1、教科版八年级下册第十二章机械能单元测试卷学校:_姓名:_班级:_考号:_评卷人得分一、单选题1在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是( )A B C D22022年冬奥会期间,延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇3个大项的比赛。图中是滑雪运动员从山上滑下的情景,下列有关说法中正确的是 ( )A运动员下滑过程中重力势能不变,机械能守恒B运动员弓着腰,是通过降低重心来增大惯性的C运动员在空中下落过程中重力做功越来越快D运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的接触面积,从而增大了压强3如图所示,孩子坐着雪橇从高高的雪坡上滑下,最终停下来。这一过程中所涉及的物理知
2、识,下列说法中正确的是A雪橇会停下来是因为受到惯性的作用B孩子受到的重力方向始终竖直向下C整个过程中,孩子的机械能保持不变D雪橇对雪坡的压力与雪坡对雪橇的支持力是一对平衡力4在高速公路长下坡路端的外侧,常设有如图所示的避险车道,供刹车失灵的车辆自救,当失控车辆冲上该车道时,被强制减速停车,下列说法不正确的是A避险车道相当于一个斜面B以相同速度行驶时,大货车比小轿车的动能大C下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越大D大货车冲上避险车道时,动能全部转化为重力势能5如甲图所示,小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩至c处时弹簧最短从a至c处的过程中,小球在b处速度最大
3、小球的速度v和弹簧被压缩的长度L之间的关系如乙图所示不计空气阻力,则从a至c处的过程中,下列说法中正确的是( )A小球所受重力始终大于弹簧的弹力B小球的重力势能先减小后增大C小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能D小球的动能一直减小6下面几个研究实例中,采用了相同研究方法的是( )利用光线表示光传播的径迹和方向“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少“探究物体的动能与速度的关系”时,让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下A和 B和 C和 D和7“歼15”飞机在“辽宁号”航母上进行起降训练。下列说法正确的是(
4、 )A飞机减速降落,机械能增大B飞机静止在航母上,没有惯性C飞机加速起飞,运动状态保持不变D飞机空中飞行,机翼上方空气流速大压强小8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受到的弹力始终不变B运动过程动能一直增大C运动过程机械能不变D在b点时重力等于弹力评卷人得分二、填空题9如图所示,跳水运动员为获得允足的空间滞留时间,都会在跳水前先用力下压跳板,以便利用跳板的_让自己上升的更高。不计空气阻
5、力,运动员从离开跳板到入水的过程中,_时(填“离开跳板”、“最高点”或“入水”)时动能最大。10图甲所示的铁块重力G4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在竖直方向上拉力F6N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为_N;铁块此时速度v与时间t的关系图象如图乙所示,则4s内拉力F做功是_J。11三峡船闸是当今世界上最大的船闸,它是利用_原理做成的;当船只通过船闸从下游驶到上游,船只的重力势能会_。(选填“增大”“不变”或“减小”)12如图中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动,如图所示,香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中,其动能_,重力势能_,机械能_。(均选填“增大”
6、“不变”或“减小”)评卷人得分三、实验题13实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。 实验数据如表:(1)从上表看出,本实验中研究动能大小与哪些因素有关的研究对象是_。实验中通过观察_来判断研究对象的动能大小。(2)控制钢球下摆高度不变,目的是保证钢球在最低点时的_ 不变。通过前3组数据中第_两组数据可以得出:在速度不变的情况下,物体的动能随着其质量的增大而增大。(3)让质量相同的钢球从不同高度摆下,钢球下摆高度增大,钢球在最低点时的速度增大。从前3组数据中第_两组数据可以
7、得出:在质量不变的情况下,物体的动能随着其速度的增大而增大。(4)在第 4 组实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做本组实验。甲同学建议换用同样材质较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用_同学的建议。14探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜而上由静止释放,小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题:(1)小车进入水平面时的动能是由_转化来的,实验时通过比较_来判断动能大小。(2)让一小车从斜面不同高度由静止将放,如图甲、乙所示,是探究动能大小与_的关系,得出的结论是:_。(3)实验中若使用的木块质量较大,为确保实验仍有较明显的现
8、象,有很多种方法。请答一种方法:_。一些物体的动能行走的牛约60J跑百米的运动员约3102J飞行的步枪子弹约5108J(4)小希通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题:物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小希查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示),结合生活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是_。评卷人得分四、计算题15无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示,一款质量为2t的无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公
9、路上匀速行驶了20min,无人驾驶汽车在这个过程中的功率为4104W求在这段时间内(g取10N/kg):(1)无人驾驶汽车对平直公路的压力;(2)无人驾驶汽车行驶的距离;(3)无人驾驶汽车的牵引力。16如图所示,物体A的质量m=12 kg, 在拉力F的作用下, 物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长.求:(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小.(2)拉力F的大小.(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功.试卷第6页,总6页参考答案1A【解析】影响动能大小的因素是:质量与速度。质
10、量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素是:质量与被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。小明把排球竖直向上抛出,在排球向上运动的过程中,高度变大,速度减小,动能转化为重力势能,到达最高点时速度为零,动能为零;然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,所以,排球在运动中动能先变小至零,然后再变大,故A图符合题意,故选A。点睛:本题考查的是影响动能、重力势能的因素,注意利用控制变量法判断动能、重力势能的变化即可。2C【解析】【详解】A. 运动员下滑过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小,且下滑过程中要克服摩擦力做功,所以机械能减小,故A错误;B.
11、 运动员弓着腰,是通过降低重心来增大稳定性,但惯性不会减小,故B错误;C. 运动员在空中下落过程中,速度越来越快,根据P=Fv=Gv可知,功率变大,即重力做功越来越快,故C正确;D. 运动员穿上滑雪板,因增大了与雪地的接触面积,从而减小了压强,故D错误;故选C。【点睛】注意对惯性的理解,惯性即物体保持运动状态不变的性质,惯性大小只与质量有关,是物体最基本的属性之一,注意能用惯性解释生活中的现象。3B【解析】试题分析:力是改变物体运动状态的原因,由于阻力的作用,雪橇会停下来。惯性是一种性质,不是一种作用。故A错误;重力方向始终竖直向下,故B正确;整个过程中,有一部分机械能克服摩擦做功,机械能转化
12、为内能,所以机械能会减小,故C错误;雪橇对雪坡的压力与雪坡对雪橇的支持力,两个力作用在不同的物体上,是相互作用力,一定不是平衡力,故D错误;故应选B。考点:力与运动 机械能守恒定律 二力平衡4D【解析】解:A由图可知,避险车道相当于一个斜面,故A正确。B以相同速度行驶时,大货车比小汽车的质量大,所以大货车比小轿车的动能大,故B正确。C下坡路段刹车失灵的大货车向下运动过程中,重力势能转化为动能,动能越来越大,故C正确。D大货车冲上避险车道时,动能一部分转化为重力势能,由于克服摩擦做功,一部分动能转化为内能,故D错误。故答案为D。点睛:知道动能和势能大小的影响因素,并能结合其能量的转化解决实际问题
13、是解答本题的关键。5C【解析】试题分析:在小球向下压缩弹簧的过程中,小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力;在ab段,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大;随着弹簧压缩量的增大,弹力逐渐增大,在b处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;小球再向下运动(bc段),弹力大于重力,合力向上,小球速度减小;故A错误;小球从a至c的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故B错误;小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故C正确;由图乙可知,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故D错误;故应选C。【考点定位】机械能转化6C【
14、解析】利用光线表示光传播的径迹和方向,是建立模型法;“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时,保持压力不变,改变受力面积,是控制变量法的应用;“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少,是转换法的应用;“探究物体的动能与速度的关系”时,让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下,是控制变量法的应用;故 和都利用了控制变量法,选C。点睛:理解实验中控制变量法的应用,当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验,实验时让一个因素变化,而其它因素都控制相等或相同即控制变量。7D【解析】【详解】A、飞机减速降落的过程中,质量不变,速度减小,动能减小,同时高度减小,重力势能减小,动能
15、和势能之和为机械能,所以机械能减小,故A错误;B、物体在任何时候都有惯性,停在甲板上的飞机仍然具有惯性,故B错误;C、飞机起飞的过程中,速度越来越块,飞机的运动状态改变了,故C错误;D、空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,空气通过机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,使飞机受到一个向上的升力,故D正确。故选:D。【点睛】注意对惯性的理解,惯性是物体的基本属性,与物体的运动状态无关,与质量大小有关,所以物体在任何时候、任何状态下都具有惯性,且惯性不是力,不能说成:受到惯性作用,而应该描述成:具有惯性。8D【解析】【详解】A弹簧的
16、弹力大小与弹簧的形变有关,形变越大弹力越大,A说法错误;B动能的大小与速度有关,在质量不变时,速度越大,物体动能越大,由乙图可得小球的速度先增大后减小,B说法错误;C在小球与弹簧发生作用时,有能量转移,即小球的机械能转移到弹簧上,C说法错误;D小球在b点时速度最大,小球向下的合力为零,即此时重力等于弹力,D说法正确。9 如弹性势能 入水【解析】当跳水运动员在跳水前先用力下压跳板时,跳板发生弹性形变,产生弹力,具有弹性势能,所以利用跳板的弹力让自己上升的更高。不计空气阻力时,机械能是守恒的,运动员从离开跳板到入水的过程中,在最低点时,重力势能最小,动能最大,速度最快,所以运动员在入水时动能最大。
17、点睛:考查了机械守恒及机械能转化的过程,重点是理解在没有摩擦的情况下,机械能的总量不变,即机械能守恒,所以最低点时,速度最快,动能最大。102 4.8 【解析】分析:(1)处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。(2)从图乙中读出铁块运动的速度,利用速度公式求出通过的路程,再利用W=Fs计算4s内拉力F做功。解答:(1)由乙图可见,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,故铁块受到摩擦力大小。(2)根据可得,铁块
18、在4s内升高的距离,因此拉力F做的功。故答案为:2;4.8。【点睛】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先,我们可以判断物体是否受力平衡;其次,根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。11连通器增大【解析】【详解】打开底部的阀门时,闸室与上游(或下游)的上端开口,且底部连通,构成一个连通器,水静止时水面相平,再打开闸门,船顺利通过,所以船闸是利用连通器原理工作的。船只从下游经过船闸到达上游,质量不变,高度增大,所以,船只的重力势能增大。【点睛】理解船闸是用小道理(连通器的原理)解决大问题的好例子。另外牢记影响重力势能大小的因素,当质量不变时,高度增加,重力势能
19、增大,高度降低,重力势能减小。12不变 减小 减小 【解析】【详解】物体动能大小与质量和运动的速度有关,当质量不变运动速度不变时,其动能大小也不变,故香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中,其动能不变;重力势能大小与物体质量和高度有关,当质量不变时,物体的高度减小时,重力势能减小,故香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中,其重力势能减小;而物体的动能与重力势能之和为机械能,动能不变,重力势能减小可得物体的机械能减小。13 钢球 木块运动的距离 速度 2 、3 1 、2 甲【解析】(1)实验的目的是探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”,由题,将钢球从某一高度由静止释放,钢
20、球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,即钢球的动能与其质量和速度的关系,所以研究对象是钢球;在该实验中用到了转换法,即将钢球的动能转化为其对木块做功的多少来比较,钢球推动木块运动的越远,它对木块做的功越多,它具有的动能就越大;反之就越小。所以实验中通过观察木块运动的距离来判断研究对象的动能大小。(2)让钢球从某一高度由静止释放,在向下摆动的过程中重力势能减小,动能增大。控制钢球下摆高度不变,目的是保证钢球在最低点时的速度不变。从表中数据可知,第2、3两组数据钢球下摆高度相同,质量越大,木块滑行距离越远,可以得出:在速度不变的情况下,物体的动能随着其质量的增大而增大。(3)让质量相同的钢球从不
21、同高度摆下,钢球下摆高度增大,钢球在最低点时的速度增大。从前3组数据中第1 、2两组数据钢球的质量相同,钢球下摆高度越大,木块滑行距离越远,可以得出:在质量不变的情况下,物体的动能随着其速度的增大而增大。(4)2 、3 、4三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系,所以第4次实验应保证钢球的质量、木块的质量、钢球下摆的高度都不变,现在实验时木块被撞后滑出木板,所以应换用同样较长的木板,故采用甲的建议。点睛:本实验运用了控制变量法研究动能大小的影响因素,用转化法表示动能的大小。采用控制变量法实验时,一定注意相同因素和不同因素。14 重力势能 木块被推动的距离 速度 当物体质量一定时,物体速度越
22、大,动能越大 增大小车下滑的高度(或减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力; 速度【解析】(1)让小车从斜面上由静止释放,小车的重力势能转化为动能,故进入水平面时的动能是由重力势能转化来的;根据转化法,小车的动能的大小是通过实验中木块被小车推动的距离来反映的。(2)在甲、乙两图中,同一小车,放置在不同的高度,控制了质量一定,改变了速度的大小,所以甲、乙两图可以探究动能大小与速度的关系。得出的结论是:当物体质量一定时,物体速度越大,动能越大。(3)实验中若使用的木块质量较大,小车撞击木块时,木块移动的距离较小,实验现象不明显,为使实验有较明显的现象,可以通过增大小车在斜面上的高度来增大小车的速度,
23、从而增大小车的动能,增大对木块做的功的多少,增大木块在水平面上滑行的距离;也可以通过减小接触面粗糙程度的方法来减小摩擦力,使木块在水平面上滑行距离增大。(4)由表中的数据可知牛的质量大,速度小,动能小;子弹的质量小,速度大,动能大,说明速度对物体动能的影响更大。15 20000N 24km 20m/s【解析】解答:(1)汽车对平直公路的压力:FG车m车g2103kg10N/kg2104N(2)无人驾驶汽车行驶的距离;svt72km/h2060h24km(3)无人驾驶汽车的牵引力:因为:PWtFv,而:v72km/h20m/s,FPV4000W20m/s2000N16(1)12 N. (2)24N. (3)12 J.【解析】(1)因物体A做匀速直线运动,则:f=F示=12N(2)如图所示,作用在动滑轮轴上的拉力:F=2f=212N=24N (3)如图所示,物体移动的距离是力F移动距离的二倍,则W=FS=24N0.1m/s10s12=12J 答:(1)摩擦力f为12N;(2)拉力F为24N;(3)拉力F做的功为12J【点睛】要解答本题需掌握:动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆;物体A匀速运动,受到的合力为零,故A物体所受拉力和摩擦力相等;功的计算公式:W=FS其中对功的计算公式的理解是难点。答案第7页,总7页