综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专题训练试题（解析版）

人教版八年级物理《功和机械能》专题训练考试时间：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、杂技演员在表演“水流星”节目，演员将一根细绳系着盛水的杯子，让杯子在竖直平面内做圆周运动，水不从杯里洒出，甚至当杯子运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来。则在演员停止用力转绳时，下列关于其中的一只杯子的说法正确的是（）A．受平衡力作用 B．重力势能保持不变 C．机械能不变 D．运动状态不断改变2、人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中（）A．机械能变小，动能不变，势能变小 B．机械能不变，动能变小，势能变大C．机械能变大，动能变大，势能变大 D．机械能不变，动能变大，势能变小3、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4、一辆汽车匀速驶上斜坡的过程中，汽车的（）A．重力势能增大，动能减小 B．重力势能减小，动能不变C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能不变5、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6、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7、下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（）A．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力B．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力C．搬石头但没有搬动，手对石头的力D．使小车向前运动了一段距离的推力8、如图，小球先以速度v竖直向上抛出，后以速度v沿光滑斜面向上运动（斜面足够长），两次上升的高度分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（不计空气阻力）（）A．h1>h2 B．h1<h2 C．h1=h2 D．无法确定9、如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（）A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f210、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、两台机器的功率之比为3∶2，则在相同时间里，他们所做的功之比为_______；他们做相同的功，所用时间之比为_______。2、学习了功率的知识后，小明和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动。用磅秤测得小明的质量是50kg，用_____测得他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则根据原理公式_____可以算得小明登楼的功率是_____W。（g取10N/kg）3、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。4、如图所示，古时候，有端午节吃桃子的习俗。桃子从树上落下，先后经过A、B、C三点，且AB＝BC，若重力所做的功率分别为PAB、PBC，则有PAB______PBC（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

5、一位同学正在进行投掷实心球的训练。他先将实心球举起，此过程他对实心球______功，然后手托实心球水平匀速直线运动，此过程他对实心球______功。（均选填“做”或“不做”）6、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。7、风车是利用风力做功的装置；小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示；（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对______做功的功率来测定风车做功的功率；（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、______和______；（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止；若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P＝______（表达式中的物理量均用符号表示）；（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏______（选填“大”或“小”）；风车做功过程中，回形针获得了______能和______能。

8、小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将17kg物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10N/kg）（1）在0～10s内，水平推力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）阻力，阻力大小为______N。（2）10～20s内水平推力做了多少功______？（3）10～20s内水平推力的功率多大______？（4）第15秒小推车的机械能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第5秒小推车的机械能。9、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”）。10、如图所示是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在太空中从远地点向近地点运行的过程中，重力势能会______，运动速度会______（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、随着国家发展改革委员会对《济南市城市轨道交通第二期建设规划（2020~2025年）》的批复，我市地铁建设步入快车道。如图为济南地铁建设某工地，工人在20s内用塔吊将质量为2500kg的混凝土预制件匀速提升了6m。若这个混凝土预制件的密度为2.2×103kg/m3。g取10N/kg，通过计算回答：（1）它受到的重力是多少牛？（2）它的体积是多少米3？（3）在提升它的过程中，塔吊对它做了多少焦的功？（4）塔吊对它做功的功率是多少瓦？2、一列质量为1×103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是8×103N。求：（1）火车的牵引力；（2）火车行驶1min时间内，机车牵引力所做的功；（3）牵引力的功率。3、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？4、送餐机器人是智能商务电器的一种。正逐渐进入我们的生活，如图所示，是某餐厅出现的一款送餐机器人．该机器人送餐服务时在1min内沿直线匀速移动的距离为18m，若它在移动中受阻力为200N，其他部分参数如表，请你完成下列问题：身高160cm体重50kg续航时间12h托盘承受重力5kg与地面接触总面积10-2m2（1）求出其未服务静止时，它对水平地面的压强是多少？（2）此机器人在送餐服务时运动的速度为多大？（3）此机器人1min送餐服务过程中克服阻力所做的功及功率分别是多大？5、一辆质量为5000kg小轿车，以108km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20min，已知在这段路程中汽车发动机的功率是15kW，求：（1）汽车通过这段路程中，重力做功为多少？（2）汽车发动机在这期间所做的功是多少？（3）汽车受到的牵引力的大小？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．杯子在重力和拉力的作用下做圆周运动，其运动的方向时刻发生变化，所以受到的不是平衡力，故A错误；BC．演员用力转绳时，杯子做圆周运动，杯子在运动的过程中，高度变化，则重力势能变化；由于演员对杯子做功，所以机械能变化，故BC错误；D．由于杯子的速度方向在不停地改变，所以，运动状态在改变，故D正确。故选D。2、D【解析】【详解】卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小；卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大。由于不计阻力，机械能是守恒的，保持不变，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。3、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。4、D【解析】【详解】汽车匀速上坡说明速度不变，且质量不变，所以动能不变，上坡时汽车所处的高度在升高，且质量不变，所以重力势能增大，综上所述，故D符合题意。故选D。5、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。6、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。7、D【解析】【详解】A．提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故A不符合题意；B．托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力的作用，但没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故B不符合题意；C．用力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功，故C不符合题意；D．小车在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在小车上，小车在该力的方向上通过了距离，所以做了功，故D符合题意。故选D。8、C【解析】【详解】由题知，同一小球先以速度v竖直向上抛出，后以速度v沿光滑斜面向上运动（斜面足够长），则两种情况最初的动能相同，都从水平面向上运动，最初的重力势能都为0；不计空气阻力、斜面光滑，小球在向上运动时，都是将动能转化为重力势能，两球到达最高点时，速度都为0，动能全部转化为重力势能，所以两球到达最高点时的重力势能相等，故两次上升的高度h1和h2的关系是h1=h2。故选C。9、B【解析】【详解】CD．由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD错误；AB．由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1=f；在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根据W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。故选B。10、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。二、填空题1、3∶22∶3【详解】[1]在相同时间里，他们所做的功之比为W1∶W2=P1t∶P2t=P1∶P2=3∶2[2]他们做相同的功，所用时间之比为2、秒表150【详解】[1][2]用秒表测出从一楼登上三楼用了20s的时间，上楼的高度h＝2×3m＝6m[3]小明上楼的功率3、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4、＜【详解】因为，重力相同，根据，重力做功相同，所以因为桃子在自由下落时做加速运动，即在BC段的运动速度大于AB段的运动速度，根据可知，小球在BC段运动的时间短，又由可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即PAB＜PBC。5、做不做【详解】[1]该同学将实心球举起的过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，并且在这个力的方向上通过了距离，所以此过程他对实心球做功。[2]手托实心球水平匀速直线运动过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，但实心球没有在竖直方向上移动距离，所以此过程他对实心球不做功。6、【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7、回形针刻度尺秒表小动重力势【详解】（1）[1]实验时，用风车提升回形针，对回形针做功，所以，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功的功率。（2）[2]由WGhmgh可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h。[3]由P可得，要测出细线对回形针做功的功率，还需要秒表测出所用的时间t。（3）[4]若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P（4）[5]测定风车在一定风速下做功的功率，其功率是一定的，风车对回形针做功的同时还要克服线的重力做功，选用较粗重的线做实验时，对较粗重的线做的功大于对选用较细的线做的功，则测出风车对回形针做的功偏小，故测出细线对回形针做功的功率值偏小。[6][7]风车做功过程中，回形针由静止变为运动获得了动能，同时它被举高获得了重力势能。8、大于45360J36W大于【详解】（1）[1][2]根据速度v随时间t变化的关系图像知道，在0～10s内小车加速运动，所以水平推力大于阻力；阻力大小是（2）[3]10～20s内小车匀速运动，则F推=F阻=45N，小车的速度v=0.8m/s，所以小车运动的距离水平推力做的功为（3）[4]10～20s内水平推力的功率（4）[5]小推车的机械能为动能，根据动能的大小由质量和速度决定可知，m不变，小推车在第15s的速度大于在第5s的速度，所以第15秒小推车的机械能大于第5秒小推车的机械能。9、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。10、变小变大【详解】[1][2]卫星在太空中从远地点到近地点运动的过程中，卫星的质量不变，高度减小，则重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，所以卫星的动能增大，速度增大。三、计算题1、（1）25000N；（2）1.14m3；（3）1.5×105J；（4）7500W【详解】解：（1）混凝土受到的重力G=mg=2500kg×10N/kg=25000N（2）混凝土的体积（3）塔吊对混凝土所做的功W=Gh=25000N×6m=1.5×105J（4）塔吊对混凝土做功的功率答：（1）它受到的重力是25000N；（2）它的体积是1.14m3；（3）在提升它的过程中，塔吊对它的做了1.5×105J的功；（4）塔吊对它做功的功率是7500W。2、（1）8×103N；（2）2.4×10