综合解析人教版八年级物理《功和机械能》定向训练试题（详解版）

人教版八年级物理《功和机械能》定向训练考试时间：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、将一本九年级上册物理课本从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是A．200J B．20J C．2J D．0.2J2、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3、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．4、如图为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（）A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性力D．运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功5、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6、关于以下两个探究实验，说法不正确的是（）A．图甲实验表明：小车受到的阻力越小，它在水平面上运动的距离越远B．图乙实验表明：钢球A的动能越大，水平面上的物体B被撞得越远C．图甲实验中，为使小车到达水平面时的速度相同，让小车从斜面的相同高度由静止下滑D．图乙实验中，运用了推理法得出实验结论7、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块，拉力大小随时间变化的图像如图甲所示，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（）A．10~30s内拉力做功为32JB．50s内拉力做功为80JC．10~30s内拉力的功率逐渐变大D．30~40s内拉力的功率逐渐变大8、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9、如图这是利用超声波测平均速度的实验装置，A为斜面上自由移动的小车，B为固定在斜面一端的位置传感器，位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离，这样计算机就可以计算出运动的小车在不同位置时的速度。由测出来的图象可以得出的结论是（）A．小车在运动的过程中，先做匀速运动，后减速运动直到速度为0B．小车在运动过程中受到的摩擦力先减小后增大，最后突然为零C．小车在运动的过程中，动能先增大后减小，机械能一直减小D．若增大斜面的倾斜程度，小车从斜面顶端滑到底端过程中克服摩擦力做的功就越多10、在一条长绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆，某同学测出它摆动一个来回所用的时间（周期）是0.9s，下列做法中能使这个摆的周期刚好为1s的是（）A．减小摆绳的长度 B．增加摆绳的长度C．将铁块换小一点 D．将铁块换大一点第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。2、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。3、在水平地面上，10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，重力做功等于______J，拉力做功的等于______J，拉力的功率为______W。4、学校举行了一次登山比赛，小莉和小娟体重之比为5∶6，爬到山顶，小莉用时50min，小娟用时45min，则小莉和小娟做功之比是______，爬山功率之比是______。5、如图甲所示，是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。右图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把___________（选填“A”或“B”面紧贴桌面，卡片跳起来的过程中，橡皮筋的___________能会转化为卡片的___________能，使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋做了图乙、丙中的两张卡片，实验时___________（选填“乙”或“丙”图中卡片可以弹跳得更高一些。6、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“＝”）。

7、在水平地面上，小明用100N的水平推力推动重为80N的箱子，在4s内前进了3m，在这个过程中木箱所受的重力对木箱做功为______J，小明对木箱做功的功率为______W。正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W，在5min内心脏做功______J。8、2020年6月23日上午，长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时，北斗三号卫星相对于火箭是___________（选填“运动”或“静止”）的；外壳与空气剧烈摩擦，将___________能转化为内能，为防止内部温度过高，火箭采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。9、在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重1500N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为______J；工人对木箱做功为______J，工人对木箱做功的功率为______W。10、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按照预定时间精准点火发射，并成功入轨对接中国空间站。加速上升过程中，火箭燃料的_____能转化为燃气的内能，卫星的动能_____（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），机械能将_____。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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。2、物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用Ek表示，物体的动能Ek与物体的质量m、速度v的关系为Ek=mv2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用Ep表示，物体的重力势能Ep与物体的质量m、高度h的关系为Ep=mgh，如图所示，一质量为8kg的小球从距离斜面底端0.2m处由静止沿斜面下滑到底端。求：（1）小球下滑前具有的重力势能和机械能分别是多少？（2）若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能和速度分别为多少？3、中考期间，××中学的学生乘坐如图所示的新型安全校车到考点参加考试。若校车和学生总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.16m2，求：（1）校车对水平路面的压强；（2）若校车以10m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶2000m，校车受到的牵引力是4000N，求校车发动机牵引力的功率。4、海口世纪大桥是海口市最壮观的景点之一；大桥全长约2660米，主桥长约636米，桥上的交通指示牌如图甲所示；请解答以下问题：（1）小伟从家中出发到世纪大桥后，沿原路返回家中，其中一半路程步行，一半路程骑自行车；路程与时间图象如图乙所示，则步行的是图中______段（填“OA”“AB”或“OB”）；（2）若小伟骑车时受到平均阻力为20N，他骑车的平均功率为多少？______（3）一次小伟乘坐爸爸的小轿车通过大桥时，他记录了小轿车经过整个大桥的时间是2min，请通过计算判断小伟爸爸驾车过桥时是否超速？______（该车行驶途中速度不变）（4）请利用物理知识简要分析超速驾车有什么危害？______5、水陆两栖飞机先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。飞机蓄满水后总质量53.5t。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W。求：（1）飞机在水平面上沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力；（2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；（3）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】一本物理课本大约0.25kg，重力课桌大约0.8m高，所以，将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为故选C。2、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。3、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。4、D【解析】【详解】A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变、高度减小，其重力势能减小，故A错误；B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故B错误；C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态，惯性是一种性质，不是力，故C错误；D．用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力方向竖直向下，运动距离的方向沿水平方向；冰球在重力方向没有移动距离，故重力没有做功，故D正确。故选D。5、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。6、D【解析】【详解】A．甲实验中可以看出，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，它在水平面上运动的距离越远，速度减小得越慢，故A正确，不符合题意；C．图甲是探究阻力对物体运动的影响，实验中，必须让小车从斜面的同一高度滑下，这是为了使小车在水平面运动的初速度相同，这里运用了控制变量法，C故正确，不符合题意；BD．图乙是探究影响动能大小的因素，实验中通过木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小，用到了转换法，通过实验现象直接得出实验结论，若钢球A的动能越大，则水平面上的物体B被撞得越远；故B正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。7、C【解析】【详解】A．结合图甲、乙两图知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木块处于静止状态；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木块做加速运动，不知道木块运动的距离，由W=Fs可知，无法确定做功的多少，故A错误；B．50s内，由图甲可知拉力在变化，不知道物体运动的距离，由功的公式W=Fs可知，无法计算拉力做的功，故B错误；C．10~30s内，由图甲可知，拉力逐渐增大，木块的速度逐渐增大，根据知，拉力的功率逐渐变大，故C正确；D．30~40s，水平拉力保持为4N不变，木块做匀速直线运动，根据知，拉力的功率保持不变，故D错误；故选C。8、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。9、C【解析】【详解】A．根据图像可知，小车的速度是先变大，做加速运动，然后减速运动直到速度为0，故A不符合题意；B．小车在运动过程中受到的是滑动摩擦力，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力不变，物体静止后，在斜面上仍然受到静摩擦力的作用，故B不符合题意；C．小车在运动的过程中，需要克服摩擦做功，机械能会一直变小，由于速度先变大，后变小，则动能先增大后减小，故C符合题意；D．若增大斜面的倾斜程度，则小车对斜面的压力变小，滑动摩擦力变小，根据可知，小车从斜面顶端滑到底端过程中克服摩擦力做的功就越少，故D不符合题意。故选C。10、B【解析】【详解】单摆的周期与摆长有关，与铁块大小无关，摆长越长，周期越大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。二、填空题1、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。2、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3、025025【详解】[1]如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。重力的方向是竖直向下的，而小车在水平方向上前进，小车没有在重力方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。[2]由题意可知，拉力，小车沿力的方向移动的距离，故拉力做的功[3]由题意可知，小车在拉力的作用下，10s内前进了5m，即，故拉力做功的功率4、5∶63∶4【详解】[1]小莉和小娟体重之比为G1∶G2＝5∶6，登山h相同，根据W＝Gh可得，小莉和小娟两人爬到山顶做功比为[2]小莉和小娟所用时间之比为所以小明、小刚两人爬山的功率比为5、B弹性势动乙【详解】[1][2][3]由图知道，要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。[4]实验时把B面紧贴桌面，乙图和丙图相比，乙中卡口之间的间隔大，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大，则橡皮筋具有的弹性势能就大，当然最终转化成卡片的能量就大，卡片会跳得高一些。6、＜【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。7、075450【详解】[1]做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体沿力的方向通过一段距离；二者同时具备；由此可知，木箱在水平移动的过程中，木箱在重力方向上没有移动距离，木箱的重力做功为0J。[2]小明对木箱所做的功小明对木箱做功的功率[3]在5min内心脏做的功8、静止机械【详解】[1]火箭在加速升空过程中，卫星相对于火箭的位置不发生变化，因此卫星相对于火箭是静止的。[2]火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，火箭的机械能转化为内能，从而使外壳温度升高。9、0600150【详解】[1]木箱在重力方向上没有移动距离，重力对木箱做功为0。[2]工人对木箱做功为W=Fs=100N×6m=600J[3]工人对木箱做功的功率为10、化学增大增大【详解】[1]燃料的燃烧是一种化学变化，燃料燃烧时将化学能转化为内能。[2][3]卫星加速上升过程中，卫星质量不变，高度和速度变大，则其重力势能和动能增大，机械能是动能和势能之和，所以卫星的机械能也增大。三、计算题1、（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所受的拉力，石块在水中受到的最大浮力（2）石块在露出水面之前，根据可知拉力F的功率（3）石块全部浸没时排开水的体积正方体石块的边长石块上表面恰好接触水面时，下表面所处水的深度下表面受到水的压强答：（1）石块在水中受到的最大浮力为；（2）石块在露出水面之前，拉力F的功率为2000W；（3）石块上表面恰好接触水面时，下表面受到水的压强为。2、（1）16J；16J；（2）16J；2m/s【详解】解：（1）小球下滑前具有的重力势能为此时小球是静止的，故动能为0，所以小球的机械能为（2）不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能等于小球下滑前的机械能，而到达底部时的重力势能为0，所以小球在斜面底部的动能等于下滑前的机械能，为16J，即Ek＇=16J，由得答：（1）小球下滑前具有的重力势能为16J，机械能为16J；（2）若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能为16J，速度为2m/s。3、（1）5×105Pa；（2）4×104w【详解】解：（1）由受力分析可知，校车对水平路面的压力等于校车与学生的重力之和，即F=mg=800