综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专题练习试卷（详解版）

人教版八年级物理《功和机械能》专题练习考试时间：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、关于能的概念，说法正确的是（）A．速度大的物体的动能一定大B．质量大的物体的重力势能大C．空中飞行的子弹有动能又有势能D．用线吊在高处的小球没有机械能3、2021年10月3日，我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空，在飞船刚离地上升的过程中（）A．动能增加，势能增加 B．动能不变，势能减少C．动能减少，势能不变 D．动能减少，势能减少4、如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，从运动员向上跳起到向下落入水中，整个过程中（不计空气阻力）（）A．运动员的动能一直增大，机械能不变B．运动员的动能先减小后增大，机械能不变C．运动员的重力势能一直减小，机械能减小D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大5、一足球运动员用50N的力，用脚把足球踢出100米，则运动员对足球做的功（）A．100J B．50J C．5000J D．无法计算6、一块砖分别平放、侧放、竖放在水平地面上，有关它的重力势能的说法中，正确的是（）A．平放时最大 B．侧放时最大C．竖放时最大 D．三种放法都相同7、关于足球下列说法正确的是（）A．踢出去的足球受到惯性的作用会继续运动，且速度越快惯性越大B．给正在飞行的足球再踢一脚，足球一定会运动得更快C．足球在空中飞行时，没有力对它做功D．运动员踢出的“香蕉球”旋转着前进时能转弯绕过人墙，是因为流体的压强与流速有关8、林雨同学将一袋10kg的大米从地面扛到肩上所做的功最接近于（）A．1500J B．150J C．15J D．1.5J9、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10、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（）A．15W B．30W C．60W D．120W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、如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力大小为物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功___________J。2、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。3、在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了______，此时，能量的转化过程是______，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中______（选填“A”或“B”），由此可间接知道：重力势能大小与______有关。

4、如图所示，小球由A点向B点运动过程中，_______能逐渐增大，小球摆到右边最高点C点时小球动能为_______。

5、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。6、小明用30N的水平推力，将重为200N的购物车沿水平地面向前推动了10m，所用的时间是0.5min。在此过程中___________W，支持力对购物车做功为___________J。7、一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了20m，拉力撤消后，物体由于惯性又前进了5m。若拉力做的功为500J，则拉力的大小为___________N。8、如图所示，是一颗子弹快速击穿纸牌瞬间的照片，子弹之所以能快速击穿纸牌，是因为子弹具有较大的______。9、如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0﹣6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2﹣4s内，物体克服摩擦力所做的功为___________J，第5s时物体受到的摩擦力为___________N。10、中考体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。由于受到空气阻力，实心球在上升过程中，它的机械能和动能均不断减小，在最高点时，球的动能______（选填“大于”或“等于”）零。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、“一方有难，八方支援”；有一辆满载医疗物资的货车正在驶往武汉，已知这辆货车的质量为15t，当货车在水平路面匀速运动时，所受阻力为重力的0.2倍，货车牵引力的功率为120kW；请你计算货车运动100s时：（g取10N/kg）（1）货车所受的重力为多少？（2）牵引力做了多少功？（3）货车通过的距离是多长？2、如图所示的是某品牌小汽车，下表列出了有关它的部分数据：（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10min，求该车牵引力所做的功；（3）若小汽车以额定功率匀速直线行使10min所通过的路程为1.2×104m，则小汽车所受到的阻力多大？（4）请你用物理知识解释，车辆超载或超速行驶所造成的危害（写出一条即可）。小汽车质量700kg小汽车额定功率60kW每个轮胎与地面的接触面积0.05m2100km耗油量10L3、如图甲所示这是用起重机打捞沉石的简化示意图。正方体石块静止在湖底，粗细、重力不计的绳子在起重机的作用下将该物体从水底以的速度匀速竖直向上拉，直至完全拉出水面，拉力F的大小随时间变化的关系图像如图乙所示。(g取，)求：（1）石块在水中受到的最大浮力；（2）石块在露出水面之前，拉力F的功率；（3）石块上表面恰好接触水面时，下表面受到水的压强。4、2019年4月23日，是中国海军建军70周年纪念日，中国在青岛举行了海上阅兵活动，展示了中国海军的军威。某舰长304m、宽70.5m，满载时排水量67500t，最高航速60km/h。计算时海水的密度取1.0×103kg/m3。求：（1）满载时该舰受到的浮力是多少？（2）海面下7m处的舰体受到海水的压强是多少？（3）该舰在执行任务时，以36km/h的速度匀速航行5h，若航行时的阻力为1.5×107N，则这一过程中动力所做功的功率是多少？5、如图所示，物体A重500N，某人用F=400N的平行于斜面的拉力使物体沿斜面向上做直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。（1）物体运动的速度多大？（2）8s内人对物体做了多少功？功率多大？-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、C【解析】【详解】A．动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，因此不能说速度大的物体的动能一定大，故A错误；B．重力势能的大小除了跟物体的质量有关外，还跟举高的高度有关，因此不能说质量大的物体的重力势能大，故B错误；C．空中飞行的子弹具有一定的速度和高度，所以说同时具有动能和重力势能，故C正确；D．用线吊在高处的小球具有一定的重力势能，所以说有一定的机械能，故D错误。故选C。3、A【解析】【详解】动能的大小与物体的速度和质量有关，势能的大小与物体的质量与其所在的高度有关。在飞船刚离地上升的过程中做加速运动，质量不变，速度变大，动能变大；高度变大，重力势能变大。故选A。4、B【解析】【详解】运动员先向上跳起再落入水中，运动员的质量没有变化，速度先减小后增大，动能先减小后增大；高度先增大后减小，重力势能先增大后减小；如果不考虑空气阻力时，机械能守恒，机械能保持不变。故B符合题意。故选B。5、D【解析】【详解】运动员在用脚踢球的过程中，脚给球一个向前的50N的作用力，但是题目中没有给出球在力的方向上通过的距离，所以脚对球做的功无法计算；在水平地面上向前滚动100m的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功。综上所述，运动员对足球做的功无法计算。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。6、C【解析】【详解】重力势能由质量和高度决定，平放时重心最低，竖放时重心最高，所以重力势能最大。故选C。7、D【解析】【详解】A．踢出去的足球由于具有惯性会继续运动，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用，且惯性的大小只与物体质量有关，与物体运动的速度无关，故A错误；B．给正在运动的物体再施加一个力，若使合力方向与运动方向相反，则物体会比原来运动得更慢，故B错误；C．足球离开脚继续飞行是因为足球具有惯性，不再受到脚力的作用；此时足球还受到重力及空气阻力的作用，这两个力都对足球做功，故C错误；D．足球在运动过程中，逐渐向一侧偏移，说明这一侧的压强小，另一侧的压强大，根据流体压强与流速的关系可知，是因为这一侧空气流速快，另一侧空气流速慢，故D正确。故选D。8、B【解析】【详解】由知道，大米的重力G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N一般人身高约是1.7m，当把大米从地面扛到肩上时，将大米举高的高度约1.5m，此过程做的功约是W＝Gh＝100N×1.5m＝150J故B符合题意。故选B。9、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。10、C【解析】【详解】小明同学的质量大约为：,身高上升高度为，，，小明同学的体重为做一次引体向上需克服重力做的功1min内做的总功小明的功率与60W比较接近。故选C。二、填空题1、0.8【详解】由知道，物体的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N木板与桌面间的摩擦力f=0.2G=20N×0.2=4N由于物体匀速运动，水平推力的大小与木板与桌面间的摩擦力大小相等，即推力F=f=4N当物体的重心刚过桌面的边沿时，木板会被推下桌子，所以当木板推下桌子时，推力移动的距离是木板总长的，推力做的功2、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。3、弹性形变动能转化为弹性势能B高度【详解】[1][2]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑，说明皮球下落到纸面上时形状发生了变化，即发生弹性形变；此过程中，皮球的动能转化为弹性势能。[3][4]分析图中两个圆斑大小可看出，圆环大的球形变程度较大，所具有的弹性势能大，落地时的动能较大，初始状态重力势能大，即其所处的高度大，故选填B；由此可间接知道：重力势能大小与高度有关。4、动0【详解】[1][2]小球质量一定，小球由A点向B点运动过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，摆到右边最高点C点时小球速度为0，动能为0。5、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。6、100【详解】[1]小明对购物车做的功W=Fs=30N×10m=300J小明对购物车做功的功率P===10W[2]购物车在水平地面上移动10m，支持力的方向竖直向上，在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，为0J。7、25【详解】撤去拉力后，拉力对物体没有做功；由物体在拉力作用下移动了20m和拉力做功500J，拉力的大小8、动能【详解】飞行的子弹，速度很大，故具有巨大的动能。9、303【详解】[1]由图乙可知，在2～4s内，拉力由图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动，且此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以由速度公式可得，在2～4s内物体运动的距离则在2～4s内物体克服摩擦力所做的功[2]由图丙可知，在4～6s内，物体做减速运动，受到滑动摩擦力的作用，物体对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度均未变，故滑动摩擦力的大小不变，则第5s时物体受到的摩擦力为3N。10、大于【详解】由于实心球在最高点时，仍有向前的速度，所以其动能大于零。三、计算题1、（1）1.5×105N；（2）1.2×107J；（3）400m【详解】解：（1）货车所受的重力G=mg=15×103kg×10N/kg=1.5×105N（2）货车牵引力的功率P=120kW=120000W100s内牵引力做的功W=Pt=120000W×100s=1.2×107J（3）因为货车在水平路面匀速运动，在水平方向上货车受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以货车受到的牵引力F=f=0.2G=0.2×1.5×105N=3×104N由W=Fs得货车通过的距离答：（1）货车所受的重力为1.5×105N；（2）牵引力做了1.2×107J的功；（3）货车通过的距离是400m。2、（1）3.5×104Pa（2）3.6×107J（3）3×103N（4）见解析【详解】解：（1）在水平地面，压力的大小与重力相等，即车对地面的总接触面积为S=4×0.05m2=0.2m2车对地面的压强（2）由题目可知，该车的额定功率为小汽车行驶的时间为该车牵引力所做的功为（3）牵引力为汽车做匀速直线运动受到的阻力与牵引力是一对平衡力，则有（4）超载时，质量变大，惯性变大，刹车距离变远，易出交通事故；超载时，对地面压力变大，受力面积一定时，压力越大，对地面的压强越大，易压坏路面或爆胎。答：（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强为3.5×104Pa；（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10min，该车牵引力所做的功为3.6×107J；（3）小汽车所受到的阻力为3×103N；（4）见解析。3、（1）；（2）2000W；（3）【详解】解：（1）从图乙可知石块的重力石块全部浸没水中时