综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专题测试试题（含答案解析版）

人教版八年级物理《功和机械能》专题测试考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示，天和核心舱绕地球沿椭圆轨道运动，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列关于核心舱的说法正确的是（）A．在远地点的势能最大、动能为零B．在近地点的动能最大、势能为零C．从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小D．从近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小2、如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（）A． B． C． D．3、在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面：石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中，石块重力分别做的功率为PA和PB，则比较两者大小关系正确的是（）A．PA＞PB B．PA＝PBC．PA＜PB D．不好判断4、2021年6月17日，搭载着神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空。如图所示，火箭加速上升的过程中，它所运载的载人飞船（）A．动能增大、重力势能减小B．动能减小、重力势能增大C．机械能减小、重力势能增大D．机械能增大、动能增大5、如图所示的四种情景中，力对物体做功的是（）A．用力推小车没有推动B．提着滑板车在水平路面上前行C．用力搬石头没有搬动D．将货物从地面拉到高处6、将皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图甲所示，说法正确的是（）A．皮球落地后第一次达到最高点P时，动能为0B．如图乙所示，能反映皮球在空中的动能E随时间变化t的关系C．若将皮球表面涂黑，则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑D．皮球经过同一高度C、D两点时，动能相等7、如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，下列说法中正确的是（）A．F1做功和F2一样多 B．F1做功比F2多C．F2做功比F1多 D．条件不足，F1、F2做功无法比较8、如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），下列说法中正确的是（）A．a图线是重力势能——高度关系图线B．b图线是动能——高度关系图线C．小石块在各点时的机械能均为2JD．小石块达到的高度可大于4m9、如图所示，在水平面ABC中，AB段光滑，BC段粗糙，且AB=BC=20m，用10N的水平恒力F推着100N的重物，由A点运动到C点，在AB段、BC段上推力做的功分别为W1、W2，则W1、W2的大小关系是（）A．W1=W2 B．W1>W2 C．W1<W2 D．无法确定10、弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示、图乙是小明玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的（）A．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能D．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、2017年5月18日，由中国自主研制的“直﹣19E”出口型武装直升飞机首飞成功。当直升机在竖直方向加速升空时，飞机具有的动能将______，机械能将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）飞行员受力______。（选填“平衡”或“不平衡”）2、某小组同学比较“谁做功快”，进行了登楼比赛，并将数据记录在表中。同学同学的质量（千克）登楼的高度（米）登楼做的功（焦耳）所用的时间（秒）甲50314705乙50314708丙5231528.85丁556323412（1）分析比较甲、乙两位同学第______列的实验数据，可得出初步结论：______。（2）分析比较甲、丙两位同学的实验数据，可得出初步结论：______。（3）若要进一步分析比较乙、丙、丁三位同学做功的快慢，表三最后一列的项目名称应填写：______。为此物理学中引入______概念。3、刘明在0.5min内，用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上前进了15m，在此过程中他做的功是______J，功率是______W，购物车重力做的功是______J。4、柳州本地生产的宝骏E300电动汽车节能环保，方便市民出行，若电动汽车功率为30kW，在20min匀速行驶了20km，则此电动汽车牵引力做的功为___________J，电动车的牵引力为___________N。5、救灾飞机到达救灾现场上空后匀速水平飞行的同时，将救灾物资投下的过程中，飞机的动能_____，重力势能_____，机械能_____。（填“增大”、“减小”或“不变”）6、在粗糙水平面上有一个重为200N的物体，小明用15N的水平推力使其以2m/s的速度沿力的方向匀速运动了20s，则在此过程中小明做功的功率为______W，物体重力所做的功为______J。7、利用如图所示实验装置探究小车速度对其动能的影响时，应保持小车___________不变，使小车多次从___________（选填“相同”或“不同”）高度下滑撞击木块。8、功率大表示物体做功___________。某同学将一箱书搬上楼，可以有两种方法：第一种是把所有的书一起搬上楼；第二种是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他每次上楼的速度都相同，则用这两种方法搬书时，功率较大的是第___________种。9、在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重1500N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，工人对木箱做功的功率为______W。10、重力为100牛的物体在大小为15牛的水平拉力作用下，10秒内在水平地面上沿拉力方向匀速前进2米，拉力做的功为___________焦，功率为___________瓦；重力做功为___________焦。在前进过程中，物体的机械能___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机，最大起飞重量为53.6吨、机体总长36.9米，翼展38.8米，是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要，首次研制的大型特种用途民用飞机，是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备，是我国航空工业重大工程研制项目。求：（1）飞机最大重量为53.6吨，飞机的重力为多少N？（2）若飞机停在机场的水平地面上时，轮胎与地面接触的总面积约为8×103cm2，飞机对地面的压强是多少？（3）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，求飞机发动机的功率？2、已知一辆小汽车的总质量为1.6t，小汽车以20m/s的速度做水平匀速直线运动，行驶了180s，行驶过程中小汽车受到的阻力为车总重的0.2倍；求：（1）小汽车牵引力做的功；（2）小汽车牵引力做功的功率。3、服务机器人的开发利用极大地方便了人们的生活。如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐时，机器人和餐食的总质量为10kg，它的“脚”与地面总接触面积是40cm2，从餐厅以2.88km/h的速度匀速运动1min达到客房，受到的摩擦力是重力的0.1倍，g取10N/kg，求这次送餐：（1）机器人对水平地面的压强。（2）餐厅与客房的距离。（3）牵引力所做的功。4、一物体在大小为20N的拉力F作用下先后在水平面和斜面上进行了两段运动。F的方向始终沿着物体运动方向，物体在水平面速度-时间图像如图甲所示，物体在斜面运动的路程-时间图像如图乙所示。（1）求在水平面上F所做的功；（2）求在斜面上F所做功的功率。5、如下图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车。轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m。已知轿车总质量m＝600kg，受到的阻力f的大小为轿车总重的0.1倍。求：（1）轿车行驶的速度大小；（2）轿车所受牵引力大小；（3）牵引力对轿车做功的功率。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．卫星质量一定，在远地点时相对地球的高度最大，势能最大，卫星仍在运动，故动能不为零；故A错误；B．卫星质量一定，在近地点时速度最大，动能最大，相对地球有一定高度，势能不为零；故B错误；CD．卫星在运行过程中不受空气阻力，机械能保持不变，从近地点向远地点运动过程中，速度变小，动能变小；高度变大，势能变大，动能转化为势能；故C正确，D错误。故选C。2、A【解析】【详解】铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大，故BD不符合题意；处于最高点时速度不为零，因此动能不为0，故A符合题意，C不符合题意。故选A。3、B【解析】【详解】由题知故根据知在下落过程中因为所以，重力做功又因为石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面，所以，A和B所用时间相同，故根据知故ACD错误，B正确。故选B。4、D【解析】【详解】火箭加速上升阶段，飞船质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；飞船上升时没有发生弹性形变，不具有弹性势能；由于机械能是动能与重力势能的总和，故机械能增大，故D正确。故选D。5、D【解析】【详解】A．用力推小车但没有推动，有力作用在小车上，但小车没有通过距离，所以力对物体不做功，故A不符合意题；B．提着滑板车在水平路面上前行，人给滑板车一个向上的拉力，但滑板车没有在拉力的方向上通过距离，所以力对物体不做功，故B不符合题意；C．人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，所以力对物体不做功，故C不符合题意；D．将货物从地面拉到高处，人给货物一个向上的拉力，货物在拉力的方向上通过了距离，所以力对物体做功，故D符合题意。故选D。6、B【解析】【详解】A．皮球落地后第一次达到最高点P时，小球达到最高点，此时小球在水平方向上速度不为0，所以在P时动能不为0，故A错误；B．皮球向下运动的过程中，速度变大，动能越大，弹起的过程中，速度先变大后变小，动能先变大后变小，由于皮球在运动的过程中的机械能变小，则皮球在最低点时的动能会变小，所以该图能反映皮球动能E随时间t变化的关系，故B正确；C．每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，落地时，转化成皮球的弹性势能也越来越小，皮球弹性形变程度也越来越小，所以看到黑色墨迹逐渐变小，即B点比A点留下的黑色圆斑小，故C错误；D．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在C点的机械能大于在D点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在CD两点高度相同则重力势能相同，所以在C点的动能大于在D点的动能，故D错误。故选B。7、A【解析】【详解】甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，拉力相同，物体在拉力方向上移动的距离相等，根据，故拉力做功相同，故A正确；BCD错误。故选A。8、C【解析】【详解】AB．由题知，a图线表示能量随高度的增加逐渐变小，b图线表示能量随高度的增加逐渐变大；石块在上升过程中，质量不变，速度减小，其动能减小，所以上升过程中动能随高度的增加逐渐变小，则a图线是动能随高度变化的图线；上升过程中，质量不变，高度增大，其重力势能增大，所以上升过程中重力势能随高度的增加逐渐变大，所以b图线是重力势能随高度变化的图线，故AB错误；C．由于不计空气阻力，则小石块的机械能保持不变，机械能等于动能和势能之和，结合图像可知整个过程中各点的机械能均为2J，故C正确；D．由图可知当高度为4m时，动能为0，重力势能最大，所以小石块达到的高度等于4m，故D错误。故选C。9、A【解析】【详解】物体M在不同路面上受到的推力F大小相等，物体在力的方向上通过的距离s相等，由公式W=Fs可得W1=W2因此选项B、C、D不符合题意，A符合题意。故选A。10、D【解析】【详解】A．a→b的过程中，开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小明做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小明做减速运动；而b→c的过程中，小明在重力作用下做减速运动；所以，a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度并不是最大（此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段），故A错误；B．a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹力越来越小；到达b点时，弹簧恢复到原长，所以此时弹力为0，故B错误；C．b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小明的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为小明的重力势能，故C错误；D．由图可知，a状态时弹簧的形变程度最大，弹簧的弹性势能最大；小明处于最低位置，速度为0，故小明的动能为0，故D正确。故选D。二、填空题1、变大变大不平衡【详解】[1][2]当直升机在竖直方向加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增大；质量不变，高度变大，重力势能变大；机械能为动能和势能的和，所以机械能变大。[3]当直升机在竖直方向加速升空时，飞行员同时加速上升，处于非平衡状态，所以受力不平衡。2、4、5做功相同，所用时间越少，做功越快分析比较第4、5列的数据及相关条件，可得出初步结论：做功所用时间相同，做功越多，做功越快单位时间所做的功（或做功与所用时间的比值）（焦/秒）功率【详解】（1）[1][2]分析比较甲、乙两位同学第4、5列的实验数据可知，甲乙登楼做的功相同，所用时间不同，若要比较甲乙两为同学做功的快慢，就要计算做的功与所用时间的比值，比值大的做功快，由表可知，甲所用时间比乙少，乙做功快，所以得出初步结论是做功相同，所用时间越少，做功越快；（2）[3]分析比较甲、丙第4、5列的数据及相关条件，可得出初步结论两位同学的实验数据可得，甲丙所用时间相同，甲比丙做功少，所以丙做功快，因此得出的结论是：做功所用时间相同，做功越多，做功越快；（3）[4][5]若要比较乙、丙、丁两位同学做功的快慢，则可以比较单位时间内所做的功（或功与时间的比值）来确定哪位同学做功快，因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加栏目是单位时间所做的功（或做功与所用时间的比值）（焦/秒）；为了比较不同物体做功的快慢，引入功率概念。3、300100【详解】[1]拉力做的功为W=Fs=20N×15m=300J[2]时间为t=0.5min=30s功率为[3]购物车受重力，在水平面上匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，做功为0。4、【详解】[1]汽车的功率为P=30kW=3×104W根据，可得电动汽车牵引力做的功为[2]根据W=Fs可得，电动车的牵引力为5、减小减小减小【详解】[1]因物体的质量越大，速度越大，其具有的动能越大。飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，速度不变，故飞机动能减小。[2]因物体质量越大，位置高度越高，其具有的重力势能越大。飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资，飞行过程中，质量不断减小，高度不变，故飞机具有的重力势能减小。[3]物体的动能与势能的总和称为机械能。由[1][2]知飞机的动能和重力势能都减小，故飞机的机械能减小。6、300【详解】[1]则在此过程中小明做功的功率为[2]小明用15N的水平推力在水平面上推，物体仅仅在水平面上运动，在竖直方向上没有距离，故重力不做功，重力做的功为零。7、质量不同【详解】[1]在探究动能与速度的关系时，要保持小球的质量不变，改变小车的速度。[2]改变小车的速度可以让小车从斜面的不同高度滑下，这样小车到达水平面时的速度就不同。8、快一/1【详解】[1]功率表示做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快。[2]这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=Gh可知，两次所做的有用功相等；方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，第一次做的总功W总1=W书+W人第二次做的总功W总2=W书+2W人因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间是第一次的两倍，由可知两次的功率

所以P1＞P29、0600150【详解】[1]木箱在重力方向上没有移动距离，重力对木箱做功为0。[2]工人对木箱做功为W=Fs=100N×6m=600J[3]工人对木箱做功的功率为10、3030不变【详解】[1]拉力做的功为[2]功率为[3]物体沿水平方向运动，重力方向没有距离，因此重力做功为0。[4]物体匀速前进，速度不变，故动能不变，高度也不变，故重力势能也不变，因此机械能不变。三、计算题1、（1）5.36×105N；（2）6.7×105Pa；（3）5.36×106W【详解】解：（1）飞机的质量则飞机的重力（2）飞机对地面的压力等于飞机的重力，即F=G=5.36×105N飞机的轮胎与地面接触的总面积飞机对地面的压强（3）飞机在水平方向受到的阻力飞机的速度飞机在空中水平匀速飞行时，阻力等于牵引力，则飞机发动机的功率答：（1）飞机的重力为5.36×105N；（