2020年春八年级物理下册 第十一章 功和机械能本章检测同步练习（含解析）（新版）新人教版

第十一章功和机械能本章检测满分:100分,限时:45分钟一、选择题(每小题3分,共30分)1.如图11-5-1所示,一名女士推着童车轻松地前行,一名男士用很大的力推汽车,但汽车没被推动。在相同的时间内,以下说法中正确的是()图11-5-1A.男士推力做的功较多,做功较快B.女士推力做的功较多,做功较快C.男士推力做的功较少,功率较大D.女士推力做的功较少,功率较大答案B女士推着童车前行,有作用在童车上的力,童车也在力的方向上通过了一定距离,推力对童车做了功;图中的男士用很大的力推汽车,但汽车没被推动,男士对汽车施加了较大的力,但汽车没有在力的方向上通过距离,推力没有对汽车W做功。所以女士做功较多,由P=t可知,女士做功较快。2.(2018天津中考)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图11-5-2为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近()图11-5-2A.600JB.1200JC.1800JD.3400J答案D运动员对杠铃所用的力约为F=G=mg=176kg×10N/kg=1760N,挺举时要把杠铃从地面抓起,再举过头顶,移动距离约为s=2m,故运动员做功约为W=F·s=1760N×2m=3520J,故选择D。3.(2019北京通州一模)如图11-5-3所示,在农业领域,一架普通无人机携带农药,一天可完成600亩农田农药喷洒任务,换作人工,则需要60人满负荷工作一整天,科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg农药,喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行,下列说法正确的是()图11-5-3A.喷洒农药的过程中,无人机重力势能不变B.喷洒农药的过程中,无人机动能不变C.喷洒农药的过程中,无人机重力势能增大D.喷洒农药的过程中,无人机机械能减小答案D由题意知,无人机在喷洒农药时,飞机的速度和高度均不变,但质量变小,所以无人机的动能和重力势能都减小,故无人机的机械能减小。4.2017年4月20日19时41分35秒,“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号遥二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中,关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量下列说法正确的是()A.机械能的总量不变B.机械能的总量变小C.动能不变D.重力势能变大答案D在加速升空的过程中,火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的动能增大,重力势能增大,机械能增大,故D正确,A、B、C错误。5.(2018安徽模拟)如图11-5-4所示为游乐园里的过山车,下列说法正确的是()图11-5-4A.过山车运动的整个过程中机械能守恒B.过山车在下滑的过程中动能转化为重力势能C.过山车冲上坡时,动能、重力势能均增大D.过山车运动到最低点时动能最大答案D由于过山车与轨道间有摩擦,需要克服摩擦力做功,机械能不守恒,A错;过山车在下滑的过程中重力势能减小,动能增大,动能由重力势能转化而来,B错;过山车冲上坡时动能减小,重力势能增大,C错;过山车运动到最低点时,重力势能最小,动能最大,D正确。6.(2019江苏连云港中考)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图象如图11-5-5甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图象如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是()图11-5-5A.F1=F2P1P2B.F1=F2P1P2C.F1F2P1P2D.F1F2P1P2答案B由图甲知,物体在水平地面上做直线运动时路程和时间成正比关系,运动速度不变,当路程为4m时,运动时间为s4m2s,物体的速度v1=t=2s=2m/s。由图乙知,物体以v2=4m/s的速度做匀速直线运动。这两种情况下,物体都处于平衡状态,所以推力和摩擦力是一对平衡力,而物体在运动时对地面的压力和接触面的粗糙程度相同,所以物体受到的摩擦力相同,WFs推力F1=F2;由推力的功率P=t=t=Fv可得,两次做功的功率P1P2,所以B选项正确。7.(独家原创试题)如图11-5-6所示为河南驻马店老乐山玻璃漂流滑道,该滑道全长980m,游客从起点滑到终点竖直下降的高度达60m。若某游客体重为600N,从起点下滑到终点,则下列说法正确的是()A.重力做的功为5.88×105J图11-5-62B.重力做的功为3.6×104JC.重力做的功为0D.条件不足,无法计算重力做的功答案B重力大小为600N,方向竖直向下,而游客竖直向下运动了60m,故重力所做的功为W=Gh=600N×60m=3.6×104J。8.(2019山东淄博中考)如图11-5-7所示,小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦),下列说法错误的是()图11-5-7A.小球在A点的重力势能最大B.小球在B点的速度最大C.小球在C点和B点的机械能相等D.小球不能到达D点答案CA点时小球的初始位置最高,故小球在A点的重力势能最大,A说法正确;从A点运动到B点,重力势能转化为动能,所以在B点小球的动能最大,故B说法正确;小球和轨道间存在摩擦,所以小球要克服阻力做功,机械能减小,小球在C点和B点的机械能不相等,小球不能到达D点,故C说法错误,D说法正确。9.质量为M的物体离地面高度为h时,它的重力势能Ep可以表示为Ep=Mgh(g=10N/kg)。现从地面竖直上抛一个物体,物体能够上升的最大高度为4m,然后落回到地面,整个过程空气阻力不能忽略。若上升过程中物体的重力势能和动能相等时,物体离地面的高度记为h1;下落过程中物体重力势能和动能相等时,物体离地面的高度记为h2。则()A.h12m,h22mB.h12m,h22mC.h12m,h22mD.h12m,h22m答案C设物体到达最高点时的机械能为E1。1上升过程到达2m处时Ep1=E1,机械能大于E1,则动能大于重力势能,所以重力势能和动能相等时,h12m,B、D错误;1同理下落过程到达2m处时Ep2=2E1,机械能小于E1,则动能小于重力势能,所以重力势能和动能相等时,h22m,A错误,C正确。10.(2018安徽阜阳三模)如图11-5-8所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。整个过程中不计能量损耗,则下列说法正确的是()图11-5-8A.从A位置到C位置铁球的动能一直减小B.在C位置弹簧的弹性势能最大C.从A位置到B位置铁球的动能和重力势能之和不变D.从A位置到C位置铁球的动能和重力势能之和一直增大答案B铁球从A位置开始向下运动,重力大于弹力,即向下做加速运动,速度变大;到达B位置速度达到最大,即此时球的重力等于弹力,再向下运动,弹力大于重力,即铁球做减速运动,速度变小,到达C位置铁球的速度变为零,其动能是先变大,后变小,A错;据图可知,在C位置弹性形变程度最大,弹性势能最大,B正确;从A到B的运动过程中,弹簧被压缩,其弹性势能增大,即该过程中铁球的一部分动能和势能转化为弹簧的弹性势能,由于总的机械能是不变的,铁球的动能和重力势能之和是减小的,C错;同理可知,D错。二、填空题(每空2分,共18分)11.(2019湖北咸宁中考)甲、乙是两个完全相同的网球。如图11-5-9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”)。图11-5-9答案相等增大不变解析甲、乙两球质量相等,初始时刻高度相同,速度相等,所以动能和重力势能都相等,故甲、乙初始时刻的机械能相等。甲落地前向下运动,重力势能转化为动能,动能增大。不计空气阻力,乙在运动过程中机械能守恒,即机械能不变。12.(独家原创试题)如图11-5-10所示,用1N的水平拉力拉着重5N的木块在水平地面上运动了10m,若木块受到的摩擦力为0.8N,则拉力做的功为J。图11-5-10答案10解析拉力做的功只与拉力的大小和物体在拉力的方向上移动的距离有关,与其他物理量均无关,故拉力做的功W=Fs=1N×10m=10J。13.(2018河北张家口二模)如图11-5-11所示,轨道的右侧有一弹簧。小明将一个小球从A点静止释放,小球沿轨道滚下,先后经过B、C、D点,然后到达E点。小球到达D点时的能量与在A点的能量比较(选填“变大”“变小”或“不变”);当到达E点时,弹簧长度最短,小球的速度变为零,小球处于(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);小球压缩弹簧的过程中,其动能转化为。(整个过程中不计空气阻力和摩擦)图11-5-11答案不变非平衡状态弹簧的弹性势能解析小球在A位置时,只有重力势能,所以在A点的机械能等于在A点的重力势能。整个过程中不计空气阻力和摩擦,小球机械能守恒,所以在D点时小球具有的能量等于在A点时小球具有的能量。小球到达E点时,虽然速度为0,但小球在水平方向只受弹簧的弹力作用,所以小球处于非平衡状态;小球压缩弹簧的过程中,其动能转化为弹簧的弹性势能。14.如图11-5-12所示,甲用90N的拉力,乙用50N的推力,在30s内共同使一辆小车从一个倾角为30°、长为60m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲、乙二人对小车做功J,甲对小车做功的功率为W。图11-5-12答案8400180解析甲对小车做的功W甲=F甲s=90N×60m=5400J,乙对小车做的功W乙=F乙s=50N×60m=3000J,则甲、乙二人对小车做功W甲5400JW=W甲+W乙=5400J+3000J=8400J。甲对小车做功的功率P甲=t=30s=180W。三、实验探究题(15题9分,16题15分,共24分)15.(2018江苏泰州中考)某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。(1)小明用两辆相同的小车,在其中一辆小车上放一个砝码,然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放,撞击置于水平面上的木块,如图11-5-13(a)。①将小车从同一位置处释放,目的是控制小车到达水平面的相同。②通过比较来比较小车动能的大小。根据实验得出结论:动能大小与质量大小有关。(2)小红改变实验方案:让同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的木块,如图(b)。发现:木块滑行的距离不一样远。根据这一现象,能做出以下哪个判断?。A.动能大小与质量无关,一定还与其他因素有关B.动能大小除了与质量有关外,一定还与其他因素有关C.不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关图11-5-13答案(1)①速度②木块被推出的远近(2)C解析(1)要探究动能大小与质量的关系,需控制速度相同,为了使小车到达水平面时的速度相等,需将质量不同的小车从斜面上的同一高度处由静止释放;通过木块被推出距离的远近来比较小车动能的大小;(2)同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,小车到达水平面时的速度大小不同。小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大。小车质量一定,不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关,所以应选C。16.(独家原创试题)某物理学习小组为了探究重力势能的大小与什么因素有关,做了如下猜想:重力势能的大小可能与物体的高度和质量有关。根据猜想,小明做了如下探究:用一个铁架台、小沙盒、小钢球,让小钢球从不同高度下落,落在细沙上(如图11-5-14所示)。图11-5-14(1)该装置是通过观察来判断物体重力势能的大小的。(2分)(2)小明设计的实验是探究猜想:物体的重力势能与有关,通过实验观察到的现象是当小球离细沙的高度为h1下落时比高度为h2下落时小球陷入的深些,说明了在一定的条件下,越大,物体的重力势能就越大。(6分)(3)为了探究重力势能的大小与另一个因素的关系,请你在以上实验的基础上,再选择一个器材进行探究并简述你的实验方案。你选择的器材是;(2分)你的实验方案:;(3分)得出的结论是:。(2分