人教版2022-2023学年八年级物理下学期第十一章第三节
《动能和势能》同步练习
一、单选题
1.在2021年东京奥运会铅球比赛中,我国选手巩立姣勇夺冠军。如图是比赛时,巩立姣掷出的铅球运动的情景,则铅球在图中哪个位置时重力势能最小( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.都一样
2.下列事例中的物体都与能量有关,其中,描述的物体具有弹性势能的是( )
A.被撑杆跳高运动员跳高时压弯的撑杆
B.为了捕获到食物,在森林里快速奔跑的猎豹
C.举到高处的重锺
D.竖直向上运动到达到最高点的皮球
3.元旦期间,李艳与妈妈到某一水果店买水果时发现,店里相同高度的铁架上悬挂着苹果、桃子、小芒果、大椰子(都只有一个且是成熟可食用的),则重力势能最大的是( )
A.苹果 B.桃子 C.小芒果 D.大椰子
4.下列对实验操作的描述中,运用的实验方法不同于其他的是( )
A.探究弹性势能与弹性形变关系:将同一把弓拉弯不同程度,将同一支箭射出
B.探究动能与质量的关系:让不同质量的小球从斜面同一高度滚下,撞击水平面上的木块
C.探究滑动摩擦力与压力关系:用弹簧测力计拉着木块在水平木板上匀速运动
D.探究阻力对物体运动的影响:让小车从斜面的同一高度滑下,使其在粗糙程度不同的水平面上运动
5.为了证明高空抛物的危害,专家进行了实验测试,从30米的高处掉下的瓶装水可以将5毫米木板压碎,出现很长的裂缝。专家认为,高空抛物的效果相当于将物体本身的质量放大。下列关于高空抛物物体下落过程中说法正确的是( )
A.下落过程中物体的质量在增大 B.下落过程中物体的重力在增大
C.下落过程中物体的动能在增大 D.下落过程中物体的势能在增大
6.测量是学物理必备的一种能力,测量实际是一个比较过程,是将一个待测的量与一个公认的测量标准(单位)进行比较,国际计量组织制定各物理量的标准,即国际单位,以下物理量与对应的国际单位正确的是( )
A.长度——千米 B.功率——千瓦
C.能量——焦耳 D.质量——克
7.2022年北京冬奥会赛场上,我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中( )
A.动能一直减小 B.重力势能一直减小
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
8.如图是打网球时,挥拍击球的某一瞬间,网球和球拍都是最大形变时刻。关于此时刻的下列说法不正确的是( )
A.球拍的弹性势能最大 B.球的弹性势能最大
C.球的速度为零,动能为零 D.球的速度为零,机械能为零
9.正在空中飞行的鸽子和麻雀,若它们具有相同的动能,则下列说法正确的是( )
A.鸽子飞得快 B.麻雀飞得快 C.鸽子飞得高 D.麻雀飞得高
10.今年6月,上海和苏州的轨道交通即将互通。在地铁列车减速驶入车站过程中( )
A.列车的惯性一定减小 B.列车的动能一定减小
C.列车的惯性可能增大 D.列车的动能可能增大
11.如图所示,用手拉橡皮筋,橡皮筋伸长。此时手的感觉是( )
A.手有力作用在橡皮筋上 B.橡皮筋具有弹性势能
C.橡皮筋对手有力的作用 D.橡皮筋因伸长而变细
二、填空题
12.火箭在返回大气层的过程中,随着高度降低,它的重力势能 (选填“减少”或“增加”),动能增加;最后过程中,火箭会张开降落伞,这一举动是为了减少火箭的 (选填“动能”或“重力势能”)。
13.如图所示,一倾斜角为30°、高为1.8m的斜面固定在水平地面上,其上半段光滑,下半段粗糙。现将质量为3kg的物块从斜面顶端静止释放(物块的体积、大小忽略不计),在上半段物块做加速直线运动,下半段做匀速直线运动,则在整个过程中,物块的重力势能 ,机械能 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)(空气阻力等忽略不计)
14.如图是“水刀”正在切割钢板。“水刀”是将普通的水加压,使其从细小的喷嘴中以很大的速度射出的水射流,因为高速的水流在质量一定时,速度很大,所以它的 很大,使切割能力大大提高,达到能切割钢板的效果。
15.2022年8月17日,重庆涪陵区发生火灾,如图所示,重庆市应急管理局指派的直升机正从江面取水,后奔赴起火点灭火。该直升机取5吨水,匀速上升10m,不考虑水的溅出,此过程水的动能是 (选填“变大”“变小”或“不变”),直升机克服水的重力做功 J。
16.一辆汽车从山下加速上坡,它的动能 ,重力势能 ,机械能 。到达山顶后停了一段时间,又顺着山坡(此时发动机是关闭的)滑下坡时,动能 ,重力势能 。(选填“增加”、“减少”或“不变”)
17.系统的稳定平衡状态往往是势能最低的状态。将一个密度恰好是水的一半的实心立方体投入湖水中。对于如图所示的三种状态,哪一种状态下整个系统的重力势能最低?请选出最合适的答案: (选填”a”或“b”或“c”)。如果仅考虑水的重力势能,哪个图中水的重力势能最高 (远填“a”或“b”或“c”)。
三、实验题
18.如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(1)实验时钢球从斜槽上端由 开始滚下,钢球动能是通过 (选填“高度”或“距离”)的大小来反映的,这种方法在物理学中属于 (填”控制变量法”或“转换法”);
(2)分析甲、乙两图的实验现象,可以初步得到结论是:质量相同时,钢球的___________(填“高度”或“速度”)越大,动能越大;
(3)利用 两图实验结论,可以解释汽车超载安全隐患;利用 两图实验结论,可以解释汽车超速安全隐患;
(4)通过甲、乙和丙实验 (选填“能”或“不能”)探究重力势能跟那些因素有关。
19.如图所示,小华在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,选用的器材有透明容器、细沙、木质小桌,质量不同的两个铁块,让铁块从小桌正上方的某一高度处自由下落将小桌打入沙中。
(1)该实验是通过观察 来判断重力势能大小的;
(2)让质量不同的铁块从同一高度自由下落,铁块的质量越大,小桌陷入沙中越深,由此得出重力势能的大小与 有关;
(3)探究重力势能与高度的关系时,应选择让质量 的铁块从 高度自由下落。
20.为了“探究弹性势能与哪些因素有关”,小明在水平桌面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究。将弹簧左端固定,用小球(小球与弹簧不连接)将弹簧压缩不同的长度,由静止释放小球,小球离开弹簧后撞击静放在桌面上的木块.分别测量出木块在水平面上滑行的距离s0,分析实验数据得出结论。
(1)实验中,弹簧弹性势能大小是通过 来反映的,实验中探究了弹簧弹性势能大小跟的关系。实验中,小明又发现在水平桌面上滚动的小球离开桌面后,会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上,如图乙所示。小球离开桌面在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢?他们提出以下三个猜想:
猜想1:与小球离地的高度有关;
猜想2:与小球离开桌面时的速度有关;
猜想3:与小球的质量有关;
(2)为了探究猜想1,小华取了质量为5g的小球,改变桌子的高度,将弹簧压缩到相同的长度释放小球,测得并记录数据如表:
离地高度H/cm 5 20 45 80 125
水平飞行距离s/cm 5 10 15 20 25
①请根据表格中的数据,在图丙作s-H图像 ;
②根据表中数据,可以得出结论:当该小球以实验中相同速度离开桌面时,小球离地面的高度H为 cm时,小球水平飞行的距离s为40cm;
(3)为了验证猜想2是否正确,小组成员进行如下实验:保持小球质量和离地高度不变,将弹簧压缩到不同的长度,小球离开弹簧后,将获得不同的速度,发现小球水平飞行的距离不相同.这说明猜想2是 (正确/错误)的;
(4)为探究猜想3,保持离地高度不变,小明用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度,静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案存在的问题是: 。
四、计算题
21.为控制疫情,我市市政管理部门配备了如图所示的消毒车按时对人流密集的主干道路进行消毒。消毒车罐体容积为4500L,空载质量约5000kg,轮胎与地面的总接触面积是1000cm2,发动机的额定功率约为95kW。(ρ药水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)消毒车在水平地面上匀速行驶消毒时,具有的动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)装满药水时,消毒车对水平地面的压强是多少?
(3)当该车装满药水,在水平公路上以额定功率匀速行驶时,测得速度为10m/s,则发动机在2min内所做的功是多少?受到的阻力是多少?
22.张老师买了一辆电动自行车,如图所示,该电动自行车整车质量为30kg,可以电动骑,也可以脚踏骑行,电动骑最高速度为25km/h。(g=10N/kg)
(1)新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制,这样做主要是为了防止车的 较大,以减小行车危险。
(2)张老师的质量为50kg,电动自行车每个车轮与地面的接触面积为40cm2,当张老师在水平路面上骑电动自行车时对水平地面的压强有多大?
(3)张老师在水平路面上骑着该自行车做直线运动的v﹣t图像如图乙所示,若电动自行车在匀速运动过程中动力的功率为360W,匀速骑行5min过程中,电动自行车的动力做了多少功?动力为多大?
23.已知物体的重力势能表达式为EP=mgh,动能表达式为Ek=mv2,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg.如图所示,滑雪场的弯曲滑道由AB、BC两部分组成,AB段高度H=20m,BC段高度h=10m.总质量m=70kg的运动员从A点由静止开始沿AB滑道下滑,经过B点后沿BC滑道运动.不计摩擦和空气阻力.
(1)求运动员在A点处的重力势能Ep是多少?
(2)求运动员经过B点时的速度大小v是多少?
(3)判断运动员到达C点时速度是否为零,请说明理由.
答 案
1.C 2.A 3.D 4.C 5.C 6.C 7.C 8.D
9.B 10.B 11.C
12.减少 动能 13.变小 变小 14.动能
15.不变
16.增加 增加 增加 增加 减少
17. c c
18. 静止 距离 转换法 速度 甲和丙 甲和乙 能
19.小桌陷入沙中的深度 质量 相同 不同
20.弹性形变大小 木块移动的距离 320 正确 没有控制小球飞出桌面时的速度一定
21.变小 1.14×107J,
22.动能 1×105Pa 1.08×105J; 54N
23.(1)1.4×104J(2)20m/s.(3)不为零;不计摩擦和空气阻力,运动员在运动过程中机械能守恒,由于A点的高度大于C点的高度,所以,运动员在A点的重力势能大于在C点的重力势能,则运动员在C点还应具有动能,即运动员在C点的速度不为零
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