综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专题攻克练习题（含答案详解）

人教版八年级物理《功和机械能》专题攻克考试时间：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、如图所示是我国选手李娜在法国网球公开赛中力战群雄、获得冠军的场景．以下说法正确的是（）A．网球下落时，动能减小，重力势能增大B．网球在上升过程中，动能不变，重力势能增大C．网球飞来撞击球拍的过程中，弹性势能转化为动能D．网球落下撞击地面的过程中，动能转化为弹性势能2、一小球被竖直上抛，先后经过P、Q两点，到达最高点后又落回抛出点，如图所示。整个运动过程忽略空气阻力，则（）A．小球上升经过PQ的过程，其所受的重力不做功B．小球先后两次经过Q点时的速度大小是不同的C．上升时，小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能D．在整个运动的过程，小球的动能在不断减少3、下列数据中最接近实际的是（）A．今天你所在教室的大气压约为2×105PaB．将一个鸡蛋举高2m做功约为1JC．一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力大约为5000ND．正常人的脉搏1min大约跳动15次4、质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示，根据图像可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为（g取10N/kg）（）A．15W B．150W C．187.5W D．300W5、我国成功利用长征系列运载火箭执行过多次太空发射任务，下列有关说法正确的是（）A．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失C．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力6、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球离脚后在地面上滚动了15m，那么小孩踢球过程中对球做的功是（）A．75J B．0J C．300J D．无法确定7、如图所示，体能测试中小明用2000N的力掷出的实心球运动的情景，已知从b到d的水平距离为7.5m，c为实心球的最高点，下列说法正确的是（）A．人对实心球做功15000JB．实心球在c点处于平衡状态C．不计空气阻力，实心球从b到d过程中机械能先增大后减小D．从a到d的过程中实心球的运动状态在不断的变化8、下列四个实例中，机械能正在减小的是（）A．空中加速上升的飞艇 B．空中水平匀速飞行的飞机C．地面上蓄势待发的火箭 D．高空中匀速下降的热气球9、一个孩子从滑梯上匀速滑下，其臀部有灼热的感觉，这一过程中，小孩子的（）A．动能增大，势能减少，机械能不变B．动能不变，势能不变，机械能不变C．动能增大，势能减少，机械能不变，内能增大D．动能不变，势能减小，机械能减小，内能增大10、完全相同的A和B两物体，在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图，力F对A、B两物体做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2。下列的大小比较正确的是（）A．W1<W2 B．W1>W2 C．P1<P2 D．P1>P2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、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。2、如图所示，水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动.此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示，在3～5s内，推力对木箱所做的功______J，在第2s木箱受到的合力为______N。3、2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心精准点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。在火箭携飞船加速升空阶段，飞船的动能______，机械能______。（选填“变大”、“不变”或“变小”）4、一辆新能源小汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，发动机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做的功为__J，行驶时间为__s，发动机的输出功率为__kW。5、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m，则该汽车在这一段路程行驶的平均速度为______m/s；若汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J；若发动机的转化效率为80%，则使发动机做这么多功需要燃烧的汽油质量为______kg。（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）6、如图跳水运动员跳水过程中，被压弯的跳板具有___________，而将运动员弹起一定的高度，此时运动员具有___________，跳入水中而溅起水花。7、质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数是______次，克服重力做功的平均功率为______W。（g取10N/kg）8、人骑电动自行车下坡时重力势能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。9、张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了甲图所示的设计方案图，李工上交了乙图所示的设计方案图，若你是此公司代表，你将选择______图的设计方案，结合你学到的物理知识，请简要谈谈你选择的理由。

10、攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N，背着质量为8kg的背包，用时10min登上高为3m的峭壁。他做功的平均功率是___________。（g=10N/kg）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图为一种自带动力设备的“钢铁侠”潜水服，质量为240kg，最大潜水深度为330m。推进器最大功率为5kW，可帮助滑水员在水中朝各个方向自由移动。质量为60kg的潜水员穿着该潜水服进行水下作业，海水密度取1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg。求：（1）若推进器以最大功率工作1h，推进器做了多少功？（2）水下300m处潜水服表面1cm2的面积上受到的海水压力多大？（3）若穿着潜水服的潜水员在水中排开水的体积为0.25m3，要使潜水员悬停在水中时，则推进器的推力多大？2、如图小明同学体重为50kg，背着重为60N的书包，求：（g取9.8N/kg）（1）小明背着书包爬到三楼，在这过程中他做的功；（2）此过程小明用了20s．他做功的功率是多少？3、如图甲所示，将边长为10cm的正方体木块A放入装有某种液体的足够高的圆柱形容器中，木块A静止时，有的体积浸入液体中，此时液面比放入木块前升高了2cm，容器底部受到的液体压强变化了150Pa。再将合金块B放在木块A上方，静止后木块A恰好浸没在液体中，液体未溢出，如图乙所示。求:（1）液体的密度；（2）木块A的质量；（3）从合金块B放在木块A上方开始，直到木块A恰好浸在液体中的过程中，合金块B的重力对其做的功。4、骑行是青少年最喜爱的运动项目之一，如图所示是小明的山地车及相关数据，某次骑行，小明沿着平直的公路匀速行驶3km，耗时10min，（g取10N/kg）求：（1）停放时，山地车对水平地面的压强；（2）若在该路段骑行时受到的平均阻力为20N，小明骑行时的功率。车架材料碳纤维车架材料体积V/cm32500整车质量m/kg10车与地面接触总面积S/cm285、我区某校中型校车19座，空车质量为5t。按交通法规满载师生，司乘人员总质量1000kg。车轮与地面的接触总面积为0.25m2。该校车在某段平直公路上行驶9km，用时15min。求：（1）这段路程内校车的平均速度；（2）校车满载时对水平地面的压强；（3）若发动机的功率为60kW，假设校车在该路段匀速直线行驶，求发动机的牵引力。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．网球在下落时，其质量不变，高度变小，故其重力势能变小；同时其质量不变，速度变快，故其动能增加，故A错误；B．网球在上升过程中，其质量不变，高度变大，故其重力势能变大；同时其质量不变，速度变慢，故其动能减小，故B错误；C．网球飞来撞击球拍时，网球的速度逐渐变慢，即动能减小；同时其球拍的形变程度逐渐变大，即所具有的弹性势能变大，故是将动能转化为弹性势能的过程，故C错误；D．当网球在落下撞击地面时，网球的速度变慢，即其动能变小，同时网球会随之发生弹性形变，且形变程度逐渐变大，即弹性势能变大，故该动能转化为弹性势能，故D正确。故选D。2、C【解析】【详解】A．小球上升经过PQ的过程，小球在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故A错误；B．整个运动过程忽略空气阻力，小球的机械能是守恒的；小球先后两次经过Q点时的机械能相同，质量不变，高度相同，重力势能相同，所以动能相同，则速度大小相同，故B错误；C．整个运动过程中小球的机械能是守恒的，上升时，小球在Q点的机械能等于在P点时的机械能，由于在P点时小球具有一定的动能和重力势能，所以小球在Q点的机械能一定大于在P点时的动能，故C正确；D．小球上升时，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能；下落时，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；所以在整个运动的过程，小球的动能先减小后增大，故D错误。故选C。3、B【解析】【详解】A．所在教室的大气压约为1标准大气压，即1×105Pa左右，故A不符合题意；B．一个鸡蛋的质量约为50g，即0.05kg；将一个鸡蛋举高2m做功约为W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×2m=1J故B符合题意；C．初中生的重力约为500N，一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力等于他的重力，浮力约为500N，故C不符合题意；D．正常人的脉搏1min大约跳动70次左右，故D不符合题意。故选B。4、B【解析】【详解】该同学受到的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N由图可知该同学跳绳时重心上升的高度为h＝0.1m该同学跳绳一次克服重力做的功为W＝Gh＝500N×0.1m＝50J由图可知该同学从起跳到下一次起跳所用的时间为＝该同学跳绳的平均功率为＝故选B。5、C【解析】【详解】A．火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，则动能增加，同时高度增加，重力势能增大，所以不是重力势能转化为动能，故A错误；B．惯性是物体的一种属性，不会凭空消失，故B错误；C．火箭点火发射时，产生燃气的内能转化为火箭升空的机械能，故C正确；D．火箭加速上升，受到重力，摩擦力还有推力作用，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误。故选C。6、D【解析】【详解】由W=Fs可知，脚对球的力为20N，但不知道在该力的方向上球通过距离，球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离，同时还有一段是由于惯性而运动的距离，所以题中虽然知道力，但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。7、D【解析】【详解】A．知道人对实心球施加的力为2000N，但不知道在该力的方向上实心球移动的距离，无法计算做功大小，故A错误；B．实心球在c点，处于最高点，受到竖直向下的重力、水平向左的阻力，受到的力不是平衡力、没有处于平衡状态，故B错误；C．不计空气阻力，实心球从b到d过程中，先是动能转化为重力势能，后来重力势能转化为动能，实心球的机械能不变，故C错误；D．从a到d的过程中实心球的运动方向、速度大小都在变化，其运动状态在不断的变化，故D正确。故选D。8、D【解析】【详解】A．空中加速上升的飞艇，质量不变，速度变大，动能变大，高度增高，重力势能变大，即飞艇的机械能增大，故A不符合题意；B．空中水平匀速飞行的飞机，质量、速度和高度均不变，即动能不变，重力势能不变，故飞机的机械能也不变，故B不符合题意；C．地面上蓄势待发的火箭，即火箭是静止的，动能和势能都不变，故火箭此时的机械能也不变，故C不符合题意；D．高空中匀速下降的热气球，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，所以重力势能减小，故热气球的机械能减小；故D符合题意。故选D。9、D【解析】【详解】AC．一个孩子从滑梯上匀速滑下，小孩的质量不变，速度不变，动能不变，故AC不符合题意；BD．小孩在下滑的过程中，高度减小，重力势能减小，机械能是动能和重力势能之和，下滑时，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大，故B不符合题意，D符合题意。故选D。10、C【解析】【详解】AB．由题意可知，A、B两物体，在相同的力F作用下，移动了相同的距离s，即，，根据计算公式，可知，故A、B错误；CD．A和B两物体，是完全相同的，沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离，粗糙地面会有摩擦力，光滑冰面没有摩擦力，力F是相同的，物体A在粗糙地面上移动的速度是较小的，则物体A在粗糙地面上移动的时间是较大的，即，根据可知，，故C正确，D错误。故选C。二、填空题1、【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2、4010【详解】[1]由甲图可知，在3～5s内推力，由乙图知，箱子3～5s内通过的距离因此推力做功[2]由乙图可知，在3～5s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力，则木箱受到的滑动摩擦力由图甲可知，木箱在1～3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～3s内木箱受到的摩擦力大小为20N，推力，所以合力为3、变大变大【详解】[1]在飞船加速升空的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，势能增大。[2]飞船在升空过程中没有发生弹性形变，则飞船不具有弹性势能；机械能等于动能和重力势能之和，所以飞船的机械能总量增加。4、150012【详解】[1]汽车行驶的路程牵引力做的功[2]由知道，汽车的行驶时间[3]发动机的输出功率5、128×105J0.02kg【详解】[1]根据题意知道，在0～10s内汽车通过的路程s1=120m，故在0～10s内汽车的平均速度[2]由图知道，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，由二力平衡条件知道，此时牵引力F=f=4000N故汽车的功率为由于汽车的功率不变，所以在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=8×104W×10s=8×105J[3]由知道，需要燃烧的汽油质量6、弹性势能重力势能【详解】[1]压弯的跳板发生了弹性形变，且它能把运动员弹起，则说明被压弯的跳板具有弹性势能。[2]重力势能的大小与质量和高度有关，当运动员弹起一定的高度时，运动员具有重力势能。7、18081【详解】[1]由图像可知，每跳一次加上停顿的时间是，故一分钟可以跳的次数为[2]根据题意，该同学的重力为由功率的公式可得克服重力做功的平均功率为8、减小不变【详解】[1]人骑电动自行车下坡时质量不变，高度变小，重力势能减小。[2]到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，质量不变，速度不变，高度也不变，故动能和重力势能都不变，所以机械能不变。9、乙【详解】根据动能与重力势能的转化可以知道，甲图中火车进站时下坡，这一过程中又有一部分重力势能转化为车的动能，就会使得车速提高，难以刹车。故不合理；乙图进站时上坡，将动能转化为重力势能，既便于刹车，出站时还可以将储存的重力势能转化为动能，节省能源。10、3W【详解】由题知G人=520Nm包=8kg背包的重力G包=m包g=8kg×10N/kg=80N则人和背包的总重力G=G人+G包=520N+80N=600N攀岩时克服总重力做功W=Gh=600N×3m=1800J用时t=10min=600s他做功的平均功率三、计算题1、（1）1.8×107J；（2）300N；（3）500N【详解】解：（1）推进器做的功为（2）水下300m处潜水服表面受到的海水压强为1cm2的面积上受到的海水压力为（3）潜水员受到的浮力为潜水员与潜水服的总重力为要使潜水员悬浮在水中时处于平衡状态，推进器推力的方向需要向上，大小为答：（1）若推进器以最大功率工作1h，推进器做功为1.8×107J；（2）水下300m处潜水服表面1cm²的面积上受到的海水压力是300N；（3）要使潜水员悬停在水中