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人教版八年级下册物理单元测试卷
第十一章 功和机械能
（本试卷6个大题，24个小题。满分100分，考试时间90分钟。）
姓名 班级 学号 成绩
一、选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。第1~8题为单项选择题；第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1．下列估测比较贴近实际的是（　 　）
A．教室门高度约3m B．一颗鸡蛋的重力约5N
C．中学生从一楼爬上三楼克服重力做功约3000J D．中学生站立时对地面的压强约105Pa
2．汽车在高速公路行驶，往往要被限制最大行驶速度，如果用物理学的思维来解读，其目的是（　 　）
A．限制摩擦力 B．限制势能 C．限制动能 D．限制惯性
3．快递在现代物流中发挥重要作用，下列哪项工作中快递小哥对货物做了功（　 　）
A．抱着货物乘电梯上楼 B．提着货物在水平路上匀速前进
C．用力搬货物但未搬动 D．抱着货物在原地等待签收
4．在排球比赛中，小明把排球竖直抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近的是（　 　）
A． B． C． D．
5．共享单车投向天津市场，为天津创建文明城市增加了一道亮丽的风景线，以下关于自行车的说法中正确的是（　 　）
A．较宽的坐垫可以增大压强
B．快速骑车时，刹车后还会继续向前运动是由于人和车受到惯性作用
C．骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大
D．轮胎表面凹凸不平的花纹可以增大摩擦
6．如图所示，光滑轨道ABC固定在竖直平面内，BC段水平，一小球从A点由静止释放运动到C点的过程中，动能和势能变化情况是（　 　）（不计空气阻力）
A．A到B的过程，小球的动能增大，势能不变
B．A到B的过程，小球的动能增大，势能减小
C．B到C的过程，小球的动能不变，势能减小
D．B到C的过程，小球的动能增大，势能不变
7．如图所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法正确的是（　 　）
向上运动，吸引力对铁块做了功
在0～2s内拉力F等于5N
在0～6s内拉力F大于7N
在2～6s内拉力做的功为84J
8．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直．B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A．从O至C运动员速度一直减小
B．从A点至B点过程中动能变小
C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小
D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小
9．（多选）关于机械能及其转化，下列说法正确的是（　 　）
A．质量相同的两个物体，速度大的动能大 B．重力势能只与位置的高低有关
C．水电站将水的机械能转化为电能 D．汽车刹车过程中，将动能转化为内能
10．（多选）如图甲所示，将一根弹簧和一只金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。下列说法正确的是（　 　）

A．只要是小球下降的过程，小球的动能就增大
B．只要是小球上升的过程，小球的重力势能就增大
C．小球在t1时刻的动能E1大于小球在t2时刻的动能E2
D．弹簧在t1时刻的弹性势能E3大于弹簧在t2时刻的弹性势能E4
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共14分。）
11．如图所示，比较甲、乙两图进行的实验，可得结论：物体的质量相等时， 越大，动能越大。
12．物体在大小为5牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进2米，则拉力做功的功率为 瓦；若物体重20牛，则重力对物体做的功为 焦。
13．如图为四旋翼无人机，其下方悬挂有摄像机。无人机先从地面竖直上升，然后沿某一水平直线匀速飞行并拍摄。无人机从地面竖直上升时，重力势能 ；无人机沿某一水平直线匀速飞行时，动能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。
14．如图所示是我国自主设计研发的舰载机在航空母舰上起飞的情境，以起飞的舰载机为参照物航空母舰是 的，舰载机加速升空的过程中，它的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分。）
15．如右图甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
16．如图所示，将一个单摆小球拉至A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图中画出C点所在位置和小球在C点时所受重力示意图．
17．如图甲所示，物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面，用力把物块A从C点向左移并压缩弹簧至B处。静止释放物块A，物块A在光滑的水平面上运动，请在坐标系中画出释放物块A后，物块A从B点运动到C点的速度随时间变化图像。

四、实验探究题（本题共3个小题，每空2分，共28分。）
18．小燕用测力计、长方体木块A、砝码、木板、斜面、小车等器材完成下列实验：
实验一： 图甲探究“滑动摩擦力的影响因素”： 实验中匀速直线拉动木块是为了使物体受到
的 与拉力大小相等，若实验中F1＜F2，则可总结出实验结论是： ；
（2）实验二：图乙探究“动能与哪些因素有关”：若要探究物体的动能与速度关系，则可选择 （填写序号：c、d、e）两组实验来达到；实验中动能的大小是通过 来反映；
（3）实验三：图丙“探究阻力对运动的影响”：实验中为了使小车滑下来的速度相同，其必要的实验操作是 ；若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是W1、W2，则W1 W2。
19．小芳同学对八年级物理《科学之旅》中“伽利略对摆动的研究”非常感兴趣，于是利用如图所示的装置进行实验。
（1）已知摆球的质量为0.5kg，实验中摆球在往复摆动时，某次摆球由A点摆至C点的过程中A点与B点的高度差为10cm，摆球由A点摆至B点的过程重力所做功为 J；在单摆往复摆动过程中机械能 守恒。
（2）伽利略发现单摆摆动时，无论摆幅是大是小，摆动一个来回所需时间（摆的周期T）相同，即单摆的摆动周期T与振幅无关。所以小芳同学推断单摆往复摆动过程中第一次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率和第十次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率的大小关系为
（3）伽利略开创了以实验为基础并具有严密逻辑体系和数学表述的近代科学，被后人誉为“近代科学之父”。伽利略还进行了下列哪个物理知识的研究：
A．测量大气压强 B．牛顿第一定律 C．杠杆平衡原理 D．阻力对物体运动的影响
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
钢珠质量m(克) 30 20 10 10 10 10 10 10 10
高度h(厘米) 45 45 45 20 20 20 80 80 40
水平速度v(厘米/秒) 30 30 30 20 40 80 40 80 80
水平距离s(厘米) 9 9 9 4 8 16 16 32
20．某小组同学发现，水平抛出的物体，其落地点的远近往往是不同的，如图所示。为了研究水平抛出的物体在水平方向上通过的距离s与哪些因素有关，他们用质量m不同的钢珠，在不同的高度h处，以不同的水平速度v抛出，利用实验室频闪照片记录下物体的运动轨迹，经测量计算后将相关数据记录在表格中：
(1)分析比较表中实验序号1、2与3中数据及相关条件可知，水平抛出物体的s与m 关(选填“有”或“无”)；
(2)分析比较表中实验序号4、5与6中数据及相关条件可知：水平抛出的物体， ；
(3)分析比较表中实验序号 中数据及相关条件，可得出水平抛出物体的s与h的关系。请判断表中实验序号10中s (选填“大于”、“等于”或“小于”)16厘米。
五、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分。）
21．如图所示，工人用叉车将货物从地面提升到某一高度。请你结合叉车的部位和工作情景提出个物理问题，并做出简要的回答，不得与示例重复。
示例：问题：为什么叉车能把货物提起？
解释：力可以改变物体的运动状态。
问题： ？
解释： 。
22．《电动自行车安全技术规范》要求：整车重量不超过55kg，设计速度不大于25km/h，电机功率应不超过400W，具有脚踏骑行功能 请根据初中所学的物理知识解释：为什么要限定电动自行车的质量和速度
六、综合应用题（本题共2个小题，第23题8分，第24题8分；共16分。）
23．（8分）近年来，国产迷你电动汽车因环保、节能、价格低廉等优势，越发受到人们欢迎。如图是国内一辆质量为1.2×103kg的新能源汽车在平直公路上匀速行驶，汽车行驶时受到的阻力为车重力的0.1倍，匀速行驶1000m，用时50s，求电动汽车匀速行驶的过程中：
（1）汽车行驶的速度；（2分）
（2）50s内汽车牵引力所做的功；（3分）
（3）汽车发动机牵引力的功率。 （3分）

24．（8分）骑自行车是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s，该过程中前后轮与地面的总接触面积为20cm2。若小明的质量为55kg，自行车重150N，骑行时自行车受到的阻力为总重的0.03倍。（g取10N/kg）
（1）求小明骑行时自行车对水平地面的压强；（2分）
（2）求小明骑行过程中动力做功的功率； （3分）
（3）头盔的内部用的是比较柔软的材料，请用所学物理知识解释其中的道理。（3分）
试卷第1页，共3页
八年级下册 物理单元测试卷 第 1 页，共 7 页
参考答案：
1．C
【详解】A．教室门高度约2m，故A不符合题意；
B．一颗鸡蛋的重力约0.5N，故B不符合题意；
C．中学生从一楼爬上三楼克服重力做功约
故C符合题意；
D．中学生站立时对地面的压强约
故D不符合题意。
故选C。
2．C
【详解】车的速度越大，动能就越大，由于惯性，在刹车时不容易停下来，为了防止交通事故，所以要限制汽车行驶最大速度。
故选C。
3．A
【详解】A．快递小哥抱着货物乘电梯上楼，人对物体施加了力，物体在力的方向上最终通过了距离，所以人对物体做了功，故A符合题意；
B．提着货物在水平路上匀速前进，货物受到了力，在力的方向上没有移动距离，所以快递小哥对货物不做功，故B不符合题意；
C．用力搬货物但未搬动，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以不做功，故C不符合题意；
D．抱着货物在原地等待签收，对货物有力的作用，在力的方向上没有距离，所以不做功，故D不符合题意。
故选A。
4．A
【详解】小明把排球竖直向上抛出，排球向上运动过程中，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，动能减小，到达最高时速度为0，动能为0；随后排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，动能变大；所以，整个过程中排球的动能先变小至0，然后再变大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】A．较宽的坐垫可以增大受力面积，在压力不变时减小压强，故A错误；
B．惯性不是力，“受到惯性作用”这一说法错误，故B错误；
C．骑车在水平路面上匀速行驶时，其速度不变，质量不变，故其动能不变，高度不变，故其重力势能不变，则机械能不变，故C错误；
D．轮胎表面凹凸不平的花纹可以增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】AB．A到B的过程，小球质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，势能减小，故A不符合题意，B符合题意；
CD．轨道ABC光滑，B到C的过程，小球不受摩擦力作用，且不计空气阻力，将做匀速直线运动，所以小球的动能不变，势能不变，故CD不符合题意。
故选B。
7．D
【详解】A．由甲图知，磁性平板对铁块的吸引力是水平方向，而铁块沿竖直方向运动，所以吸引力对铁块不做功，故A错误；
BC．在0～2s内处于加速运动状态，即此时的拉力F大于重力和摩擦力，故拉力大于
5N+2N=7N
由乙图可见，在2～6s铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点可知
F=G+f=5N+2N=7N
故BC错误；
D．2～6s内物体的速度为3m/s，运动的路程
s=vt=3m/s×(6s-2s)=12m
在2～6s内拉力做的功为
W=Fs=7N×12m=84J
故D正确。
故选D。
8．D
【详解】试题分析：当运动员由O点跳下，到达A点时，运动员属于自由落体运动，故A不对；在由A到B的过程中，弹性绳对运动员的力小于运动员的重力，运动员受到的合力是向下的，故运动员的速度在增大，故B错误，当由B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的力大于运动员的重力，运动员受到的合力是向上的，故运动员的速度在逐渐减小，直到到达C点时，运动员的速度变为零，故D正确．
考点：机械能，运动和力的关系
9．ACD
【详解】A．因为动能的大小与质量和速度有关，质量相同的两个物体，速度大的动能一定大，故A正确；
B．影响重力势能的因素是质量和高度，位置高的物体，其重力势能不一定大，故B错误；
C．水电站工作时，消耗水的机械能，产生电能，将机械能转化为电能，故C正确
D．汽车刹车过程中，刹车片会发热，其内能增大，把汽车的动能转化为刹车片的内能，故D正确。
故选ACD。
10．BC
【详解】A．只要是小球下降的过程，会受到弹簧的弹力作用，小球的质量不变，速度先变大后变小，所以小球的动能是先变大后变小，故A错误；
B．只要是小球上升的过程，小球的高度就会变大，在质量不变的情况下，小球的重力势能就增大，故B正确；
C．小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是每次小球反弹的高度逐渐变小，因为在此过程中小球的机械能转化为内能，说明此过程小球机械能不守恒；小球在整个过程中机械能越来越小，由图乙可知，小球在t1时刻的高度等于小球在t2时刻的高度，所以小球在t1时刻的重力势能等于小球在t2时刻的重力势能，又因为小球在t1时刻的机械能大于小球在t2时刻的机械能，所以小球在t1时刻的动能E1大于小球在t2时刻的动能E2，故C正确；
D．由图乙可知，小球在t1时刻的高度等于小球在t2时刻的高度，即弹簧被压缩的程度相同，所以弹簧在t1时刻的弹性势能E3等于弹簧在t2时刻的弹性势能E4，故D错误。
故选BC。
11．速度
【详解】小球从同一斜面的越高处滚下，进入水平面时的速度越大；由图可知，两图中小球质量相等，甲图中小球在斜面上的高度较大，进入水平面时的速度较大，甲图中小球推动物体B移动的距离较长，对物体做的功较多，表明甲图中小球的动能较大，所以可得出的结论是：物体的质量相等时，速度越大，动能越大。
12． 1 0
【详解】[1]拉力做的功
W=Fs=5N×2m=10J
拉力做功的功率
P==1W
[2]因为物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力对物体做功为0。
13． 增大 不变
【详解】[1]重力势能与物体的质量和所处高度有关，因此无人机从地面竖直上升时，质量不变，高度越来越大，所以重力势能增大。
[2]动能与物体的质量和速度有关，因此无人机沿某一水平直线匀速飞行时，质量不变，速度不变，所以动能不变。
14． 运动 增大
【详解】[1]舰载机与航空母舰之间的位置不断发生变化，所以以舰载机为参照物，航空母舰是运动的。
[2]舰载机加速升空的过程中，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，所以机械能增大。
15．
【详解】物体的动能与质量和速度有关，汽车匀速直线上坡，速度不变，质量不变，故动能不变，图像如下
16．
【详解】小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能，从B到C的过程中，动能转化为重力势能．不计能量损失，小球在C点和在A点具有的重力势能相同，所以C点与A点在同一水平线．画出小球在A位置时的悬挂点关于竖直线的对称位置，这一位置就是C的位置，小球在C点所受重力竖直向下。如图所示：
17．
【详解】当压缩弹簧时，弹簧具有弹性势能，在恢复形变时，弹性势能转化为动能，使物块获得一定的速度，且在物块离开弹簧时，速度达到最大；物块离开弹簧后，因水平面光滑，它在水平方向不受力，所以，物块将做匀速直线运动，综上所述，静止释放物块A，此后物块的运动是先加速后匀速，如图所示：

18． 摩擦力 接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 cd 木块移动的距离 让小车在同一高度滑下 等于
【详解】（1）[1]实验中，需用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，所以两个力大小相等。
[2]图甲中，接触面的粗糙程度相同，木块上面加上砝码，接触面的压力大，没有砝码压力小，若实验中F1＜F2，则说明接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（2）[3]若要探究物体的动能与速度关系，需要控制速度改变，其他量不变，需要用相同的小车在不同的高度释放，以保证到达斜面底端的初速度不同，故选cd。
[4]实验中动能的大小是通过木块移动的距离来反映的，应用了转换法。
（3）[5]当相同的小车从同一高度释放，小车的动能相同，到达斜面底端时转换成的动能相同，因为质量相同，所以速度相同。实验中为了使小车滑下来的速度相同，其必要的实验操作是让小车在同一高度滑下。
[6]因为小车到达水平面上速度相同，小车慢慢停下来，是克服摩擦力做功，动能转化为内能，小车的动能相同，小车的全部的动能转化为内能，故克服摩擦力做功相同，则W1与W2相等。
19． 0.5 不 ＞ D
【详解】（1）[1]摆球由A点摆至B点的过程重力做功为
W=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×10×10-2m=0.5J
[2]在单摆往复摆动的过程中，由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，机械能不守恒。
（2）[3]在单摆往复摆动的过程中，由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，所以往后每次单摆A点与B点之间的高度差越来越小，根据W=Gh可知，重力所做的功也越来越小，但摆动一个来回所需时间（摆的周期T）相同，由可知，所以重力所做功的功率也越来越小，即第一次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率大于第十次单摆由A点摆至B点的过程重力所做功的功率。
（3）[4]A.托里拆利最早较精确测出了大气压的数值，故A错误；
B.牛顿在总结前人科研成果的基础上，建立的以牛顿三定律为主题的经典力学理论，故B错误；
C.阿基米德最早发现了杠杆的平衡条件，故C错误；
D.伽利略最早提出“力不是维持物体运动的原因”，并用斜面实验证明了：运动的物体在不受外力作用时，保持运动速度不变，故D正确。
故选D。
20． 无 h相同时，s与v成正比 5与7或6与8 大于
【详解】(1)[1]分析比较表中实验序号1、2与3中数据及相关条件可知，m分别为30克、20克、10克，水平抛出物体的水平距离s都为9厘米，所以水平抛出物体的s与m无关。
(2)[2]实验序号4、5与6中数据及相关条件可知：钢珠质量、高度都相同，所以关系为：水平抛出的物体，h相同时，s与v成正比。
(3)[3] 由实验5与7或6与8的实验数据可知水平抛出物体的s与h的关系。
[4]由数据知，水平速度相同时，高度越小，抛出距离越小，实验序号9和6中数据比较，物体质量和抛出速度相同，9中高度大于6中的高度，所以抛出距离大于6的抛出距离16厘米。
21． 见解析 见解析
【详解】[1]问题：叉车把货物从地面提升到某一高度，叉车对货物做功了吗？
[2]回答：做功了，有力作用在物体，并且物体在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要条件。
22．见详解
【详解】解法一：当速度相同时，质量越大的电动自行车动能越大；质量相同时，速度越大的电动自行车动能也越大，行驶时危险性就大，所以要对电动自行车的质量和速度加以限制。
解法二：当电动自行车质量越大，它的惯性越大；当电动自行车速度越大时由于惯性刹车距离会变长，行驶时危险性就大，所以要对电动自行车的质量和速度加以限制。
23．（1）20m/s；（2）1.2×106J；（3）2.4×104W
【详解】解：（1）汽车匀速行驶时的速度为
（2）汽车匀速直线行驶时，牵引力与阻力是一对大小相等的平衡力，由题意可知牵引力为
则50s内汽车牵引力所做的功为
（3）牵引力做功的功率为
答：（1）汽车匀速行驶时的速度为20m/s；
（2）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功为1.2×106J；
（3）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率为2.4×104W。
24．（1）；（2）105W；（3）见详解
【详解】解：（1）车与人的总重力为
小明骑行时自行车对水平地面的压强
（2）骑行时自行车受到的阻力为
骑行过程中动力做功的功率为
（3）压强大小与压力和受力面积有关，头盔的内部用的是比较柔软的材料，可以增加受力面积，减小压强，使用时更舒服一些。
答：（1）求小明骑行时自行车对水平地面的压强为；
（2）求小明骑行过程中动力做功的功率为105W；
（3）见详解。
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