综合解析人教版八年级物理《功和机械能》同步训练试卷（解析版）

人教版八年级物理《功和机械能》同步训练考试时间：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、一架沿竖直方向匀速上升的直升机，它的（）A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加C．机械能保持不变 D．势能、机械能均减小2、气功表演者躺在地上，胸部上面放上一块大石板，旁边的人抡起大锤子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎块，石板下面的人却安然无恙。关于这种现象，下列说法正确的是（）A．锤子向石板砸去的过程中，重力对锤子没有做功B．石板被砸成碎块的过程中，锤子没有受到石板的作用力C．人安然无恙是由于胸部承受的压力小于石板承受的压力D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状3、一辆自行车在匀速上坡的过程中，关于该自行车，下列说法正确的是（）A．机械能不变，重力势能不变 B．机械能变小，动能变小C．机械能变大，动能不变 D．机械能变大，重力势能不变4、一名游客蹦极时下落过程的v-t图像（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时刻，弹性绳处于自然伸直状态；t3时刻，游客达到最低点。则下列说法正确的是（）A．在0~t3时间段内，人的动能一直在增大B．在t1~t3时间段内，弹性绳弹性势能逐渐增大C．在t2~t3时间段内，重力不做功D．在t2时，弹性绳弹性势能最大5、如图，两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则（）A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，乙的功率较大6、如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB=BC，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动，下列说法中正确的是（）A．木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力B．水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功C．木块在AB段与桌面有摩擦，它的机械能逐渐减小D．水平拉力F在AB段的功率大于在BC段的功率7、初三的小明2s内将一只鸡蛋从地面匀速举至头顶，此过程中他对鸡蛋做功的功率约为（）A．0.5W B．1W C．5W D．10W8、下列说法正确的是（）A．具有能的物体一定在做功 B．具有能的物体一定做了功C．具有能的物体一定能够做功 D．以上说法都正确9、如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（）A．整个过程中小石块重力势能的减小量等于它动能的增加量B．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小D．小石块在C点时，受到平衡力的作用10、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、在水平桌面上，将重为20N的木块沿直线匀速向前推了5m，所用的推力为4N，此时木块受到的摩擦力为______N，则推力所做的功是______J，重力所做的功为______J。2、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”）。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、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。5、如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为和、所做的功的功率分别为和。则______，______。（选填“＞”、“＝”或“＜”）

6、神舟十二号返回地球一个月后，神舟十三号向着中国人自己的太空家园再出发。10月16日3名中国航天员翟志刚、王亚平和叶光富乘坐神舟十三号载人飞船冲向宇宙。搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中，机械能______（填“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由________能转化而来的。神舟十三与天宫空间站对接后他们将开启为期半年之久的太空驻留，空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中重力势能变___________。7、比较做功快慢有两种方法，一是在______相同的情况下比较______；二是在______相同的情况下比较______。以上运用的科学方法是______。8、跳伞运动员跳离飞机后先加速下降，离地一定高度时打开降落伞，一段时间后匀速下降。在运动员匀速下降的过程中，其动能______，重力势能______，机械能______。（选填“增大”“减小”或“不变”）9、为确保夏粮丰收，安徽阜阳颍泉区利用无人机对2万亩小麦进行喷药作业．如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能______，重力势能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。10、如图所示的实验装置中，物块沿光滑斜槽向下滑动时______能转化为______，当物块接触弹簧向右运动时，______能转化为______能，这个实验说明不同形式的能量可以相互转化。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、汽车在平直的公路上匀速行驶，10min内前进了1200m，已知汽车发动车的功率是22kW，求：（1）前进中汽车受到的阻力；（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取什么样的措施？2、近年来，独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱；如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶；下表为某型号独轮电动平衡车的部分数据；若质量为60kg的人驾驶该车，以最大速度在水平地面上沿直线匀速行驶5min，若所受阻力为总重力的0.3倍，求：（1）5min该车行驶的路程是多少米？（2）质量为60kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多少？（3）该车载人以最大速度行驶时，牵引力的功率是多少瓦？质量12kg轮胎与地面接触面积20cm2最大速度18km/h充满电行程24km3、2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较于国外的火星车移动能力更强大，设计也更复杂。它的质量为240kg，采用主动悬架，6车轮独立驱动、独立转向，在火星的水平面上静止时，每个轮子与火星的接触面积为160cm2。在某次观测时，“祝融号”先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，这两个过程共消耗了1.24×104J的电能，“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%。已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求：（1）“祝融号”在AB段上运动的速度；（2）“祝融号”静止时，对水平火星表面的压强；（3）车体重心升高1m的过程中，电流做功的平均功率；（4）“祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力。4、某国家级森林公园，为了方便游客，景区配备了电动观光车，空车质量为1200kg，满载人员总质量为600kg，满载时轮胎与地总接触面积为1000cm2，最大车速36km/h。（g取10N/kg）（1）求满载时车对水平路面的压强。（2）若观光车在水平路面上以最大车速匀速行驶，受到的阻力为2×103N，求观光车匀速行驶10min，牵引力所做的功和牵引力做功的功率分别为多大？5、港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一，其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。从引桥最低端开始汽车功率增大到90kW匀速行驶，耗时45s到达人工岛路面，求：（1）汽车完全通过沉管隧道需要________s？（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了多少J的功_______？功率为多少？（________）（3）汽车在引桥上所受阻力的大小。（________）

-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】直升机竖直匀速上升时，其质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度不断增大，则重力势能增大；直升机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，所以其机械能增加；故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2、D【解析】【详解】A．锤子向石板砸去的过程中，锤子受到重力竖直向下，距离的方向竖直向下，故重力对锤子做功，故A错误；B．物体间力的作用是相互的，石板被砸成碎块的过程中，锤子也受到石板的反作用力，故B错误；C．胸部承受的压力等于石板承受的压力与石板的重力之和；人安然无恙的原因主要是因为人的受力面积大，压力的作用效果不明显，故C错误；D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状，故D正确。故选D。3、C【解析】【详解】自行车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；动能不变，重力势能增大，机械能增大，故ABD错误，C正确。故选C。4、B【解析】【详解】A．由题意可知，在t2时游客的速度达到最大值，t2~t3时间段内，游客向下运动速度变小，所以动能变小，故A错误；B．在t1~t3时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B正确；C．在t2~t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；D．在t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能最大，故D错误。故选B。5、A【解析】【详解】两人举起杠铃质量相同，即杠铃重相同，由于甲比乙高，即举起的高度h甲>h乙举起杠铃做功W=Gh举起杠铃做的功W甲>W乙根据P=，举起杠铃用的时间相同，做功功率为P甲>P乙由此分别可知：故A正确，符合题意，BCD错误，不符合题意。故选A。6、B【解析】【详解】A．木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即，木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即，因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，故A错误；B．木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W=Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，故B正确；C．木块在AB段做加速运动，则木块的动能增大，木块的高度不变，质量不变，则木块的势能不变，因机械能等于动能与势能之和，所以木块在AB段的机械能逐渐增大，故C错误；D．由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度，拉力F是恒力，则根据公式可知，水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率，故D错误。故选B。7、A【解析】【分析】【详解】一个鸡蛋的质量约为50g，即0.05kg，初三学生的平均身高为1.65m，从地上拿起鸡蛋并匀速举过头顶通过的距离大约为2m，时间为2s；鸡蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N对鸡蛋做的功W=Gh=0.5N×2m=1J对鸡蛋做功的功率故BCD不符合题意；A符合题意。故选A。8、C【解析】【详解】ABD．具有能的物体不一定正在做功，具有能的物体不一定做了功，比如：天花板上静止不动的吊灯具有重力势能，没有正在做功，也没有做了功，故ABD错误；C．一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，具有能的物体一定能够做功，故C正确。故选C。9、C【解析】【详解】A.整个过程中小石块重力势能的减小量等于它的动能和橡皮筋的弹性势能的增加量，故A错；B.从A点下落到B点的过程中，橡皮筋处于自然伸长状态对小石块没有弹力的作用，小石块只受到重力作用，故B错；C.从B点下落到C点的过程中，橡皮筋伸长量越来越大对小石块的竖直向上拉力越来越大，小石块受的合力先减小后增大且合力方向与运动方向先相同后相反，由力于运动的关系可知小石块的速度先增大后减小，故C正确；D.小石块在C点时，橡皮筋对小石块拉力大于小石块受的重力，小石块受到非平衡力的作用，故D错。故选C。10、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。二、填空题1、4200【详解】[1][2][3]推动木块做匀速直线运动，所以推力和摩擦力平衡，则则推力做功

由于没有在重力方向上移动距离，所以重力不做功，即

2、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。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、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。5、＜＝【详解】[1]斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则拉力做的功等于克服物体重力做的功；把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时，G、h均相同，由可知两次克服物体重力做的功相同，则两次拉力做的功也相同，即根据图示可知而又由可知即[2]拉力做的功相同，时间相同，根据可知6、增大内小【详解】[1][2]搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中，其质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，其重力势能变大，因机械能为动能与势能之和，所以机械能增大；此过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能。[3]空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中，空间站的质量不变，高度变小，其重力势能变小。7、时间做功多少做功时间长短控制变量法【详解】[1][2][3][4]为了比较物体做功的快慢，可以在相同的时间内，比较做功的多少；可以做相同的功，比较做功时间长短。[5]控制其中一个因素不变，改变另一个因素，用到控制变量法。8、不变减小减小【详解】[1]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量和速度都不变，所以运动员的动能不变。[2]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减小。[3]机械能等于动能和势能之和，运动员下降时不具有弹性势能，此时机械能等于动能和重力势能之和，动能不变，重力势能减小，机械能减小。9、减小减小【详解】[1][2]无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。10、重力势动能动弹性势【详解】[1][2]物块从光滑斜槽高出滚下时，高度降低，即重力势能减少；速度越来越快，即动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能。[3][4]当物块接触弹簧向右运动时，物块的速度减小，即动能减小；弹簧被压缩的程度越大，即弹簧具有的弹性势能增大，故此过程是动能转化为弹性势能。三、计算题1、（1）1.1×104N；（2）见解析【详解】解：（1）由P＝可得，牵引力做的功W＝Pt＝22×103W×10×60s＝1.32×107J由W＝Fs可得，汽车的牵引力F＝＝＝1.1×104N因汽车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，前进中汽车受到的阻力f＝F＝1.1×104N（2）汽车的功率保持不变，根据P＝＝＝Fv可知，汽车上坡时应减小车速来增大牵引力。答：（1）前进中汽车受到的阻力为1.1×104N；（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取的措施是减小车速，以此增大牵引力。2、（1）1500米；（2）3.6×105Pa；（3）1080W【详解】解：（1）该车最大行驶速度及行驶时间分别为v=18km/h=5m/s，t=5min=300s5min该车行驶的路程是车运动的路程s=vt=5m/s×300s=1500m（2）车对水平地面的压力F压=G总=(m人+m车)g=(60kg+12kg)×10N/kg=720N车对水平地面的压强p===3.6×105Pa（3）该车受到的阻力f=0.3G=0.3×720N=216N因该车沿直线匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以，此时该车受到的牵引力F=f=216N牵引力的功率P=Fv=216N×5m/s=1080W答：（1）5min该车行驶的路程是1500米；（2）质量为60kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是3.6×105Pa；（3）该车载人以最大速度行驶时，牵引力的功率是1080W。3、（1）0.01m/s；（2）1×104Pa；（3）32W；（4）300N【详解】解：（1）“祝融号”在AB段上运动的速度（2）“祝融号”在地球表面的重力“祝融号”对火星表面的压力“祝融号”与火星表面的接触面积“祝融号”静止时，对水平火星表面的压强（3）车体重心升高1m的过程中，克服车的重力做功W1=G火星h=960N×1m=960J电流做功电流做功的平均功率（4）祝融号”在AB面上匀速直线行驶时阻力做的功“祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力答：（1）“祝融号”在