祝融号”静止时,对水平火星表面的压强;(3)车体重心升高1m的过程中,电流做功的平均功率;(4)“祝融号”在A
13、B面上匀速直线行驶时所受的阻力。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A木块沿光滑水平轨道滑行时,机械能守恒,弹簧弹性势能转化为木块的动能,木块的动能又转化为木块的重力势能。因为l1l2,因此第一个图中弹簧的弹性势能小于第二个图中弹簧的弹性势能;m甲m乙,所以离开弹簧时木块甲的动能小于木块乙的动能,冲上斜面,甲动能转化的重力势能比乙转化的重力势能少,最终甲、乙能到达斜面的最大高度h甲h乙,故A错误;B因为l2l3,因此第二、三图中的弹簧弹性势能相同,因此乙离开弹簧时的动能等于丙的动能,故B错误;C当质量相同时,物体速度越大,动能越大。因为木块甲的动能小于木块乙的动能,所以甲、乙离开弹簧时
14、的速度v甲v乙,故C错误;D当速度相同时,物体高度越大,重力势能越大。因为乙、丙的动能相同,所以二者重力势能也相同。由于h乙h丙,所以m乙m丙,故D正确。故选D。2、A【解析】【分析】由题意可知,木块在A点时弹簧的形变量最大,则木块受到的弹力最大;木块运动到O点时弹簧恰好恢复原长,即此时形变量为0,弹力为零,水平地面是粗糙的,则木块向右运动时受到向左的摩擦力。【详解】AB撤去外力木块向右运动过程中,开始阶段,木块所受弹簧的弹力大于滑动摩擦力,合力的方向向右,与运动方向相同,则木块做加速运动,其速度增大;木块向右运动时弹簧的形变量减小,弹力减小,当弹簧的弹力小于滑动摩擦力时,合力的方向向左,与运
15、动方向相反,则木块做减速运动,其速度减小;由此可知,从A点到O点的过程中木块的速度先增大后减小,故A符合题意,B不符合题意;C木块向右运动的过程中,弹簧的形变量(压缩量)逐渐减小,其弹性势能一直减小,故C不符合题意;D因木块向右运动时受到摩擦力的作用,则弹簧减小的弹性势能转化为木块的动能和内能,根据能量守恒定律可知,弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能,故D不符合题意。故选A。3、B【解析】【详解】羽毛球在经过A点到达B点时,由于克服空气阻力做功,消耗了部分机械能,所以羽毛球的机械能变小,在B点的机械能小于在A点的机械能。机械能是动能和势能的总和,由于羽毛球在A与B点的重力势能相等,所以B点的
16、动能小于A点的动能,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。4、C【解析】【详解】A动能的大小除了跟速度大小有关外,还跟物体的质量有关,因此不能说速度大的物体的动能一定大,故A错误;B重力势能的大小除了跟物体的质量有关外,还跟举高的高度有关,因此不能说质量大的物体的重力势能大,故B错误;C空中飞行的子弹具有一定的速度和高度,所以说同时具有动能和重力势能,故C正确;D用线吊在高处的小球具有一定的重力势能,所以说有一定的机械能,故D错误。故选C。5、B【解析】【详解】A对A进行受力分析,其受到了向左的拉力和向右的摩擦力,向左总拉力为8N,那么向右的摩擦力为8N,故A不符合题意;B拉力F的功率故B符
17、合题意;C若物体A匀速运动2s,拉力F做功为故C不符合题意;D物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是两个物体间的作用力与反作用力,故是相互作用力,故D不符合题意。故选B。6、D【解析】【详解】A用力推小车但没有推动,有力作用在小车上,但小车没有通过距离,所以力对物体不做功,故A不符合意题;B提着滑板车在水平路面上前行,人给滑板车一个向上的拉力,但滑板车没有在拉力的方向上通过距离,所以力对物体不做功,故B不符合题意;C人用力搬石头但没有搬动,有力作用在石头上,但石头没有通过距离,所以力对物体不做功,故C不符合题意;D将货物从地面拉到高处,人给货物一个向上的拉力,货物在拉力的方向上通过了距离,
18、所以力对物体做功,故D符合题意。故选D。7、B【解析】【详解】A向上起跳过程中,质量不变,速度减小,小明的动能减小,故A错误;BC小明的重力为Gmg50kg10N/kg500N小明跳一次克服重力做功WGh500N0.06m30J小明在这一分钟做的总功W总80W8030J2400J小明在这一分钟内跳绳的功率故故B正确,C错误;D下落过程中小明的质量不变,高度降低,所以重力势能变小,故D错误。故选B。8、C【解析】【详解】A. 整个过程中小石块重力势能的减小量等于它的动能和橡皮筋的弹性势能的增加量,故A错;B. 从 A 点下落到 B 点的过程中,橡皮筋处于自然伸长状态对小石块没有弹力的作用,小石块
19、只受到重力作用,故B错;C. 从 B 点下落到 C 点的过程中,橡皮筋伸长量越来越大对小石块的竖直向上拉力越来越大,小石块受的合力先减小后增大且合力方向与运动方向先相同后相反,由力于运动的关系可知小石块的速度先增大后减小,故C正确;D. 小石块在 C 点时,橡皮筋对小石块拉力大于小石块受的重力,小石块受到非平衡力的作用,故D错。故选C。9、C【解析】【详解】小明同学的质量大约为:,身高上升高度为,小明同学的体重为做一次引体向上需克服重力做的功1min内做的总功小明的功率与60W比较接近。故选C。10、D【解析】【分析】【详解】A由图可知,小球在3位置仍处于运动状态,速度不为零,动能不为零,故A
20、错误;B由图可知,小球在1、2位置的高度相同,质量不变,所以重力势能相同,故B错误;CD小球在运动过程中高度会越来越低,说明小球在运动过程中受到阻力的作用,一部分机械能转化为内能,其机械能是越来越小的,因此小球在1位置的机械能最大,其次是2位置,3位置的机械能最小;由于1位置的机械能大于2位置的机械能,1位置的重力势能与2位置的重力势能相等,而机械能等于动能和势能之和,所以1位置的动能大于2位置的动能。故C错误;D正确。故选D。二、填空题1、B 弹性势 动 乙 【详解】123由图知道,要利用橡皮筋的弹性势能,只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能,所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开,松开后,橡
21、皮筋的弹性势能转化为纸片的动能,所以卡片能跳起来。4实验时把B面紧贴桌面,乙图和丙图相比,乙中卡口之间的间隔大,卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大,则橡皮筋具有的弹性势能就大,当然最终转化成卡片的能量就大,卡片会跳得高一些。2、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。3、 【详解】(1)1返回舱在竖直方向上受到推力F和重力G的作用,在这两个力的作用下,返回舱竖直下落的速度减小,运动状态
22、发生改变,说明这两个力不平衡,而且合力的方向与运动方向相反,由于运动方向向下,则合力方向向上,故推力F大于重力G。(2)2返回舱受到的重力为由图可知,返回舱下落的高度h100m,则返回舱重力在t2t4时段所做的功为4、重力势 动能 动 弹性势 【详解】12物块从光滑斜槽高出滚下时,高度降低,即重力势能减少;速度越来越快,即动能增大,所以此过程是重力势能转化为动能。34当物块接触弹簧向右运动时,物块的速度减小,即动能减小;弹簧被压缩的程度越大,即弹簧具有的弹性势能增大,故此过程是动能转化为弹性势能。5、每秒内做功1600焦 【详解】12功率表示做功的快慢,1.6千瓦等于1600瓦,表示每秒内做的
23、功为1600J;摩托车发动机在5秒内做功为三、计算题1、(1);(2)2000W;(3)【详解】解:(1)从图乙可知石块的重力石块全部浸没水中时所受的拉力,石块在水中受到的最大浮力(2)石块在露出水面之前,根据可知拉力F的功率(3)石块全部浸没时排开水的体积正方体石块的边长石块上表面恰好接触水面时,下表面所处水的深度下表面受到水的压强答:(1)石块在水中受到的最大浮力为;(2)石块在露出水面之前,拉力F的功率为2000W;(3)石块上表面恰好接触水面时,下表面受到水的压强为。2、(1)800N;(2)1.6;(3)20m【详解】解:(1)汽车总重力汽车行驶时受到的阻力是由于汽车在平直公路上匀速
24、行驶,即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则牵引力为 (2)汽车的速度汽车的功率为(3)汽车的初速度为0m/s,所以v0=0m/s,汽车2s通过的距离为答:(1)汽车发动机的牵引力为800N;(2)汽车发动机的功率为1.6104W;(3)汽车从静止开始,匀加速直线运动2s通过的距离为20m。3、(1)5.36105 N;(2)6.7105Pa;(3)5.36106 W【详解】解:(1)飞机的质量则飞机的重力(2)飞机对地面的压力等于飞机的重力,即F=G=5.36105 N飞机的轮胎与地面接触的总面积 飞机对地面的压强(3)飞机在水平方向受到的阻力飞机的速度飞机在空中水平匀速飞行时,阻力等于牵
25、引力,则飞机发动机的功率答:(1)飞机的重力为5.36105 N;(2)飞机对地面的压强是6.7105Pa;(3)飞机发动机的功率是5.36106 W。4、(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
26、做的功W=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。5、(1)0.01m/s;(2)1104Pa;(3)32W;(4)300N【详解】解:(1)“祝融号”在AB段上运动的速度(2)“祝融号”在地球表面的重力“祝融号”对火星表面的压力“祝融号”与火星表面的接触面积“祝融号”静止时,对水平火星表面的压强(3)车体重心升高1m的过程中,克服车的重力做功W1=G火星h=960N1m=960J电流做功电流做功的平均功率(4)祝融号”在AB面上匀速直线行驶时阻力做的功“祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力答:(1)“祝融号”在AB段上运动的速度为0.01m/s; (2)“祝融号”静止时,对水平火星表面的压强为1104Pa;(3)车体重心升高1m的过程中,电流做功的平均功率为32W;(4)“祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力为300N。