综合解析人教版八年级物理《功和机械能》定向测评试题（详解版）

人教版八年级物理《功和机械能》定向测评考试时间：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、物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（）A．4J B．12J C．0 D．6J2、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3、小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远，足球运动轨迹如图所示，A点为足球刚离开脚，B点为足球在空中运动的最高点，则下列说法正确的是（）A．小宇对足球没有做功B．足球在空中运动过程中，机械能一直保持不变C．足球在B点时动能不为零D．足球从A点运动到B点，动能全部转化为重力势能4、测量爬楼的功率，小明和小华两人团结协作准备测量小明爬楼梯的功率，以下做法正确的是（）A．需要测量出小华的体重、爬楼的高度、爬楼的时间B．需要测量出小明的体重、楼梯的总长度、爬楼的时间C．小明爬楼所用的时间最好是小明自己手握秒表测量D．测量小明爬楼的功率需要测量3次而后求平均值，这样最为准确5、小球从某高度处由静止下落，若不计空气阻力，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图像是（）A． B． C． D．6、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7、甲、乙两人爬楼比赛，同时从一楼出发跑上五楼，结果甲先到而获胜，则下列说法正确的是（）A．甲做功多，甲的功率大 B．乙做功多，乙的功率大C．若两人的体重相同，则甲做的功多，甲的功率大 D．若两人做的功相同，则甲用时少，甲的功率大8、用甲、乙、丙三个木块将相同弹簧压缩到图示位置后由静止释放，沿光滑水平轨道滑行，可冲到光滑斜面上。若三个木块能到达斜面的最大高度分别是h甲、h乙、h丙，且h乙＞h丙，弹簧的压缩量分别为l1、l2、l3，且l1＜l2＝l3，甲、乙的质量m甲＝m乙。以下判断正确的是（）A．甲、乙能到达斜面的最大高度h甲＞h乙B．乙离开弹簧时的动能比丙大C．甲、乙离开弹簧时的速度v甲＞v乙D．乙、丙的质量m乙＜m丙9、下列现象中物体动能和重力势能都不发生变化的是（）A．跳伞运动员在空中匀速下降 B．匀速上坡的汽车C．在水平轨道上匀速行驶的列车 D．匀速行驶的正在洒水的洒水车10、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、墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是______，图中所示的墙体向______（左/右）倾斜；如图跳水运动员站到踏板上，踏板发生了______形变，运动员走到踏板前端，踏板弯曲得更大，说明力的作用效果与力的______有关，压弯的跳板将运动员弹起来，说明踏板具有______。2、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”）3、如图是军军玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越______，橡皮筋具有的弹性势能越______，说明橡皮筋的弹性势能与______有关。4、在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球受________个力的作用，球的重力势能________（增大/减小/不变），在最高点时，球的动能_________（大于/等于）零。5、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”）。6、一架飞机在同一高度上匀速飞行，喷洒农药。在此过程中，飞机的动能______，重力势能______，飞机的机械能______。（填“变大”、“变小”或“不变”）7、如图所示是一小球从高处落下，碰到地面后又被反弹回去的频闪照片，小球每与地面碰撞一次，机械能总量会减少一些，是因为在碰撞中有一部分机械能转化为______能。8、摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示发动机______。摩托车发动机在5秒内可做功______。9、两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示，根据图像，两次物体所受的拉力：F1______F2；0～6s两次拉力对物体所做的功：W1______W2；0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1______P2。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、2017年2月6日，向阳红09船搭载“蛟龙”号载人潜水器起航离开青岛港，执行中国大洋第38航次科考任务，向阳红09船牵引力保持为6000kW，从青岛港出发200s后行驶路程为1660米，达到最大航速，此后保持匀速行驶，若向阳红09船在航行过程中所受阻力恒为6.6×10N，取g=10N/kg，求：（1）向阳红09船出发200s后匀速行驶时的速度大小；（2）在0~200s内向阳红09船航行时牵引力所做的功。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、2020年萍乡市中考体育男生必考项目为1000米跑，选考项目（三选二）为50米跑、一分钟引体向上、球类等。九（1）班学生王涛（男）体重为45kg，每只脚的面积为150cm2（g=10N/kg）试求：（1）他水平站立在水平地面时对地面的压强是多少？（2）考1000m跑他用时刚好4分钟，平均速度是多大？（保留两位小数）这项他可以得多少分？（3）王涛选考引体向上一分钟做了15个，每次上升的高度是0.5m，他做引体向上的平均功率多少瓦？4、放在粗糙程度相同的水平地面上的物体受到水平拉力和摩擦力的作用，在0-6秒内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像分别如图所示。求:（1）在2-6s内物体通过的路程；（2）摩擦力的大小。

5、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、C【解析】【详解】A做匀速直线运动，A在水平方向不受力，故B对A没有水平方向的作用力，且A在竖直方向上没有移动距离，故在这个过程中B对A做功为0。故选C。2、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。3、C【解析】【详解】A．球还为离开脚时，脚对足球有力的作用，足球在力的作用下有距离的移动，此时脚对球做功；脚离开球后，脚不再给球力的作用，虽然足球有距离的移动，但此时足球不做功，故A错误；B．足球在运动的过程中，机械能减小，因为足球在空中时受到空气阻力，一部分机械能转化为内能，故B错误；C．B点为足球在空中运动的最高点，但足球的速度不为零，此时足球在竖直方向上，速度为零，但在水平方向，足球有向右的速度，不为零，所以此时动能也不为零，故C正确；D．足球从A点到B点，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能和内能，故D错误。故选C。4、C【解析】【详解】AB．爬楼要克服自身重力做功，且做功功率为所以，实验时需要测量是被测量者的体重（质量m）、楼高h、爬楼所用时间t，故AB错误；C．小明自己手握秒表测量，便于掌握开始和结束的时间，计时较准确，故C正确；D．若不断地爬楼3次，由于受到体力的影响，爬楼的时间会越来越长，爬楼的功率会越来越小，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏小，故D错误。故选C。5、C【解析】【详解】小球从某高度处由静止下落，若不计空气阻力，小球做加速运动，在相同时间内物体下落的高度越来越大，物体的重力不变，由W＝Gh可知，相同时间内重力对该球做功越来越多，结合选项可知C符合题意，ABD不符合题意。故选C。6、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。7、D【解析】【详解】AB．甲和乙爬楼，均克服自身重力做功，由于甲乙自身的重力未知，则无法比较甲和乙做功的大小和做功的快慢，故AB错误；CD．若两人的体重相同，爬楼的高度相同，由公式W=Gh可知，甲乙两人做功相同，甲先到说明做相同的功所用的时间短，由功率公式可得，甲的功率比乙大，故C错误；D正确。故选D。8、D【解析】【详解】A．木块沿光滑水平轨道滑行时，机械能守恒，弹簧弹性势能转化为木块的动能，木块的动能又转化为木块的重力势能。因为l1＜l2，因此第一个图中弹簧的弹性势能小于第二个图中弹簧的弹性势能；m甲＝m乙，所以离开弹簧时木块甲的动能小于木块乙的动能，冲上斜面，甲动能转化的重力势能比乙转化的重力势能少，最终甲、乙能到达斜面的最大高度h甲＜h乙，故A错误；B．因为l2＝l3，因此第二、三图中的弹簧弹性势能相同，因此乙离开弹簧时的动能等于丙的动能，故B错误；C．当质量相同时，物体速度越大，动能越大。因为木块甲的动能小于木块乙的动能，所以甲、乙离开弹簧时的速度v甲＜v乙，故C错误；D．当速度相同时，物体高度越大，重力势能越大。因为乙、丙的动能相同，所以二者重力势能也相同。由于h乙＞h丙，所以m乙＜m丙，故D正确。故选D。9、C【解析】【详解】A．跳伞运动员在空中匀速下降时，速度不变，质量不变，故其动能不变，而距离地面的高度降低，故其重力势能减小，故A不符合题意；B．匀速上坡的汽车，其速度不变，质量不变，故其动能不变，而距离地面的高度增加，故其重力势能增加，故B不符合题意；C．在水平轨道上匀速行驶的汽车，其速度不变，质量不变，故其动能不变，距离地面的高度不变，故其重力势能也不变，故C符合题意；D．匀速行驶的正在洒水的洒水车，速度不变，而由于洒水车向外洒水，故其质量减小，故其动能与重力势能均减小，故D不符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、竖直向下左弹性作用点弹性势能【详解】[1]建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直，这是利用了重力的方向始终是竖直向下的原理。[2]由图可知重垂线上端与墙紧靠，下端重锤的位置在墙的左侧，故墙向左倾斜。[3][4][5]图中的跳板被跳水运动员压弯，跳板发生了弹性形变，运动员走到踏板前端，踏板弯曲得更大，说明力的作用效果与力的作用点有关，压弯的跳板将运动员弹起来，说明踏板具有弹性势能。2、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。3、多大弹性形变的程度【详解】[1][2][3]在一定范围内，橡皮筋拉得越长，橡皮筋的弹性形变量越大，具有的弹性势能越大，将同样的“子弹”射得越远，橡皮筋对“子弹”做的功越多。4、一增大大于【详解】（1）[1]实心球从离开手后到达最高点的过程中，由于不考虑空气阻力，球只受到重力的作用，即受到一个力的作用。（2）[2]实心球从离开手后到达最高点的过程中，质量一定，高度逐渐增大，重力势能变大。（3）[3]球在最高点时，仍具有向前的速度，故球具有动能，动能大于零。5、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。6、变小变小变小【详解】[1][2][3]飞机在喷洒农药的过程中，在空中某一高度匀速飞行，飞机的质量减小，速度不变，动能变小；高度不变，飞机的重力势能变小；飞机在喷洒农药时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能＝动能+重力势能，机械能变小。

7、内【详解】小球每与地面碰撞一次，在碰撞中有一部分机械能转化为内能，所以机械能总量会减少一些。8、每秒内做功1600焦【详解】[1][2]功率表示做功的快慢，1.6千瓦等于1600瓦，表示每秒内做的功为1600J；摩托车发动机在5秒内做功为9、＝＞＞【详解】[1]由图像可知，两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，受到的滑动摩擦力不变，因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以两次物体所受的拉力F1＝F2。[2][3]由图像可知，0～6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，而拉力F1＝F2，由W=Fs可知，W1＞W2。0～6s内两次拉力对物体做功的时间相同，而W1＞W2，由可知，两次拉力做功的功率大小关系为P1＞P2。10、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＞P2三、计算题1、（1）9.09m/s；（2）1.2×109J【详解】解：（1）出发200s后匀速行驶时，则向阳红09船受力平衡，所以，牵引力F=f=6.6×105N由P===Fv可得，200s后的平均速度v===9.09m/s（2）由P=得牵引力所做的功W=Pt=6000×103W×200s=1.2×109J答：（1）向阳红09船出发200s后匀速行驶时的速度大小为9.09m/s；（2）在0~200s内向阳红09船航行时牵引力所做的功为1.2×109J。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