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1、人教版八年级物理下册第十一章-功和机械能同步测试 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、如图所示,小明和同学一起荡秋千,下列说法正确的是() A通过最低点时的动能为零B下降过程中的动能变小C到达最
2、高点的重力势能最大D上升过程中的重力势能减小2、如图装卸工人用沿斜面的力F=200N,匀速将G=800N的货柜从斜面底端推上1m高的货车,下列分析正确的是()A此过程中,斜面对货柜支持力做功0JB此过程中,推力做功800JC货柜受到的重力和斜面对货柜的支持力二力平衡D货柜受到的重力和货柜对斜面的压力二力平衡3、下列数据中最接近实际的是()A今天你所在教室的大气压约为2105 PaB将一个鸡蛋举高2m做功约为1JC一个初中生漂浮在水面上时,受到的浮力大约为5000ND正常人的脉搏1min大约跳动15次4、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
3、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4JD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5、2021年6月17日,搭载着神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空。如图所示,火箭加速上升的过程中,它所运载的载人飞船()A动能增大、重力势能减小B动能减小、重力势能增大C机械能减小、重力势能增大D机械能增大、动能增大6、在台球比赛中,选手在水平台面推动球杆撞击白球,白球运动后碰撞其它球,以下说法正确的是()A手推动球杆前进时,手的
4、推力对球杆做了功B白球运动时,水平台面对球的支持力做了功C球在水平台面滚动的过程中,球的重力对它做了功D白球撞击黑球后没有静止,是因为球杆还在对白球做功7、一辆自行车在匀速上坡的过程中,关于该自行车,下列说法正确的是( )A机械能不变,重力势能不变B机械能变小,动能变小C机械能变大,动能不变D机械能变大,重力势能不变8、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9、如图所示,在粗糙程度相同的水平面上,先用拉力F1将物体从A拉到O,再改用拉力F2将物体从O拉到C,其中LAOLOB,用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置(用虚线框表
5、示),若拉力F1在AO段所做的功为W1,拉力F2在OB段所做的功为W2,物体在AO段受到的摩擦力为f1,在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是()AW1W2BW1W2Cf1f2Df1f210、如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,从运动员向上跳起到向下落入水中,整个过程中(不计空气阻力)()A运动员的动能一直增大,机械能不变B运动员的动能先减小后增大,机械能不变C运动员的重力势能一直减小,机械能减小D运动员的重力势能先减小后增大,机械能增大第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、风车是利用风力做功的装置;小明制作了一架小风车,他想粗略测定风车在一定风速下做
6、功的功率,实验装置如图所示;(1)观察实验装置,小明是通过测量细线对_做功的功率来测定风车做功的功率;(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:天平、_和_;(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止;若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率P_(表达式中的物理量均用符号表示);(4)如果选用较粗重的线做实验,则与选用较细的线相比,测得风车的功率值偏_(选填“大”或“小”);风车做功过程中,回形针获得了_能和_能。2、极限跳伞是一项惊险体育运动。如图,跳伞员从高空匀速下落过程中机械能_(选填“增大”、“减小”或“不
7、变”),跳伞员看到地面“迎面扑来”,则他是以_为参照物。3、两台机器的功率之比为32,则在相同时间里,他们所做的功之比为_;他们做相同的功,所用时间之比为_。4、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。5、神舟十二号返回地球一个月后,神舟十三号向着中国人自己的太空家园再出发。10月16日3名中国航天员翟志刚、王亚平和叶光富乘坐神舟十三号载人飞船冲向宇宙。搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中,机械能 _(填“
8、增大”、“减小”或“不变”),这个能量是由 _能转化而来的。神舟十三与天宫空间站对接后他们将开启为期半年之久的太空驻留,空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中重力势能变 _。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其vt图像如图所示,在第10s时速度达到20m/s,前10s通过的路程为120m。求:(1)在010s内汽车的平均速度。(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f4000N,那么在010s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少J?2、2019年 4月23日,是中国海军建军70周年纪念日,中国在青岛举行了海上阅兵活动,展
9、示了中国海军的军威。某舰长304m、宽70.5m,满载时排水量67500t,最高航速60km/h。计算时海水的密度取1.0103kg/m3。求:(1)满载时该舰受到的浮力是多少?(2)海面下7m处的舰体受到海水的压强是多少?(3)该舰在执行任务时,以36km/h的速度匀速航行5h,若航行时的阻力为1.5107N,则这一过程中动力所做功的功率是多少?3、2018年10月24日,港珠澳大桥正式建成通车。如图所示,一辆汽车行驶在其中一段长15km的直桥上,已知:汽车的总质量为1.5t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,汽车以90km/h的速度匀速通过大桥的这一段路段,行
10、驶过程中受到的阻力为900N。(g取10N/kg),求:(1)汽车静止在水平地面时对地面的压力; (2)此过程中汽车牵引力所做的功;(3)此过程中汽车牵引力做功的功率。4、飞艇是一种造价低廉,消耗燃料少,滞空时间长装载量大的飞行器;如图甲,某型号飞艇长22m,最大直径5.5m,最大飞行速度6m/s;其主要构成部分是容积为340m3的充满氦气的大气囊,在大气囊下面还安装了带螺旋桨的发动机和载人装货的吊舱;气囊材料,发动机及吊舱附件的总质量为210kg;如图乙,在某次升空观光过程中,飞艇携带人和设备重116.4kg,从地面沿AB方向斜向上运动了50m,到达离地高度30m处的B位置,然后依靠螺旋桨的
11、推力水平向右匀速直线运动了50m到达C(地面附近空气密度空1.29kg/m3,不考虑气球体积的变化和气流的影响);(1)飞艇受到的浮力为多大?(2)A到C整个过程中飞艇克服人和设备的重力做了多少功?(3)当飞艇从C到达海拔1000m的高度D时,飞艇悬停;已知该处空气的密度为1.16kg/m3,飞艇飞行过程体积不变;飞艇气囊内所充氦气的密度为多大?5、港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一,其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,引桥长1000m,竖直高度为40m,简化图如图所示。重5104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05倍。从引桥最低端开始汽
12、车功率增大到90kW匀速行驶,耗时45s到达人工岛路面,求:(1)汽车完全通过沉管隧道需要_s?(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了多少J的功_?功率为多少?(_)(3)汽车在引桥上所受阻力的大小。(_)-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A人的质量一定,通过最低点时速度最大,动能最大,故A错误;B下降过程中,质量不变,速度增大,动能增大,故B错误;C到达最高点时,质量不变,高度最大,重力势能最大,故C正确;D上升过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,故D错误。故选C。2、A【解析】【详解】A斜面对货柜支持力与斜面相垂直,但货柜在此支持力的方向没有通过一定的距离,由公式知,支持力
13、没有做功,故A正确;B已知推力F=200N,斜面长度为,所以推力做的故B错误;C货柜受到的重力竖直向下,斜面对货柜的支持力与斜面相垂直斜向上,两个力不在同一直线上,所以不是平衡力,故C错误;D货柜受到的重力竖直向下,货柜是受力物体;货柜对斜面的压力与斜面垂直斜向下,两个力方向不相反,所以这两个力不是平衡力,故D错误。故选A。3、B【解析】【详解】A所在教室的大气压约为1标准大气压,即1105 Pa左右,故A不符合题意;B一个鸡蛋的质量约为50g,即0.05kg;将一个鸡蛋举高2m做功约为W=Gh=mgh=0.05kg10N/kg2m=1J故B符合题意;C初中生的重力约为500N,一个初中生漂浮
14、在水面上时,受到的浮力等于他的重力,浮力约为500N,故C不符合题意;D正常人的脉搏1min大约跳动70次左右,故D不符合题意。故选B。4、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。5、D【解析】【详解】火箭加速上升阶段,飞船质量不变,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大;飞船上升时没有发生弹性形变,不具有弹性
15、势能;由于机械能是动能与重力势能的总和,故机械能增大,故D正确。故选D。6、A【解析】【详解】做功必须的两个因素,有力F,在力的方向上通过一段距离s,功; A手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故A正确;B桌面支持力与小球的运动方向垂直,小球在支持力的方向上没有移动距离,支持力对小球不做功,故B错误;C重力与小球运动的方向垂直,重力对小球不做功,故C错误;D手对白球没有力的作用,白球继续运动是因为白球具有惯性,故D错误。故选A。7、C【解析】【详解】自行车匀速上坡时,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大;动能不变,重力势能增大,机械能增大,故ABD错误,C正确。
16、故选C。8、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,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。9、B【解析】【详解】CD由于物体对水平面的压力大小不变(等于物体的重力),各段的粗糙程度相同,所以物体运动时受到摩擦力的大小相同,即f1=f2,故CD错误;A
17、B由图可知,在AO段物体在相同时间内运动的距离相同,说明物体做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知拉力F1=f;在OC段物体在相同时间内运动的距离增大,说明物体做加速直线运动,则拉力F2fF1,因F2F1,sAO=sOB,根据W=Fs可知拉力做的功:W1W2,故A错误,B正确。故选B。10、B【解析】【详解】运动员先向上跳起再落入水中,运动员的质量没有变化,速度先减小后增大,动能先减小后增大;高度先增大后减小,重力势能先增大后减小;如果不考虑空气阻力时,机械能守恒,机械能保持不变。故B符合题意。故选B。二、填空题1、回形针 刻度尺 秒表 小 动 重力势 【详解】(1)1实验时,用风车提升回形针,
18、对回形针做功,所以,小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功的功率。(2)2由WGhmgh可知,要测细线对回形针做的功,需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h。3由P可得,要测出细线对回形针做功的功率,还需要秒表测出所用的时间t。(3)4若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率P(4)5测定风车在一定风速下做功的功率,其功率是一定的,风车对回形针做功的同时还要克服线的重力做功,选用较粗重的线做实验时,对较粗重的线做的功大于对选用较细的线做的功,则测出风车对回形针做的功偏小,故测出细线对回形针做功的功率值偏小。67风车做功过程
19、中,回形针由静止变为运动获得了动能,同时它被举高获得了重力势能。2、减小 自己 【详解】1 跳伞员从高空匀速下落过程中,高度降低,重力势能减小,速度不变,故动能不变,故机械能减小。2 跳伞员看到地面迎面而来,认为地面是运动的,因为相对于他自己而言,地面是运动的,且不断靠近,故跳伞运动员是以他自己为参照物。3、32 23 【详解】1在相同时间里,他们所做的功之比为W1W2=P1tP2t= P1P2=322他们做相同的功,所用时间之比为4、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
20、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。5、增大 内 小 【详解】12搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中,其质量不变,速度变大,则动能变大;同时高度变大,其重力势能变大,因机械能为动能与势能之和,所以机械能增大;此过程中,燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能。3空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中,空间站的质量不变,高度变小,其重力势能变小。三、计算题1、(1)12m/s;(2)8105J【详解】解:(1)前10s通过的路程为120m,在010s内汽车的平均速度(2)从图中可以看出,10s后,汽车以20m/s做匀速直线运动,物体的牵引
21、力汽车的功率为在010s内汽车发动机的牵引力所做的功是答:(1)在010s内汽车的平均速度为12m/s;(2)在010s内汽车发动机的牵引力所做的功是8105J。2、(1)6.75108N;(2)7104Pa;(3)1.5108W【详解】解:(1)满载时排水量m排=67500t=6.75107kg满载时该舰受到的浮力F浮=G排=m排g=6.75107kg10N/kg=6.75108N(2)海面下7m处的舰体受到海水的压强p=gh=1.0103kg/m310N/kg7m=7104Pa(3)舰航行的路程s=vt=36km/h5h=180km=1.8105m因为舰匀速航行,牵引力和阻力是平衡力,牵引
22、力F=f=1.5107N舰的动力所做的功W=Fs=1.5107N1.8105m=2.71012J舰的动力做功的功率答:(1)满载时该舰受到的浮力是6.75108N;(2)海面下7m处的舰体受到海水的压强是7104Pa;(3)这一过程中动力所做功的功率是1.5108W。3、(1)1.5104N;(2)1.35107J;(3)2.25104W【详解】解:(1)汽车重力Gmg1.5103kg10N/kg1.5104N汽车静止时对地面的压力FG1.5104N(2)匀速通过大桥时,汽车的牵引力和阻力是平衡力,牵引力Ff900N牵引力所做的功WFs900N15103m1.35107J(3)汽车的速度v90
23、km/h25m/s牵引力做功的功率P=Fv900N25W2.25104W答:(1)汽车静止在水平地面时对地面的压力为1.5104N;(2)此过程中汽车牵引力所做的功为1.35107J;(3)此过程中汽车牵引力做功的功率2.25104W。4、(1)4386N;(2)3.492104J;(3)0.2kg/m3【详解】解:(1)飞艇排开空气体积V排V340m3,地面附近空气密度空1.29kg/m3,飞艇受到的浮力F浮空V排g1.29kg/m3340m310N/kg4386N(2)A到C整个过程中,A到B时,上升高度h30m,飞艇克服人和设备的重力做功WGhmgh116.4kg10N/kg30m3.4
24、92104JB到C时人和设备水平移动,在重力的方向上没有移动距离,飞艇对人和设备不做功。所以A到C整个过程中飞艇克服人和设备的重力做了3.492104J的功。(3)当飞艇从C到达海拔1000m的高度D时,飞艇悬停,飞艇受到空气的浮力等于飞艇总重,可得F浮1G总空1V排g(210kg+116.4kg+m氦气)g1.16kg/m3340m310N/kg(210kg+116.4kg+m氦气)10N/kg气囊内所充氦气的质量:m氦气68kg,气囊内所充氦气的密度氦气0.2kg/m3答:(1)飞艇受到的浮力为4386N。(2)A到C整个过程中飞艇克服人和设备的重力做了3.492104J的功。(3)飞艇气
25、囊内所充氦气的密度为0.2kg/m3。5、224 1.4107J 6.25104W 2050N 【详解】(1)沉管隧道中汽车速度为v1=90km/h=25m/s则汽车完全通过沉管隧道需要的时间(2)汽车所受阻力大小为f=0.05G=0.055104N=2500N因为汽车做匀速直线运动,所以,汽车所受牵引力为F=f=2500N则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功W1=Fs1=2500N5600m=1.4107J由 知道,功率(3)汽车在引桥上行驶时功率为P=90kW=9104W由 知道,牵引力所做的功为W牵=Pt=9104W45s=4.05106J重力做功为W重=Gh=5104N40m=2106J阻力做功为W2=W牵-W重=4.05106J-2106J=2.05106J汽车所受阻力大小为答:(1)汽车完全通过沉管隧道需要224s;(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功1.4107J;功率是6.25104W;(3)汽车在引桥上所受阻力大小为2050N。