人教版物理八年级下册《第11章 功和机械能》单元测试
一 、单选题(本大题共13小题,共39分)
1.(3分)关于热机的效率,下列说法正确的是
A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B. 热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
2.(3分)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是
A. 铁锁摆回时一定会打到鼻子
B. 铁锁的摆动不会停下来
C. 铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能
D. 铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
3.(3分)如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从点向点自由运动,其中和两点在同一水平高度,则下列说法中错误的是
A. 小球在和时重力势能和动能都相等
B. 小球从到的过程中部分机械能转化为其他形式的能
C. 小球从到,重力势能转化为动能
D. 小球从到,动能转化为重力势能
4.(3分)下面关于功和功率的说法中正确的是
A. 做功越多,功率越大
B. 做功的时间越短,功率就越大
C. 在相同的时间内,做功越多,功率越大
D. 做相同的功,用的时间越长,功率就越大
5.(3分)将一本物理书从地面捡起放到课桌上,所做的功大约是
A. B. C. D.
6.(3分)一物体受到竖直向上的拉力作用,沿水平方向以的速度匀速运动了,拉力对物体做的功为
A. B. C. D.
7.(3分)如图所示,一些实例所展示的能量转化,内能转化为机械能的是 ( )
A.
滑下滑梯 B.
弯折铁丝
C.
做功冲程 D.
压缩点火
8.(3分)小李同学先后用同样大小的力使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离,力在这三个过程中所做的功分别为、、,关于做功的大小,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
9.(3分)下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
10.(3分)如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动过程中,下列说法正确的是
A. 动能逐渐增大,机械能增大
B. 势能逐渐减小,机械能减小
C. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变
D. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小
11.(3分)下列四种说法中,正确的是
A. 射线是无线电波的组成部分
B. 火箭喷气发动机工作时需要大量空气
C. 天宫一号于年月日坠入南太平洋,它坠落的过程中,机械能减小
D. 地球的南、北极与地磁场的南北极完全重合
12.(3分)蹦床运动逐渐进入了大众生活。下列有关对蹦床者的分析,正确的是
A. 下落到与蹦床接触的瞬间时,动能最大
B. 被蹦床弹起的过程中,弹性势能转化为重力势能
C. 从接触蹦床到下落至最低处的过程中,弹性势能转化为动能
D. 在空中上升过程中,动能转化为重力势能
13.(3分)如图所描述的情景中,没有发生动能转化为势能的是
A. B. C. D.
二 、实验题(本大题共3小题,共18分)
14.(6分)在探究“物体动能与其速度大小关系”的实验中,如图所示,同一个小车分别从同一斜面的不同高度由静止滑下,撞击静止在水平木板上的同一木块,木块被撞后在相同木板上运动一段距离后停下来,请你回答下列问题:
小芳正确操作实验,观察到小车滑下的高度越高,木块运动的距离越______,说明木块被撞后动能越______。木块在木板上运动过程中,第一次受到的摩擦力为,第二次受到的摩擦力为,则与的大小关系是______选填“”、“”或“”
小芳利用上述器材探究“阻力对物体运动的影响”,为了完成该实验,还需要增加的器材有______选填“砝码”、“毛巾”或“弹簧测力计”。每次让小车从同一高度由静止滑下,记下木块最终停在不同水平面上的位置,可知木块受到的阻力越小,运动的距离越______。
15.(6分)体育委员在检查课用篮球时,发现不同的篮球反弹能力不同,他猜想篮球反弹性能的强弱与篮球的材质有关,他选择了材质不同,其他因素都相同的篮球,设计了以下实验方案。
方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,观察比较它们反弹后高度的高低;
方案二:其他条件都相同,将不同的篮球从同一高度由静止下落,观察比较它们反弹后的高度。
两个方案中,你认为方案 ______更优,并说明理由:______。
实验进行时,当观察到篮球反弹后的高度越高,说明反弹性能就越 ______选填“强”或“弱”。
16.(6分)小明家住在五楼,有一次小明和他爸爸同时上楼回家,小明很快就跑到了五楼,他爸爸慢慢地走到五楼.现在我们试讨论小明和他爸爸谁上楼的功率大.为了通过测量弄清楚此问题:
(1)需要的器材: ;
(2)需要测的物理量: ;
(3)两个人功率的表达式: .
三 、计算题(本大题共2小题,共24分)
17.(12分)重10牛的木块,在大小为5牛的水平拉力作用下,10秒内沿水平方向匀速前进2米,在此过程中木块所受的摩擦力为 牛;重力对木块做功为 焦;拉力的功率为 瓦.
18.(12分)一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时,耗时15min,汽车发动机的牵引力为4000N.求:
(1)汽车行驶的速度.
(2)汽车发动机牵引力做的功.
(3)汽车发动机牵引力的功率.
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】
此题是一道与热机有关的综合题,考查了热机的构造、效率及能量损失的途径。难度不大,熟悉基础知识即可正确解答。
柴油机的压缩冲程的压缩程度更大,热量燃烧更充分,效率比汽油机高;
在热机中,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率;
功率是描述热机做功快慢的物理量;
热机的工作过程中,燃料燃烧放出的能量,废气的温度很高,带走的热量最多。
A.柴油机的效率一般要高于汽油机,多用在重型机器上。故A正确;
B.热机效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多。故B错误;
C.热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值,功率是热机做功的快慢,两者没有必然联系。故C错误;
D.在热机的各种能量损失中,废气带走的热量最多。故D错误。
故选A。
2.【答案】C;
【解析】解:
、铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能减小,所以铁锁摆回时不会打到鼻子,故错误;
、铁锁在摆动过程中,不断与空气摩擦,机械能不断转化为内能,机械能不断减小,当机械能全部转化为内能时铁锁就会停下来,故错误;
、铁锁由高处摆到低处的过程中质量不变,高度降低,速度变大,则重力势能减少,动能增大,故将重力势能转化为动能,故正确;
、铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受空气阻力的作用,机械能不断减小,高度不断减小,故错误。
故选:。
动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
物体上升过程中动能转化为重力势能;物体下落时重力势能转化为动能;考虑空气阻力时,机械能会逐渐变小。
此题主要考查摆动物体的能量转化,注意在动能和重力势能转化过程中,有小部分机械能转化成内能。
3.【答案】A;
【解析】解:、由于接触面粗糙,小球从运动到的过程中,有一部分机械能会转化为内能,故小球在点的机械能大于在点的机械能;已知和两点在同一水平高度,即两位置小球的重力势能相同,根据“机械能动能势能”可知,小球在点的动能大于在点的动能,故错误;
、小球从到的过程中,克服阻力做功,部分机械能转化为内能,故正确;
、小球从到加速下滑,小球质量不变,速度增大,故动能增大;同时高度减小,重力势能减小,所以小球的重力势能转化为动能,故正确;
、小球从到减速上坡,小球质量不变,速度减小,故动能减小;同时高度增加,重力势能增大,所以小球的动能转化为重力势能,故正确。
故选:。
影响重力势能的因素有:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。影响动能的因素有:质量和速度。质量越大,速度越快,动能越大。
没有摩擦、不计能量损失时,机械能是守恒的;若存在摩擦,一部分机械能会变成内能,机械能减小。
此题主要考查动能和势能的大小变化,只有在光滑表面上,机械能的相互转化过程中没有能量消耗,机械能总和才不变,而在粗糙的表面上,必须考查机械能的损耗。
4.【答案】C;
【解析】解:、机器做功越多,不知道做功时间,它的功率不一定大,故错误。
B、机械所做的功一定时,所用的做功时间越短,它的功率就越大。光知道时间,不知道功的多少,不能判断。故错误。
C、时间一定时,所做的功与功率成正比,功越多,功率越大。故正确。
D、做功一定时,功率与时间成反比,时间越长,功率越小。故错误。
故选:。
功率是表示做功快慢的物理量,机器的功率大,说明它做功快,即在相同的时间内做功多。
功率是单位时间内做的功的多少。要想判断功率大小,就要知道所做的功,和所用的时间。
此题是关于功率的基本题目,难度较小,只要熟悉功率的计算公式和物理意义就能正确解决。
5.【答案】B;
【解析】
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
此题主要考查的是功的估测,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要的作用,应用日常知识积累解答此题。
一本物理课本大约,重力,课桌大约高,所以捡起放到课桌上所做的功:,故正确,错误。
故选。
6.【答案】A;
【解析】解:一物体受到竖直向上的拉力作用,沿水平方向以的速度匀速运动了,力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为,故A正确、BCD错误;
故选:。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。
此题主要考查了力是否做功的判断方法,基础题目。
7.【答案】C;
【解析】解:
A、从滑下滑梯,是克服摩擦做功使物体的温度升高,将机械能转化为内能,不符合题意;
B、弯折铁丝,是克服摩擦做功使物体的温度升高,将机械能转化为内能,不符合题意;
C、热机的做功冲程中,燃气对外做功,将自身的内能转化为机械能,符合题意;
D、压缩点火是对气体做功,将机械能转化为内能,不符合题意.
故选C.
8.【答案】A;
【解析】解:由题知,小李同学先后用的力大小相同,木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动的距离相同,根据可知,力在这三个过程中所做的功大小相等,即。
故选:。
物理学中,功的大小等于力与在力的方向上通过距离的乘积,即。
此题主要考查功的大小比较,属于基础题目,难度不大。
9.【答案】D;
【解析】解:、用力推发生故障的汽车而未推动时,只有力没有距离;故推力对汽车没有做功;故A错误;
B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;
C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误;
D、运动员从地面将杠铃举起的过程中,力的方向竖直向上,移动距离的方向也竖直向上,两个方向一致;故举重运动员对杠铃做功;故D正确;
故选:。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致;二者缺一不可。
深入理解做功的两个必要因素,可解答此题。
10.【答案】C;
【解析】
对于能量的转化必定是一种能量减少另一种能量增加,并且减少的能量转化为增加的能量。
根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化,动能和势能统称为机械能。
当卫星从远地点向近地点运动时,卫星质量不变,所处高度减小,重力势能减小;但运动的速度增大,动能增大,减小的重力势能等于增加的动能,也就是说在能量的转化过程中,机械能的总量保持不变,故错误,正确;
故选。
11.【答案】C;
【解析】解:
A、无线电波和射线是波长不同的电磁波,射线不是无线电波的组成部分,故A错误;
B、火箭喷气发动机是喷气发动机的一种,自带燃料和氧化剂,它工作时不需要空气,可以在大气层外工作,故B错误;
C、“天宫一号”坠落的过程中,要克服空气阻力做功,把机械能转化为内能,它的机械能减小,故C正确;
D、我国宋代学者沈括发现了磁偏角,即地磁场的南北极和地理上的两极并不重合,故D错误。
故选:。
电磁波包括:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线;
喷气式发动机有两种:需要用大气中的氧气助燃的,叫空气式发动机,在飞机上使用;自带燃料和氧化剂的叫火箭喷气发动机,它工作的时候不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船;
物体克服摩擦力做功,把机械能转化为内能,机械能减少,内能增加;
球本身是一个大磁体,地磁的北极在地理的南极,地磁的南极在地理的北极,并且存在磁偏角。
这道题主要考查学生对电磁波、喷气发动机、影响机械能的因素、地磁场一些知识的了解和掌握,属于综合性题目。
12.【答案】D;
【解析】解:、刚与蹦床接触时,运动员受到合力向下,速度增大,当重力和弹力相等,合力为零时,速度最大,动能最大,故A错误;
B、运动员被蹦床弹起的过程中,小孩离开蹦床前,动能增大,蹦床的弹性势能减小,是弹性势能转化为动能;离开蹦床后,小孩的重力势能增大,动能减小,动能转化为重力势能,故B错误;
C、运动员从接触蹦床到下落到最低处的过程中,速度最终减小为,动能减小,同时高度变小,重力势能变小,蹦床的弹性形变变大,弹性势能增大,是动能和重力势能转化为弹性势能,故C错误;
D、运动员在空中上升的过程中,质量不变,速度变小,动能减小,同时其高度变大,重力势能增大,所以动能转化为重力势能,故D正确。
故选:。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
弹性势能大小的影响因素:弹性形变的程度。物体弹性形变的程度越大,弹性势能越大。
解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关,根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。
13.【答案】A;
【解析】
本题主要通过生活中的几个实例,考查了动能与势能之间的转化,明确动能与势能的影响因素,即可顺利解答。
动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,据此可结合物体的运动情况做出判断。
A.滑滑梯时,人的高度降低,速度变大,是重力势能转化为动能,没有发生动能转化为势能,故符合题意;
B.荡秋千时,在从低处向高处运动时,人与秋千的速度减小,高度增加,是动能转化为重力势能,故不合题意;
C.在跳水比赛中,人向上弹起的过程中,高度增大,速度减小,是动能转化为重力势能,故不合题意;
D.在单杠上翻转时,若人由下向上运动,人的速度减小,高度增加,是动能转化为重力势能,故不合题意。
故选。
14.【答案】远 大 = 毛巾 远 ;
【解析】解:实验的研究对象是小车,同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度由静止滑下,小车放置的位置越高,到达水平面的速度越大,木块被撞击后滑行得越远,说明小车的动能更大;由此可以得出结论:质量相同时,速度越大,物体的动能越大;
两次实验木块在滑动过程中,由于没有改变木块和接触面,所以木块受到的滑动摩擦力相同,即。
探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾。
根据实验现象可知,平面越光滑,说明小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远。
故答案为:远;大;;毛巾;远。
该实验采用了控制变量法和转换法,同一小车保证了质量相同,从斜面的不同高度滑下,到达水平面时的速度不同,木块被撞击后移动的距离不同,推力做功不同,就可以说明木块的动能不同,从而得出质量相同时,速度越大的物体动能越大。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,分析两图中压力和接触面的粗糙程度有没有改变,则可判断物体运动时的摩擦力是否发生变化。
探究“阻力对物体运动的影响”需要选择与接触面粗糙程度有关的实验器材。平面越光滑,小车受到的阻力越小;小车运动的路程越长,说明小车受到减小的越慢。
探究动能大小与什么因素有关时,根据控制变量法的思路可找到答案;在得出结论时,要注意条件;要注意滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
15.【答案】二 方案一中,其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,在用力向下抛球时,很难控制相同的力; 强;
【解析】两个方案中,你认为方案二更优;
因为方案一:其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,在用力向下抛球时,很难控制相同的力;
用反弹的高度来表示篮球反弹性能的强弱,篮球能够反弹的高度越高,说明其弹性越强。
故答案为:二;方案一中,其他条件都相同,用力向下拍不同的篮球,在用力向下抛球时,很难控制相同的力;强。
如果用力向下抛球时,很难控制相同的力;
用反弹的高度来表示篮球反弹性能的强弱。
本题是探究影响篮球反弹性能的影响因素实验,考查了对控制变量法及转换法的掌握和应用,同时考查了对反弹性能的理解。
16.【答案】(1)磅秤、卷尺、秒表;
(2)人的质量m、上楼的高度h、上楼所用时间t;
(3)P=.;
【解析】上楼就是克服自身的重力做功,我们可以用磅秤测出自身的质量,根据G=mg求出重力,用皮尺测出楼高;根据W=Gh求出上楼时所做的功.用秒表测出上楼的时间,根据P=求出上楼的功率.
(1)需要测量的物理量有:人的质量m、上楼的高度h、上楼所用时间t;
(2)质量用磅秤测量,用卷尺测楼高,用秒表测登楼时间;
(3)功率的计算表达式:P===
此题是功率的一个实验测量题.功率是无法直接测量的,我们要知道需要测量的物理量.
17.【答案】50;1;
【解析】解:物体做匀速运动,故物体受力平衡,摩擦力等于拉力,为5N;
因重力与物体的运动方向垂直,故重力做功为零;
拉力做功W=Fs=5N×2m=10J;
拉力的功率P=
W
t
=
10J
10s
=1W;
故答案为:5;0;1
18.【答案】(1)汽车行驶的速度为6m/s.
(2)汽车发动机牵引力做的功为2.16×107J.
(3)汽车发动机牵引力的功率2.4×104W.;
【解析】根据速度公式就能算出汽车行驶的速度;根据做功公式W=Fs可求出汽车发动机牵引力做的功;根据功率公式即可求出汽车发动机牵引力的功率.
(1)已知t=15min=900s,汽车行驶的速度:==6m/s.
(2)汽车发动机牵引力做的功:W=Fs=4000N×5.4×103m=2.16×107J.
(3)汽车发动机牵引力的功率:==2.4×104W.
该题考查的知识点较多,有速度公式、做功公式及功率公式的计算,属于常见的考题.