初中物理人教版八年级下册第十一章 功和机械能综合与测试课时作业

这是一份初中物理人教版八年级下册第十一章 功和机械能综合与测试课时作业，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，综合运用题等内容，欢迎下载使用。

1．重为2 N的皮球从10 m高处向下落3 m的过程中，重力所做的功为( )
A．6 J B．14 J C．20 J D．26 J
2．如图所示，力对物体做功的是( )
3．非洲旱季，常用Hipp rller(中间有转轴的塑料桶)运水。如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，他对满桶水做功最多的是( )
4．如图甲所示，用弹簧测力计两次水平拉同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图象，下列说法正确的是( )
A．图甲中木块受到的拉力为3.2 N
B．木块第一次和第二次速度之比为1：2
C．木块两次受到的滑动摩擦力之比为1：1
D．相同时间内拉力两次对木块做功之比为1：1
5．下列物体重力势能发生变化的是( )
A．水平拉长的弹簧 B．正在下落的篮球
C．水平滑行的玩具车 D．静止在桌面上的课本
6．2020年6月30日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功定点地球同步轨道。对卫星在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是( )
A．动能增大，势能不变，机械能增大
B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能增大，势能增大，机械能不变
D．动能减小，势能增大，机械能不变
7．如图是过山车向下“俯冲”的情景，对过山车加速下降过程中的机械能，下列分析正确的是( )
A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大
C．动能减小，重力势能减小 D．动能增大，重力势能减小
8．行驶在高速公路上的小汽车，司机突然发现刹车失灵，为了避险，将车开上铺有碎石且沿山坡向上的避险车道，最终停下。下列说法正确的是( )
A．上坡过程中，小汽车的机械能保持不变
B．小汽车停下后，不再具有惯性
C．上坡过程中，小汽车处于平衡状态
D．上坡过程中，小汽车动能减小，重力势能增加
9．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是
vA＞vB＞vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
10．踢毽子是一项有益的体育活动。毽子某次被踢出后，竖直上升经过某一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1；下落经过同一位置时，毽子的动能和重力势能分别为EK2和Ep2，则( )
A．EK2>EK1
B．EK2C．Ep2>Ep1
D．Ep2>Ep1
11．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )
A．va＞vb＞vc B．vb＞vc＞va C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc
12．专业蹦床运动逐渐进入大众生活，下列对蹦床运动的表述错误的是( )
A．下落到蹦床前运动员的重力势能转化为动能
B．运动员下降到最低点时，蹦床的弹性势能最大
C．运动员想弹得更高，就要在蹦床上发力，消耗体能
D．若运动员不发力，会一直运动下去，因为能量是守恒的
二、填空题(每空1分，共15分)
13．滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具，使用时一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进。蹬地时人对车________(填“做功”或“不做功”)；蹬地的脚离地后，人和车由于________一起继续向前滑行，滑行时以人为参照物，滑板车是________(填“运动”或“静止”)的。
14．将物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1＝4 m/s的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以v2＝6 m/s的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1________W2，两次拉力的功率P1________P2。(均填“>”“<”或“＝”)
15．在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同、质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断：mA________(填“大于”“等于”或“小于”)mB。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量________(填“不变”“减少”或“增大”)。
16．蹦极是一种运动游戏。图中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向A点运动的过程中(忽略空气阻力)，其重力势能逐渐转化为________能；游戏者从A点到B点的过程中，绳子具有的________能逐渐增加；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在B点时________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。
17．在如图所示的实验中，被压缩的弹簧一旦放松，就能将它上面的砝码举起，观察由甲图到乙图的变化过程。甲图中，弹簧被压缩得越紧，弹簧的________越大，弹性势能________，放松时对砝码做的功________。乙图中，砝码的____________能增大，这时弹簧的____________能减小。
三、实验与探究题(18、20题各6分，19题7分，共19分)
18．现代生活中，健身已成为一种时尚，爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式，小明同学想测出自己爬楼的功率，可是不知道怎么做。请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案：
(1)实验器材：电子秤、______________、______________。
(2)实验步骤：①用电子秤测出小明的质量m；
②_____________________________________________________________；
③_____________________________________________________________。
(3)利用测量数据写出爬楼功率的表达式P＝________。
(4)小明先用较慢的速度爬楼梯，测得功率为P1，然后用较快的速度爬楼梯，测得功率为P2，则P1________(填“＞”“＝”或“＜”)P2。
19．将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
(1)将两根塑料水管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的某个口放入后，由静止释放。观察并记录________________________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
(2)将两根塑料水管按图乙连接验证重力势能大小与质量的关系，请你写出实验步骤。
20．某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作：
①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度h1；
③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离Δh。
(1)实验中弹簧的形变量x＝________(用所测物理量符号表示)。
(2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过________来间接反映的。
A．h1 B．h2 C．h2－h0 D．h2－h1
(3)该同学根据表中数据分别作出图甲Δh－x和图乙Δh－x2图象，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与__________________成正比。
四、综合运用题(每题15分，共30分)
21．我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10 kg，小明用10 N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4 m，用时4 s，(g取10 N/kg)求：
(1)购物车的重力。
(2)推力所做的功。
(3)推力的功率。
22．2019年4月23日，在庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动中，055大型驱逐舰接受检阅，向世界展示了我国大型驱逐舰的发展规模和强大实力。驱逐舰长174 m，宽23 m，吃水深度8 m，满载排水量12 300 t，最大航速32节(1节＝0.5 m/s，海水密度为1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)。求：
(1)驱逐舰行驶到某海域时，舰底受到的海水压强为7.21×104 Pa，此时舰底所处的深度。
(2)驱逐舰满载时受到的浮力。
(3)驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，若所受海水阻力是其总重力的0.1倍，它的动力功率。
答案
一、1．A 2．C
3．C 点拨：试题考查影响物体做功大小的因素(力的大小和物体在力的方向上移动距离)。图A、B中，小华用背背、用手抱，力的方向向上，桶在水平方向上移动距离，力不做功。图C中滑动摩擦力大于图D中的滚动摩擦力，故图C中拉力大于图D中拉力，由于所移动的距离s相同，由公式W＝Fs可知，图C做功最多。
4．C 点拨：试题考查学生的识图能力以及对二力平衡的条件、弹簧测力计的读数、影响滑动摩擦力的因素、功的计算掌握情况，解题的关键是能从图中得出相关信息。弹簧测力计的分度值为0.2 N，示数为3.4 N，则木块受到的拉力为3.4 N，故A错误；由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，第一次10 s运动路程为50 cm，第二次10 s运动路程为25 cm；因为时间一定，速度与路程成正比，则木块第一次和第二次速度之比为2：1，故B错误；两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，则滑动摩擦力相同，即木块两次受到的滑动摩擦力之比为1：1，故C正确；由于木块两次都做匀速直线运动，则两次木块受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，因为滑动摩擦力相同，故拉力也相同；由图乙知相同时间内的路程之比s1：s2＝2：1，由公式W＝Fs可得W1：W2＝2：1，故D错误。
5．B 点拨：水平拉长的弹簧、水平滑行的玩具车、静止在桌面上的课本，质量与高度都不变，它们的重力势能不变，故A、C、D不符合题意。正在下落的篮球，质量不变，高度降低，重力势能减小，故B符合题意。
6．B 7．D
8．D 点拨：小汽车上坡过程中，机械能转化为其他形式的能，故A错误；物体在任何时候都有惯性，小汽车停下后，惯性不可能消失，故B错误；上坡过程中，小汽车速度逐渐减小，运动状态发生变化，小汽车处于非平衡状态，故C错误；上坡过程中，质量不变、速度减小、高度增加，则其动能减小，重力势能增加，故D正确。
9．C 点拨：小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力对小球做功；由于弧形轨道粗糙，小球受到摩擦力的作用，要克服摩擦力做功，故A错误；克服摩擦力做功使小球的机械能减小，小球在A、B两点时具有的动能不同，故B错误；小球运动过程中，质量不变，机械能减小，小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC，故C正确；小球克服摩擦力做功，机械能减小，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。
10．B
11．D 点拨：乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于高度和速度都相同，则乒乓球机械能相同；不计空气阻力，三个乒乓球的机械能守恒，因此三个乒乓球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则乒乓球动能相同，速度相同。
12．D 点拨：若运动员不发力，由于其机械能不守恒，运动员会停止运动。
二、13．做功；惯性；静止 点拨：玩滑板车时一只脚蹬地，由于力的作用是相互的，地面给人一个向前的力，滑板车在这个力的作用下向前运动，可见，人对滑板车做了功。蹬地的脚离地后，人和车由于惯性继续向前滑行。滑行时，以人为参照物，滑板车与人之间的位置没有发生变化，滑板车是静止的。
14．＝；＜
15．小于；减少
16．动；弹性势；不是 点拨：游戏者从跳台到A点时，高度减小，速度变大，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能；从A点到B点的过程中，绳子逐渐伸长，弹性形变程度变大，弹性势能变大；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，合力不为0，所以游戏者在B点时不是处于平衡状态。
17．形变量；越大；越多；重力势；弹性势
三、18．(1)刻度尺；停表
(2)②用刻度尺测出一级楼梯的高度h0，数出楼梯的级数n，计算出爬楼梯的高度h＝nh0；
③用停表测出爬楼梯所需的时间t
(3)eq \f(nmgh0,t) (4)＜
19．解：(1)滑块被撞击后移动的距离；速度大小 (2)将一钢球从管②的一口放入后，由静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
20．(1)h0－h1 (2)D (3)形变量的平方
点拨：(1)弹簧的形变量x等于弹簧的原长h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即x＝h0－h1。(2)实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即h2－h1，故D正确。(3)由表可知Δh与x2成正比例函数关系，图象为过原点的直线，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
四、21．解：(1)购物车的重力G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝100 N。
(2)推力所做的功W＝Fs＝10 N×4 m＝40 J。
(3)推力的功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(40 J,4 s)＝10 W。
22．解：(1)此时舰底所处的深度h＝eq \f(p,ρ海水g)＝eq \f(7.21×104 Pa,1.03×103 kg/m3×10 N/kg)＝7 m。
(2)驱逐舰满载时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝12 300×103 kg×10 N/kg＝1.23×108 N。
(3)驱逐舰满载时，以最大航速匀速直线航行，速度v＝32节＝32×0.5 m/s＝16 m/s，
驱逐舰的总重力G＝F浮＝1.23×108 N，
驱逐舰受到的动力F＝f＝0.1G＝0.1×1.23×108 N＝1.23×107 N，
以最大航速匀速直线航行，功率P＝Fv＝1.23×107 N×16 m/s＝1.968×108 W。
实验次数
h0/m
h1/m
h2/m
x/m
x2/m2
Δh/m
1
0.50
0.40
0.55
0.10
0.01
0.15
2
0.50
0.30
0.90
0.20
0.04
0.60
3
0.50
0.20
1.55
0.30
0.09
1.35
4
0.50
0.15
2.00
0.35
0.12
1.85