功和机械能单元测试.docx

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功和机械能单元测试

功和机械能

班级：

学号：

姓名：

得分：

一.选择题（36分）

1．在下列过程中，人对物体做功的是（　　）

A．李刚同学手提水桶在水平地面上前进B．运动员将杠铃举起的过程中

C．用力推汽车，汽车不动D．学生背着书包在水平地面上行走

2．下列说法中正确的是（　　）

A．机械做的功越多，它的功率一定大

B．机械做功时间短，它的功率一定大

C．机械做功越快，它的功率就越大

D．做相同的功，机械用的时间长，它的功率大

3．某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功是（　　）

A．750JB．150JC．没有做功D．做了功，但条件不足，无法确定

4．用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离S的关系图象如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（　　）

A．F甲＞F乙B．F甲＜F乙

C．F甲=F乙D．条件不足，无法判断

5．若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面的高度的观察与了解，估算人手克服课本所受重力所做的功约为（　　）

A．0．lJB．10JC．1JD．0.01J

6．一个物体在平衡力的作用下（　　）

A．它的动能一定不变B．它的重力势能一定不变

C．它的弹性势能一定不变D．无法确定

7．学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：

①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较，可行的是（　　）

A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③都可以

8．直升飞机在空中匀速上升过程中，它的（　　）

A．重力势能增大，动能减小B．重力势能和动能增大

C．动能不变，重力势能增大D．动能和重力势能减小

9．空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投的过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是（　　）

A．动能、重力势能都增大B．动能、重力势能都减小

C．动能减小、重力势能增大D．动能增大、重力势能减小

10．把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图所示的哪一幅图象能正确反映球离手后至落回地面前，机械能E与篮球离地高度h的关系（　　）

A．

B．

C．

D．

11．如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（　　）

A．小球上下运动过程中，运动状态保持不变

B．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功

C．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力

D．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化

12．下列过程中动能转化为势能的是（　　）

A．钟表里旋紧的发条，带动齿轮转动B．重锤从高处下落

C．压缩的弹簧将物体弹射出去D．向上抛出的石块的上升过程

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

二、填空题（20分）

13．起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m，起重机对物体做的功为　　　　　　J，它的功率是　　　　　　W，合　　　　　　kW．

14．自行车下坡时速度越来越大，它的动能逐渐　　　　　　，重力势能逐渐　　　　　　．

15．2011年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以13.07s获得冠军，创造了该项目今年世界最好成绩!

（1）在这次比赛中，刘翔跑完110m的平均速度是　　　　　　m/s；（保留两位小数）

（2）若体重为87kg的刘翔在跨栏时重心上升了0.32m，则他每跨过一个栏需要克服重力做功　　　　　　J．（g取10N/kg）

16．一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m．若拉力做的功为500J，则拉力的大小为　　　　　　N．

17．在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为　　　　　　J；工人对木箱做功为　　　　　　J；箱子运动的平均速度为　　　　　　m/s．

18．神州五号飞船飞离地面的过程中，速度越来越大，在此过程中，航天英雄杨利伟所具有的动能变　　　　　　，具有的机械能变　　　　　　．

19．在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了　　　　　　，此时，能量的转化过程　　　　　　转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中　　　　　　（选填“A”或“B”），由此可间接知道：

重力势能大小与　　　　　　有关．

20．人造地球卫星绕地球运行过程中机械能　　　　　　（选填守恒或不守恒），原因是　　　　　　．

21．甲乙两台机器，功率之比为2：

3，工作时间之比为1：

3，则它们所做的功之比为　　　　　　．

三、探究与实验题（26分）

22．动能的大小与哪些因素有关呢？

小雨猜想：

（1）动能的大小可能与物体质量有关；

（2）动能的大小可能与物体运动速度有关．

为了探究动能的大小与哪些因素有关，小雨用同一个斜面、同一个长木板和同一个纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盆移动的距离，再通过比较分析，得出结论．上述实验中：

a．小雨是通过观察　　　　　　来比较小球动能的大小；

b．从控制变量法来看，甲乙两次让小球从斜面上同一位置A滚下是为了控制　　　　　　相同．

c．这次实验小雨经历了猜想、　　　　　　、进行实验、分析论证等几个科学探究环节．

d．图甲丙探究的是动能与　　　　　　的关系，比较分析实验现象，得出的结论是：

　　　　　　．

e．物理研究方法有许多，本实验运用了两种研究方法：

一是　　　　　　法；二是　　　　　　法．

23．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远．小明猜想：

弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关．

（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）：

如图所示，将同一个弹簧压缩　　　　　　（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块　　　　　　，从而比较木块弹性势能的大小．

（2）若水平面绝对光滑，本实验将　　　　　　（选填“能”或“不能”）达到探究目的，理由是　　　　　　．

（3）小明根据实验现象认为：

小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了．你认为小明的观点是　　　　　　的（选填“正确”或“错误”），理由是　　　　　　．

五、综合与应用题

24．一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg，在F=4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，1min内行驶了900m，取g=10N/kg，

求：

（1）卡车连同货物受到重力的大小；

（2）卡车受到阻力的大小；

（3）牵引力做功的功率．

25．今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉．某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠，再去灌溉农田．已知在2h内抬升了1600m3的水，g取10N/kg，求：

此柴油抽水机在这段时间内对水做了多少功？

功率是多少千瓦？

新人教版八年级下册《第11章功和机械能》2015年单元测试卷（湖北省荆州市监利县新教育实验学校）

参考答案与试题解析

一.选择题

1．在下列过程中，人对物体做功的是（　　）

A．李刚同学手提水桶在水平地面上前进

B．运动员将杠铃举起的过程中

C．用力推汽车，汽车不动

D．学生背着书包在水平地面上行走

【考点】力是否做功的判断．

【专题】应用题；功、功率、机械效率．

【分析】本题要抓住做功的两个必要因素，同时满足：

1．有作用在物体上的力；

2．物体移动了一段距离；

3．物体必须是在力的方向上移动一段距离

三者缺一不可．

【解答】解：

A、人对水桶的力是竖直向上，而人是提着水桶水平走，故不是在力的方向上移动，所以力没有做功．此项不符合题意．

B、运动员对杠铃有力的作用，并且在力的方向上移动了距离，故人对杠铃做功，此项符合题意．

C、车未动，故人没有做功．此项不符合题意．

D、学生背着书包在水平地面上行走，书包移动的方向和重力的方向垂直，所以人对书包不做功，此项不符合题意．

故选B．

【点评】本题考查的是力是否做功，要抓住分析中判断的三个要点来做判断．

2．下列说法中正确的是（　　）

A．机械做的功越多，它的功率一定大

B．机械做功时间短，它的功率一定大

C．机械做功越快，它的功率就越大

D．做相同的功，机械用的时间长，它的功率大

【考点】功率的概念．

【专题】功、功率、机械效率．

【分析】功率是表示做功快慢的物理量；数值上等于1s内所做的功，公式为P=

．

【解答】解：

A、公式为P=

；机械做的功越多，它的功率不一定大，还要看做功所用的时间；故A错误；

B、公式为P=

；机械做功时间短，它的功率不一定大，还要看做功的多少；故B错误；

C、功率是表示做功快慢的物理量；机械做功越快，它的功率就越大；故C正确；

D、公式为P=

；做相同的功，机械用的时间长，它的功率就越小；故D错误；

故选C．

【点评】深入理解功率的概念，是解答此题的关键．

3．某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功是（　　）

A．750J

B．150J

C．没有做功

D．做了功，但条件不足，无法确定

【考点】功的计算．

【专题】功、功率、机械效率．

【分析】物体做功的公式为W=Fs，即只有明确了力及力的作用下的距离才能求出力对物体所做的功；分析题目中的条件可知能否求出功．

【解答】解：

题目中只说明了力，而没说明物体在力的作用下发生的距离，故无法准确求出脚对球所做的功；

故选D．

【点评】本题考查对功的公式的理解及应用，注意题目中的15m是球离开脚后由于惯性前进的距离，不是力的作用下的距离．

4．用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离S的关系图象如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（　　）

A．F甲＞F乙B．F甲＜F乙

C．F甲=F乙D．条件不足，无法判断

【考点】功的计算．

【专题】压轴题；信息给予题；图析法．

【分析】分析图象，取相同的距离s，得出两个力做功的大小关系，再根据W=Fs分析两个力的大小关系．

【解答】解：

如图，当移动距离为s时，两个力做的功：

W甲＞W乙，

∵W=Fs，

∴两个力：

F甲＞F乙．

故选A．

【点评】本题为很好的图象和控制变量法相结合的题目，类似图象：

s﹣v图象、m﹣v图象、U﹣I图象等，属于中考常见题型．

5．若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面的高度的观察与了解，估算人手克服课本所受重力所做的功约为（　　）

A．0．lJB．10JC．1JD．0.01J

【考点】功的计算．

【专题】估算题；估算综合应用题．

【分析】首先估测物理课本的质量和课桌的高度，然后计算它的重力，最后根据功的公式计算就可．

【解答】解：

物理课本的质量大约是150g，课桌的高度大约是0.7m．

课本的重力：

G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N，

手克服课本所受重力所做的功：

W=Gh=1.5N×0.7m=1.05J．

故选C．

【点评】此题的难点在于对物理课本的质量和课桌的高度的估测，这是易错的地方，这要求我们对于生活中的物体要多观察，多思考．

6．一个物体在平衡力的作用下（　　）

A．它的动能一定不变B．它的重力势能一定不变

C．它的弹性势能一定不变D．无法确定

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】机械能及其转化．

【分析】物体在平衡力作用下处于静止状态或匀速直线运动状态，物体进行匀速直线运动时，物体可能匀速直线向上运动，或匀速直线下降运动，可能是水平方向上匀速直线运动，可能是斜向上匀速直线运动．然后根据动能、重力势能、弹性势能的影响因素判断能量变化．

【解答】解：

A、物体在平衡力的作用下，将保持静止状态或匀速直线运动状态即物体的速度不变，又因为质量也不变，所以动能一定不变．符合题意．

B、如果物体在水平方向上做匀速直线运动，则重力势能不变，如果在其他方向上做匀速直线运动，则它的高度要发生变化，重力势能要改变．不符合题意．

C、物体在平衡力的作用下是否发生弹性形变无法确定．不符合题意．

D、上面三个选项是可以判断的．不符合题意．

故选A．

【点评】

（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．

（2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．

7．学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：

①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较，可行的是（　　）

A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③都可以

【考点】功率的测量实验．

【专题】应用题；实验题；压轴题．

【分析】要比较功率的大小，有三种方法：

①做功时间一定，比较做功的多少，做功多的，功率大；

②做功的多少一定，做功时间短的，功率大；

③分别测出功率，进行比较．

比较功率不一定必须测出功率．

【解答】解：

爬楼是克服自身的重力做功，功率P=

=

=

，

①测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度，根据P=

求出功率，直接比较功率的大小；

②控制爬楼的时间相同，测出各自的体重m和爬楼的高度h，若mgh越大，功率就越大；

③控制爬楼高度相同，测出各自的体重m和爬楼时间t，若

的比值越大，功率就越大；

所以三种方法都是可以的．

故选D．

【点评】功率的公式是这一实验的原理，因此要从公式入手，找出需要测量的量，同时要注意不变的量和对应比较功率的方法．

8．直升飞机在空中匀速上升过程中，它的（　　）

A．重力势能增大，动能减小B．重力势能和动能增大

C．动能不变，重力势能增大D．动能和重力势能减小

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】机械能及其转化．

【分析】

（1）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．

（2）重力势能大小的影响因素：

质量、高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．

【解答】解：

直升飞机在空中匀速上升过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变，高度不断增大，重力势能增大，机械能增大．

故选C．

【点评】本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素，属于基本内容．在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化．

9．空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投的过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是（　　）

A．动能、重力势能都增大B．动能、重力势能都减小

C．动能减小、重力势能增大D．动能增大、重力势能减小

【考点】动能和势能的大小变化．

【专题】控制变量法．

【分析】判断动能和势能大小的变化从动能和势能大小的影响因素考虑．

（1）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．

（2）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．

【解答】解：

飞机空投救灾物资时，速度不变，质量减小，动能减小；飞机的高度不变，质量减小，重力势能减小．

故选B．

【点评】掌握动能、重力势能大小的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能的变化．

10．把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图所示的哪一幅图象能正确反映球离手后至落回地面前，机械能E与篮球离地高度h的关系（　　）

A．

B．

C．

D．

【考点】机械能．

【专题】机械能及其转化．

【分析】

（1）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．

（2）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．

（3）只有动能和势能的相互转化时，机械能守恒．

【解答】解：

把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变．

故选D．

【点评】本题的重点是知道影响动能和重力势能的因素，同时理解能量守恒的实质．

11．如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（　　）

A．小球上下运动过程中，运动状态保持不变

B．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功

C．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力

D．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化

【考点】力是否做功的判断；力作用的相互性；动能和势能的转化与守恒．

【专题】运动和力；功、功率、机械效率；机械能及其转化．

【分析】

（1）力的作用效果：

一改变物体形状，二改变物体运动状态．

（2）做功的两个必要条件，即：

一作用在物体上的力，二物体在这个力的方向上通过的距离．

（3）物体间力的作用是相互的．

（4）对于判断能量转化的题目，我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向．

【解答】解：

A、小球上下运动，运动方向发生改变，速度也在不断变化，因此运动状态发生改变．错误，符合题意．

B、小球受重力作用，向下运动，受到重力所做的功．正确，不合题意．

C、物体间力的作用是相互的，小球受到弹簧的拉力，弹簧也受到小球的拉力．正确，不合题意．

D、小球向上运动，高度变高，速度变慢，动能减小，转化为重力势能．小球向下运动，高度变低，速度变快，重力势能减小，转化为动能，动能与势能不断相互转化．正确，不合题意．

故选A．

【点评】此题考查了力的作用效果、做功的条件、力的作用相互性、动能和势能的转化，是一道力学基础题．

12．下列过程中动能转化为势能的是（　　）

A．钟表里旋紧的发条，带动齿轮转动

B．重锤从高处下落

C．压缩的弹簧将物体弹射出去

D．向上抛出的石块的上升过程

【考点】动能和势能的转化与守恒．

【分析】要解答本题需掌握：

能量相互转化的特点．

【解答】解；A、钟表里旋紧的发条，带动齿轮转动，是弹性势能转化为动能．故A不正确．

B、重锤从高处下落，是重力势能转化为动能．故B不正确．

C、压缩的弹簧将物体弹射出去是，弹性势能转化为动能．故C不正确

D、向上抛出的石块的上升过程，动能转化为势能．故D正确．

故选D

【点评】本题主要考查学生对：

动能和势能转化的特点的理解和掌握．

二、填空题

13．起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m，起重机对物体做的功为　2000　J，它的功率是　40　W，合　0.04　kW．

【考点】功的计算；功率的计算．

【专题】计算题；功、功率、机械效率．

【分析】

（1）起重机对货物的拉力等于货物的重力，已知重力和在竖直方向上移动的距离，利用W=Gh可求出起重机对重物做的功，

（2）已知货物上升的速度，根据公式P=Fv可求在货物上升的过程中，起重机对货物做功的功率．根据1kW=

kW进行单位换算即可．

【解答】解：

（1）起重机做功：

W=Gh=400N×5m=2000J；

（2）起重机做功的功率：

P═

=

=Fv=Gv=400N×0.1m/s=40W=0.04kW．

故答案为：

2000；40；0.04．

【点评】本题考查功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道功率单位之间的进率，从而进行正确的换算．

14．自行车下坡时速度越来越大，它的动能逐渐　增大　，重力势能逐渐　减少　．

【考点】动能和势能的转化与守恒．

【专题】机械能及其转化．

【分析】动能的决定因素有两个：

质量和速度．质量越大，速度越大，物体的动能越大．

重力势能的决定因素有两个：

质量和举高的高度．质量越大，高度越高，物体的重力势能越大．

【解答】解：

自行车在下坡过程中，质量不变，速度变大，所以其动能变大．自行车在下坡过程中，质量不变，高度减小，所以其重力势能减小．

故答案为：

增大；减少．

【点评】

（1）掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．

（2）能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．

15．2011年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以13.07s获得冠军，创造了该项目今年世界最好成绩!

（1）在这次比赛中，刘翔跑完110m的平均速度是　8.42　m/s；（保留两位小数）

（2）若体重为87kg的刘翔在跨栏时重心上升了0.32m，则他每跨过一个栏需要克服重力做功　278.4　J．（g取10N/kg）

【考点】速度的计算；功的计算．

【专题】计算题；应用题．

【分析】

（1）已知总路程和总时间，根据公式V=

可求平均速度．

（2）已知质量和重心上升的高度，根据公式W=Gh可求克服重力做的功．

【解答】解：

（1）平均速度V=

=

≈8.42m/s，

（2）克服重力做功W=Gh=mgh=87kg×10N/kg×0.32m=278.4J．

故答案为8.42；278.4．

【点评】本题考查速度和做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道影响速度和做功的因素．

16．一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m．若拉力做的功为500J，则拉力的大小为　20　N．

【考点】功的计算公式的应用；力是否做功的判断．

【专题】计算题；压轴题．

【分析】

（1）物体在水平面上运动分两个阶段，第一阶段，拉力作用在物体上，物体在拉力的作用下移动了25m，拉力对物体做功；第二阶段，物体依靠惯性前进了10m，水平方向上没有力的作用，没有力对物体做功．

（2）知道拉力和拉力做的功，根据W=FS，可以计算拉力．

【解答】解：

物体在拉力作用下移动了25m，拉力做功500J，

∴F=

=20N．

故答案为：

20．

【点评】

（1）掌握力对物体做功的两个必要因素．

（2）根据W=FS进行计算．

17．在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为　0　J；工人对木箱做功为　600　J；箱子运动的平均速度为　1.5　m/s．

【考点】功的计算；速度的计算．

【专题】计算题；推理法．

【分析】做功的两个必要因素：

一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，箱子是在水平地面上移动，在重力的方向上移动距离为0，重力做功为0；知道工人的推力和移动的距离，利用W=Fs求工人对木箱做功；知道运动路程和时间，利用速度公式求箱子运动的平均速度．

【解答】解：

由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0；

工人对木箱做功：

W=Fs=100N×6m=600J；

箱子运动的平均速度：

v=

=

=1.5m