综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专题测试试题（含详解）

人教版八年级物理《功和机械能》专题测试考试时间：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、早上到校后，小陈同学背着重50N的书包沿水平路面从建兰门口出发走了30m，又登上大约10m高的三楼才到教室，则他在上学的过程中对书包所做的功约为（）A．0J B．500J C．1500J D．2000J2、根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功B．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功C．司机未能推动汽车但费了很大的力，司机对汽车做了功D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功3、如图是一个小球自由下落过程的频闪照片（间隔时间相等）的一部分，物体由A点落下相继经过B、C两点，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则它们的大小关系是（）A．W1＞W2P1＜P2 B．W1＜W2P1＞P2C．W1＞W2P1＞P2 D．W1＜W2P1＜P24、在校运会中，小明参加了铅球比赛、如果他用200N的力，将重50N的铅球投到了10米远处，则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（）A．做功200J B．做功500J C．没有做功 D．条件不足，无接计算5、如图所示的几个情景中，人正在对物体做功的是（）A．女孩端着盘子在水平地面上匀速前进 B．司机用力推动汽车，车子不动C．被男孩踢出去的足球在空中飞行 D．运动员举起杠铃6、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7、某同学从一楼跑到三楼用了12秒，则他爬楼功率最接近（）A．3W B．30W C．300W D．3000W8、如图为立定跳远的动作分解图，a为起跳瞬间，b为最高点，c为落地点，由于存在空气阻力，下列说法正确的（）A．从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小 B．从b点运动到c点的过程，动能逐渐减小C．从a点运动到c点的过程，机械能守恒 D．运动到b点，动能大于09、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10、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．6J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、阅读短文并回答问题：如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化。请回答：（1）卫星运行过程中______守恒；（2）当卫星运动到远地点时，______最大，______最小（选填“势能”或“动能”）；（3）当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能______、动能______，速度______（选填“增大”或“减小”）。2、聪明的毛驴也懂物理哦，如图所示一头毛驴驮着笨重的货物上台阶时，会沿着S形路线上去，这样做的好处是通过增加做功的_____，从而达到省_____的目的。3、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）4、如图所示，用细线系住小球悬挂在O点将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能变化情况是______，动能变化情况是______；实验中我们看到，摆球每次上升的高度都比前一次要低些，这是因为______。5、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“＝”）。

6、小明沿水平方向用10N的力推着重为20N小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m；此过程中小明对小车做的功为______J，功率为______W，小车重力做功的功率为______W。7、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。8、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。9、某小组同学比较“谁做功快”，进行了登楼比赛，并将数据记录在表中。同学同学的质量（千克）登楼的高度（米）登楼做的功（焦耳）所用的时间（秒）甲50314705乙50314708丙5231528.85丁556323412（1）分析比较甲、乙两位同学第______列的实验数据，可得出初步结论：______。（2）分析比较甲、丙两位同学的实验数据，可得出初步结论：______。（3）若要进一步分析比较乙、丙、丁三位同学做功的快慢，表三最后一列的项目名称应填写：______。为此物理学中引入______概念。10、足球运动员用力踢足球，足球离开人足在草地上滚动到停下来的过程中，足球运动员对足球施加的力对足球_______功，这是由于_______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、已知物体动能的表达式为Ek＝mv2，重力势能表达式为Ep＝mgh，如图所示，小明从高出地面1.4m的位置竖直向上抛出一个小球（小球从抛出点到最高点的过程中，减小的动能转化增加的重力势能），它上升5m后回落，最后到达地面，不计空气阻力；求：（1）小球抛出时的出手速度v0；（2）小球落地时的速度v（结果保留两位小数）。2、如图甲所示，一个容器中盛有深度未知的水，水底有一块底面积为，高20cm的实心长方体合金块。现用一电动机以恒定不变的输出功率，把合金块提出水面并继续提升一段距离。已知合金块从水底到空气中上升速度与时间图象如图乙所示。合金块的密度为，g取，合金块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求：（1）合金块的重力；（2）合金块未露出水面时，水对容器底的压强；（3）t1时刻合金块上升的速度。3、近两年，天津服务网络平台上线“共享汽车”服务，方便了市民出行，如图所示。一辆空车静止在水平地面上时，对地面的压强是，轮胎与地面的总接触面积为；当车以的速度在水平路面上匀速直线行驶时，该车的输出功率为。求：（1）空车的重力；（2）匀速行驶过程中，该车受到的阻力；（3）匀速行驶过程中，牵引力所做的功。4、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？5、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？-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】某同学背着书包给书包一个向上的力，只有向上移动距离，该同学对书包才做功。某同学背着重50N的书包沿水平路面走了200m，给书包的力是向上的，移动的距离是水平方向的，此过程没有做功。又登上大约10m高的三楼才到教室此过程做功为W＝Fs＝50N×10m＝500J故ACD不符合题意；B符合题意。故选B。2、A【解析】【分析】【详解】A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子有力，且沿力的方向运动了一段距离，所以女孩对箱子做了功，故A正确；B．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对物体施加的一个力，但没有在力的方向上移动距离，吊车没有对货物做功，故B错误；C．司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故C错误；D．足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性，此过程中运动员对足球不再做功，故D错误。故选A。3、D【解析】【详解】由图可知AB<BC且同一物体的重力大小不变，则根据可知，小球在AB段重力做的功小于BC段重力做的功，即W1＜W2又间隔时间相等，即小球在AB段和BC段所用的时间相等，根据可知，小球在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即P1＜P2故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4、D【解析】【详解】根据题意可以得出，推铅球时作用在铅球上的力为200N；推铅球时，只有在铅球被推出去之前，铅球在推力的作用下移动了一段距离，但不确定铅球在推力作用下移动的距离，因此他对铅球做功了，但无法计算做功的多少，故D选项正确。故选D。5、D【解析】【详解】A．女孩端着盘子在水平地面上匀速前进，人对盘子的力是向上的，力的方向和盘子的移动方向垂直，在力的方向上盘子没有移动距离，所以，人对物体不做功，故A不符合题意；B．司机用力推动汽车，车子不动，有力、无距离，人对物体不做功，故B不符合题意；C．踢出去的足球，在空中飞行的过程，人对足球没有力的作用，所以人对足球没有做功，故C不符合题意；D．运动员举起杠铃，有力作用在杠铃上，杠铃在力的方向上移动了距离，所以，人对杠铃做了功，故D符合题意。故选D。6、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。7、C【解析】【详解】同学的体重是500N，一层楼高约为3m，人从一楼到三楼上升了两层楼高为6m；则上楼做的功上楼的功率故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。8、D【解析】【详解】A．从a点运动到b点的过程，质量不变，高度变大，重力势能逐渐变大，故A错误；B．从b点运动到c点的过程，质量不变，高度变小，重力势能变小，重力势能转化为动能，所以动能逐渐增大，故B错误；C．a点运动到c点的过程，由于存在空气阻力，克服空气阻力做功，机械能会减小，所以机械能不守恒，故C错误；D．运动到b点，运动员有一定的水平速度，所以动能大于0，故D正确。故选D。9、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。10、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。二、填空题1、机械能势能动能增大减小减小【详解】（1）[1]卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的相互转化，因此卫星运行过程中机械能守恒。（2）[2][3]卫星运动到远地点时，部分动能转化势能，距离最远，动能变为最小，速度最小，所以势能最大，动能最小。（3）[4][5][6]当卫星从近地点向远地点运动过程中，部分动能转化势能，卫星的高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，速度减小。2、距离力【详解】[1][2]毛驴驮着笨重的货物上台阶时，沿着S形路线上去，由公式W＝Fs可知，在做功相同的情况下，这样做的好处是通过增加做功的距离，从而达到省力的目的。即相当于增长了斜面的长度，由功的原理知，斜面越长越省力。3、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4、先减小后增大先增大后减小受到摩擦阻力和空气阻力的作用，机械能不断减小【详解】[1][2]小球从A点向B点运动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大；小球从B点向C点运动的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，故重力势能先变小后变大，动能先变大后变小。[3]小球在运动的过程中，小球会克服空气的摩擦做功，机械能会变小，所以摆球每次上升的高度都比前一次要低些。5、＜【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。6、15050【详解】[1]根据题意知道，推力F＝10N，在力的方向上，物体水平匀速前进的距离s＝15m；故推力所做的功W＝Fs＝10N×15m＝150J[2]推力做功的功率[3]由于小车所受重力的方向是竖直向下的，与推力的方向相互垂直，所以小车重力没有做功，则小车的重力做功的功率为0。7、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8、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9、4、5做功相同，所用时间越少，做功越快分析比较第4、5列的数据及相关条件，可得出初步结论：做功所用时间相同，做功越多，做功越快单位时间所做的功（或做功与所用时间的比值）（焦/秒）功率【详解】（1）[1][2]分析比较甲、乙两位同学第4、5列的实验数据可知，甲乙登楼做的功相同，所用时间不同，若要比较甲乙两为同学做功的快慢，就要计算做的功与所用时间的比值，比值大的做功快，由表可知，甲所用时间比乙少，乙做功快，所以得出初步结论是做功相同，所用时间越少，做功越快；（2）[3]分析比较甲、丙第4、5列的数据及相关条件，可得出初步结论两位同学的实验数据可得，甲丙所用时间相同，甲比丙做功少，所以丙做功快，因此得出的结论是：做功所用时间相同，做功越多，做功越快；（3）[4][5]若要比较乙、丙、丁两位同学做功的快慢，则可以比较单位时间内所做的功（或功与时间的比值）来确定哪位同学做功快，因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加栏目是单位时间所做的功（或做功与所用时间的比值）（焦/秒）；为了比较不同物体做功的快慢，引入功率概念。10、不做在此过程中，运动员没有对足球施加作用力【详解】[1][2]足球运动员用力踢足球，足球由于惯性，离开人足后，会在草地上继续滚动，由于受地面给球的摩擦力，会慢慢停下来，在足球离开人足后的运动过程中，运动员对球没有力的作用，故运动员对足球不做功。三、计算题1、（1）10m/s；（2）m/s【详解】解：（1）因为不计空气阻力，则小球的运动过程中机械能守恒；小明从高出地面1.4m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，则小球上升过程中增加的重力势能即小球的初动能为：Ep＝mgh＝Ek＝mv02则小球的初速度为v0＝＝10m/s（2）小球的最大高度为h'＝1.4m+5m＝6.4m根据机械能守恒可知mv2＝mgh'则小球落地时的速度v＝≈11.31m/s答：（1）小球抛出时的出手速度为10m/s；（2）小球落地时的速度为11.31m/s。2、（1）24N；（2）1.4×104Pa；（3）0.5m/s【详解】解：（1）合金块的体积根据密度公式可知合金块的质量合金块的重力（2）从图中可知2s时合金块刚要露出水面，合金块上升的高度合金块的高度为，则水的深度合金块未露出水面时，水对容器底的压强

（3）合金块浸没在水中时合金块受到的浮力为根据称重法可知合金块在水中所受拉力由知道，电动机的输出功率t1时刻合金块在空气中所受拉力金块上升的速度答：（1）合金块的重力24N；（2）合金块未露出水面时，水对容器底的压强；（3）t1时刻合金块上升的速度为。3、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）由可得