人教版初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》单元检测试题 解析版.docx

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人教版初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》单元检测试题解析版

《功和机械能》单元检测题

一、单选题

1．下列事例中，人做功最接近6000J的是（）

A．原地将质量是100kg的杠铃举起

B．扛着50kg米袋从一楼慢慢登上三楼

C．提着重600N的水桶在水平地面上匀速前进10m

D．用10N的水平力推着物块在水平面上移动了600cm

2．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（）

A．运动过程中惯性减小    

B．运动过程机械能先增大后减小

C．在b点时重力等于弹力D．受到的弹力先减小后增大

3．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）

A．物体受力且运动时，力对物体就做了功

B．功率大的机器做功一定多

C．功率大的机器做功就快

D．做功快的机器其机械效率一定高

4．下面关于功和能的说法中，错误的是

A．物体能够对其他物体做功，它就具有能量

B．能量转化的多少可以用做功多少来量度，能量的单位与功的单位相同，也是焦

C．速度大的物体动能一定大

D．被拉弯的弓具有弹性势能

5．两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则（）

A．甲运动员做功较多，功率较小B．甲运动员做功较多，他们的功率相等

C．甲运动员做功较多，功率较大D．甲、乙运动员做功相等，功率相等

6．下列运动不属于机械运动的是（）

A．人从小到大身高变化B．猎豹正在飞奔

C．蜗牛正在缓慢爬行D．地壳运动使珠峰高度变化

7．下列有关能量说法正确的是（）

A．水平路面上匀速行驶的正在洒水的洒水车，其机械能不变

B．从光滑斜面滑下来的木块，其动能不变

C．汽油机做功冲程是将机械能转化为内能

D．火箭加速升空的过程中，其机械能增加

8．有一种重心在支点处的杠杆，他与转轴间的摩擦较小，因此机械效率很高。

若用这种杠杆将质量为18kg的物体匀速提升50cm的过程中，杠杆的机械效率为90%，则在提升该物体的过程中（g取10N/kg）（）

A．有用功为9JB．杠杆自重不做额外功C．总功为10JD．该杠杆为省力杠杆

9．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。

从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，下列说法正确的是（）

A．小球的速度逐渐变小

B．小球的机械能保持不变

C．小球所受合力先变小后变大

D．小球刚接触弹簧时速度最大

10．归纳知识结构可以帮助我们梳理知识间的联系，下列知识结构归纳正确的是（）

A．

B．

二、多选题

11．某建筑工地上，工人师傅用卷扬机、滑轮组和桶组成的装置将砂石从深坑中以速度v匀速运至地面，如图所示。

已知卷扬机的输出功率为P，桶重为G1，砂石重为G2，在t时间内将砂石匀速竖直提高h，此过程中该装置的机械效率为η（不计绳重和摩擦），下列判断正确的是（）

A．卷扬机加在绳子自由端的拉力

B．卷扬机加在绳子自由端的拉力

C．动滑轮的重力

D．动滑轮的重力

12．如图所示是冰壶比赛的一个场景。

冰壶比赛的得分规则是：

冰壶被运动员掷出之后，冰壶在冰面上滑行的过程中，运动员不能再触碰冰壶，依据最终停在得分区的不同位置得分。

关于冰壶在冰面上滑行过程中，下列说法中正确的是（）

A．冰壶被掷出之后，冰壶在冰面上滑行的速度是先增大后减小

B．冰壶在冰面上滑行过程中，冰壶受到的合力一定不为零

C．由于冰壶受到的阻力大于惯性，所以冰壶在冰面上滑行速度越来越小

D．冰壶在滑行中具有动能是由于冰壶被掷出之前运动员对冰壶做了功

13．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。

铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。

下列说法正确的是（）

A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功

B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少

C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少

D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化

14．利用斜面将木箱拉上汽车，下列做法可以提高斜面机械效率的是（）

A．以较快的速度拉木箱B．板长不变，改用光滑斜面，将木箱匀速拉上车

C．减小斜面的倾斜程度D．增大斜面的倾斜程度

15．为了将放置在水平地面上重为100N，底面积是0.1m2的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置，当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。

（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（）

A．0s～1s内，物体对地面的压强是300Pa

B．1s～2s内，拉力F做的功是187.5J

C．此滑轮组中动滑轮的重为20N

D．2s～3s内，拉力F的功率是100W

三、计算题

16．用如图所示滑轮组在15s内将重1000N的物体匀速提升了3m，绳子自由端拉力F为400N，不计绳重和摩擦力。

求：

（1）动滑轮的重量？

（2）绳子自由端拉力F做功的功率？

（3）滑轮组的机械效率？

（结果百分数保留一位小数）

（4）若将重物的重力增加300N后，用这滑轮组将重物匀速提高相同的高度，该滑轮组的机械效率是多少？

（结果百分数保留一位小数）

17．如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇，此观光艇的质量为900kg，在海上航行最大速度为36km/h，最多可载的游客数量为20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g＝10N/kg，求

（1）观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是多少米？

海水平均阻力为1.0×106N，则这一过程中观光艇所做的功至少为多少？

（2）该观光艇在水面下70cm深处有一个小零件，求小零件受到的海水的压强是多少？

（3）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积多大？

四、实验题

18．在利用如图所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，通过：

________来反映钢球动能的大小．探究物体动能与质量的关系时，有些同学对“质量不同的钢球从同一斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，到达底部时的速度大小相等”有疑惑．请你在不增加器材的情况下利用现有器材设计实验证明该假设．

操作方法：

____________________．

实验现象：

①若________________________，则说明到达底部的速度大小相等．

②若________________________，则说明到达底部的速度大小不相等．

五、作图题

19．下图中，站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法．

20．图为某城市轻轨车，请从节能角度为其设计一个停靠车站，在虚线框内画出示意图。

（______）

参考答案

1．B

【解析】

【分析】

利用W=Gh或W=Fs计算出每个选项做功多少，选出正确选项。

【详解】

A、杠铃重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，原地将杠铃举起的高度约为h=2m，人做功W=Gh=1000N×2m=2000J；

B、米袋重力G1=m1g=50kg×10N/kg=500N；人受到重力约为G2=500N；登上三楼上升的高度h=3m×2=6m，人做功W=（G1+G2）h=（500N+500N）×6m=6000J；

C、提着重600N的水桶在水平地面上匀速前进10m，拉力方向向上，在拉力的方向上没有移动距离，拉力不做功；

D、用10N的水平力推着物块在水平面上移动了s=600cm=6m，推力做功W=Fs=10N×6m=60J；人做功最接近6000J的是B选项。

故选B。

2．C

【解析】

【分析】

（1）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大．

（2）机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关；

（3）小球从a到b的过程中，受弹簧的弹力、重力，重力大于弹力，小球速度越来越大．随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当小球到达b点时，弹力与重力相等．

【详解】

A.惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。

小球运动过程中质量不变，惯性不变。

故A错误；

B.小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。

此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小，故B错误；

CD、小球从a到b的过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大。

随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当小球到达b点时，弹力与重力相等，两力是一对平衡力，合力为零，故C正确，D错误。

故选C.

3．C

【解析】

【详解】

A、若物体运动的方向与受力方向垂直，则力对物体没有做功，说法错误，

B、功率大的机器只有说明它做功快，而不一定做功多，说法错误，

C、功率是表示做功快慢的物理量，功率大，做功快，说法正确；

D、做功快的机器只能说明功率大，而机械效率不一定高，说法错误。

故选：

C。

4．C

【解析】

【分析】

（1）一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量；

（2）功是能量转化的量度，功和能的单位相同；

（3）动能的大小取决于物体的质量和速度；

（4）物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能．

【详解】

A.物体能对其他物体做功，它就具有能，故A正确；B.能量转化的多少可以用做功多少来量度，能量的单位与功的单位相同，也是焦，故B正确；C.动能和物体的质量、速度有关，速度大的物体其动能不一定大，故C错误；D.被拉弯的弓发生形变，故具有弹性势能，故D正确。

故选C.

5．C

【解析】

【详解】

两人举起杠铃质量相同，根据G=mg可知杠铃重力相同，甲比乙高，举起的高度：

h甲＞h乙，根据W=Gh可知举起杠铃做的功：

W甲＞W乙，举起杠铃用的时间相同，

可知做功的功率：

P甲＞P乙。

故选C。

6．A

【解析】

【详解】

物理学中，把物体位置的变化叫做机械运动，人从小到大身高变化，是生理变化，故A符合题意；猎豹正在飞奔，猎豹相对地面的位置发生了变化，属于机械运动，故B不合题意；蜗牛正在缓慢爬行，蜗牛相对地面的位置发生了变化，属于机械运动，故C不合题意；地壳运动使珠峰高度变化，珠峰相对地面的位置发生了变化，属于机械运动，故D不合题意，故选A。

7．D

【解析】

【分析】

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：

质量和被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；动能和势能统称为机械能。

【详解】

A、水平路面上匀速行驶的正在洒水的洒水车，速度不变，但其质量减小，动能变小，且高度不变，重力势能不变，机械能包括动能和势能，机械能变小，故A错误；

B、从光滑斜面滑下来的木块，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，故B错误；

C、汽油机做功冲程，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故C错误；

D、火箭加速上升，质量不变，高度增加，所以重力势能增加，同时速度增大，动能增大，机械能包括动能和势能，所以机械能增加，故D正确。

故选D。

8．B

【解析】

【分析】

（1）根据W＝Gh＝mgh求出有用功；

（2）重心在支点处的杠杆，没有克服杠杆自重做额外功；

（3）根据η＝

求出总功；

（4）根据力臂关系判断属于哪种类型的杠杆。

【详解】

A、有用功W有用＝Gh＝mgh＝18kg×10N/kg×0.5m＝90J，故A错误；

B、重心在支点处的杠杆，重心的位置不变，没有克服杠杆自重做额外功，故B正确；

C、根据η＝

可知，总功W总＝

＝

＝100J，故C错误；

D、重心在支点处的杠杆，其动力臂和阻力臂的大小关系不知道，所以无法判断它属于哪种类型的杠杆，故D错误。

故选：

B。

9．C

【解析】

【分析】

分析小球的受力情况，分析其运动情况，与然后根据影响机械能、动能、重力势能的因素分析答题．

【详解】

A.小球接触弹簧向下运动过程中，受到弹簧向上弹力的作用，但刚开始弹力小于重力，合力的方向仍然向下，小球做加速运动，当弹簧形变量越来越大，弹力越来越大，弹力大于重力时，小球开始做减速运动，所以小球刚接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，先加速后减速，小球刚接触弹簧时速度不是最大，故AD错误；

B.小球接触弹簧向下运动过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能减小，故B错误；

C.小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力作用，在此过程中，向下的重力大小保持不变，刚开始弹力小于重力，合力的方向仍然向下，当弹簧被压缩到一定程度时，弹力等于重力时，合力为零，弹簧继续被压缩，弹力大于重力时，合力方向向上，小球所受的合力先变小后变大，故C正确；

故选C.

10．D

【解析】

【分析】

A、根据物质微观结构模型分析答题；

B、根据三类杠杆分类方法及特点答题；

C、根据物态变化的概念分析答题；

D、根据机械能的分类分析答题．

【详解】

A.固态物质分子间距很小，分子间相互作用力非常大；液态物质分子间距较大，分子间相互作用力较小；气态物质分子间距非常大，分子之间基本无相互作用力，故A错误；

B.使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，所以钓鱼竿是费力杠杆；使用钳子时，动力臂大于阻力臂，所以钳子是省力杠杆，故B错误；

C.物质由固态变为液态是熔化，由液态变为气态是汽化，由气态变为固态是凝华而不是升华，故C错误；

D.机械能可分为动能与势能，势能又分为重力势能与弹性势能，故D正确。

故选D.

11．ACD

【解析】

【分析】

（1）卷扬机的输出功率为P，即拉力F做功的功率为P，利用W=Pt求拉力做的总功；由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，拉力做的总功W=Fs，联立可得拉力大小；

（2）根据滑轮组的机械效率得到卷扬机加在绳子自由端的拉力；

（3）不计绳重和摩擦，W额=W总-W有用=Pt-G2h，而额外功W额=（G1+G动）h，据此求动滑轮重力；

（4）不计绳重和摩擦，该装置的机械效率

，据此求动滑轮重力。

【详解】

A、卷扬机的输出功率为P，即拉力F做功的功率为P，拉力做的总功：

W总=Pt，---------①

由图知，n=2，则拉力端移动的距离s=2h，拉力做的总功：

W总=Fs=F×2h=2Fh，----------②

由①②可得拉力：

，故A正确；

B、克服砂石重力做的功为有用功，该装置的机械效率：

，故B错误；

C、不计绳重和摩擦，克服桶和动滑轮重力做的功为额外功，则有：

W额=W总-W有用=Pt-G2h=（G1+G动）h，则动滑轮的重力：

，故C正确；

D、不计绳重和摩擦，该装置的机械效率：

，动滑轮的重力：

，故D正确。

故选ACD。

12．BD

【解析】

【分析】

（1）力是改变物体运动状态的原因，即物体的运动状态发生改变；

（2）物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时，即物体处于平衡状态时，其所受的合力才是0；

（3）惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质；

（4）做功的条件有两个：

作用在物体上必须有力，且沿力的方向有一段距离。

【详解】

A.冰壶被掷出之后，冰壶由于受到阻力的作用，所以其速度逐渐减小，故A错误；

B.由于冰壶被掷出之后，其速度逐渐减小，即不是平衡状态，故其所受的合力一定不是0，故B正确；

C.惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，不是力，由于冰壶受到阻力作用，在冰面上滑行速度越来越小，故C错误；

D.运动员在投掷冰壶时，在冰壶离开手之前，人的手对冰壶有力，且沿力的方向有一段距离，所以人对冰壶做了功，冰壶在滑行中具有动能，故D正确。

故选BD。

13．ACD

【解析】

【分析】

（1）此题要依据做功的两个条件（一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功；

（2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．

（3）运动状态改变包括运动快慢的改变和运动方向的改变．

【详解】

A.在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A正确；

B.在b到d的过程中，由于不计空气阻力，所以铅球的机械能不变，故B错误；

C.在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，故重力势能减小，故C正确；

D.在a到d的过程中，铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变，所以运动状态是在不断变化的，故D正确；故选ACD.

14．BD

【解析】

【分析】

斜面的机械效率和斜面的倾斜程度、粗糙程度有关，斜面倾斜程度越大，斜面越光滑，斜面的机械效率越高。

【详解】

斜面的机械效率和斜面的倾斜程度、粗糙程度有关，和拉动速度大小无关，故A错误；

增大斜面的倾斜程度时，物体对斜面的压力会减小，所以摩擦力会减小，克服摩擦力做的额外功就会减小，有用功不变，此时的机械效率会提高；

减小斜面的粗糙程度，也会减小摩擦，克服摩擦力做的额外功就会减小，有用功不变，此时的机械效率会提高；

所以斜面倾斜程度越大，斜面越光滑，斜面的机械效率越高，故B、D正确，C错误。

故选：

BD。

15．ABC

【解析】

【分析】

由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h。

（1）由图甲得出在2～3s内的拉力F，根据

计算动滑轮重力；已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，根据受力平衡可求出压力和压强；

（2）由F﹣t图象得出在1～2s内的拉力F，由h﹣t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用

求此时拉力做功。

（3）由F﹣t图象得出在2～3s内的拉力F，由v﹣t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用

求拉力做功功率。

【详解】

由图知，承担物重的绳子股数n＝3；

（1）由图乙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，由图甲可知此时拉力F3＝40N，

不计绳重和绳与轮之间的摩擦，则绳端拉力

，

所以

，故C正确。

由图甲可知，在0～1s内，拉力F1＝30N；以动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，以及三根绳子向上的拉力3F1作用，处于静止状态；

可得物体对地面的压力：

；

则物体对地面的压强：

；故A正确；

（2）在1～2s内，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m，

绳端移动的距离：

，

此过程中拉力做的功：

；故B正确。

（3）由图乙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，重物的速度v3＝2.50m/s，

则绳端移动的速度：

，

在2～3s内，重物做匀速运动，由图甲可知此时拉力F3＝40N，

拉力做功的功率（总功率）：

，故D错误；

故选：

ABC。

【点睛】

综合性较强，涉及到功、功率、机械效率、压强的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的速度和拉力大小是本题的突破口。

16．

（1）200N

（2）240W（3）83.3%（4）86.7%

【解析】

【详解】

（1）动滑轮的重：

G动=nF−G=3×400N−1000N=200N；

（2）绳子自由端移动的速度：

v=

=

=

=0.6m/s，

绳子自由端拉力F的功率：

P=Fv=400N×0.6m/s=240W；

（3）滑轮组的机械效率：

η=

=

≈83.3%；

（4）将重物的重力增加300N后：

G′=G+200N=1000N+300N=1300N，

绳子的拉力：

F′=

（G动+G′）=

（200N+1300N）=500N

此时滑轮组的机械效率：

η′=

 =

≈86.7%.

17．

（1）7.2×104m，7.2×1010J。

（2）7×103Pa；（32.1m3

【解析】

【详解】

（1）由

可得，观光艇行驶的路程：

，

因为观光艇匀速直线运动，所以水平方向受力平衡，则牵引力：

F＝f＝1.0×106N，

牵引力所做的功：

W＝Fs＝1.0×106N×7.2×104m＝7.2×1010J。

（2）小零件受到的海水的压强：

p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m＝7×103Pa；

（3）观光艇满载时的总重力：

G总＝m总g＝（60kg×20+900kg）×10N/kg＝2.1×104N；

观光艇满载时受到的浮力：

F浮＝G总＝2.1×104N；

由F浮＝ρgV排可得，满载时浸入的体积：

。

答：

（1）观光艇以最大航速匀速行驶2小时的路程是7.2×104m，这一过程中观光艇所做的功至少为7.2×1010J。

（2）小零件受到的海水的压强是7×103Pa；

（3）观光艇满载乘客时，浸入水中的体积2.1m3；

18．木块被推动的距离同时在相同高度释放质量不同的两个小球两球同时到达水平面两球先后到达水平面

【解析】

【分析】

同时在相同高度释放两球，若两球的速度相等时，则两球会同时到达平面。

【详解】

实验中采用转换法，通过木块被推动距离的大小，比较钢球对木块做功的多少，判断钢球动能的大小；操作方法：

同时在相同高度释放质量不同的两个小球；实验现象：

①若同时到达平面，则两球的速度相等；②若两球先后到达平面，则两球的速度不相等。

19．

【解析】

试题分析：

从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如上图所示。

考点：

滑轮组的绕线方法

20．

【解析】

【分析】

利用能量转化去分析，火车进站时要上坡，动能减小，重力势能会增加；火车出站时要下坡，重力势能减小，动能增加。

【详解】

在车进站时，车要停下来，而车此时是有很大的动能的，若刹车，就把这些动能转化为了内能而损耗了，若进站时让车上坡，把动能转化为重力势能贮存起来，这样就减小因刹车消耗的机械能；车在出站时，车原来处于静止没有动能，需要消耗燃料的化学能才能启动，运动起来，若利用下坡，则可以把重力势能转化为动能，便于启动，节省了燃料，起到节能的作用，故图可设计为下图