综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专项训练试题

人教版八年级物理《功和机械能》专项训练考试时间：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、下列四个实例中，机械能正在减小的是（）A．空中加速上升的飞艇 B．空中水平匀速飞行的飞机C．地面上蓄势待发的火箭 D．高空中匀速下降的热气球2、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3、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4、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．6J5、下列各个过程中，物体的重力势能转化为动能的有（）A．乒乓球触地后向上弹起过程中B．车沿斜面向上匀速行驶过程中C．斜向上抛出的小石子在上升过程中D．水坝上流下来的水冲击水轮机转动6、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7、如图所示是我国选手李娜在法国网球公开赛中力战群雄、获得冠军的场景．以下说法正确的是（）A．网球下落时，动能减小，重力势能增大B．网球在上升过程中，动能不变，重力势能增大C．网球飞来撞击球拍的过程中，弹性势能转化为动能D．网球落下撞击地面的过程中，动能转化为弹性势能8、在水平地面上铺一张纸，将一只皮球表面涂黑，使其先后从高处下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程，下列说法中正确的是（）A．皮球开始下落时的重力势能相等B．皮球落地时对纸的最大压力都等于皮球的重力C．皮球刚到达纸面时的动能相等D．皮球获得的最大弹性势能不等9、2021年6月17日，搭载着神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空。如图所示，火箭加速上升的过程中，它所运载的载人飞船（）A．动能增大、重力势能减小B．动能减小、重力势能增大C．机械能减小、重力势能增大D．机械能增大、动能增大10、在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（）A．P甲＜P乙F甲＜F乙 B．P甲＞P乙F甲＞F乙C．P甲＜P乙F甲＞F乙 D．P甲＞P乙F甲＜F乙第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、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”）2、人拎着一桶水从井中提上井台，人对水桶的拉力对水桶_______功，这由于水桶在拉力的方向上_______。人提着一桶水站立在井旁，人对水桶的拉力对水桶_______功。这是由于水桶在拉力的方向上________。人提着一桶水从楼下走到楼上，人对水桶的拉力对水桶_______功，这是由于水桶在拉力的方向上________。3、如图所示，旋翼无人机正在喷洒农药，当无人机水平匀速飞行喷洒农药的过程中，无人机的动能______，机械能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。4、在粗糙水平面上有一个重为200N的物体，小明用15N的水平推力使其以2m/s的速度沿力的方向匀速运动了20s，则在此过程中小明做功的功率为______W，物体重力所做的功为______J。5、2017年5月18日，由中国自主研制的“直﹣19E”出口型武装直升飞机首飞成功。当直升机在竖直方向加速升空时，飞机具有的动能将______，机械能将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）飞行员受力______。（选填“平衡”或“不平衡”）6、如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为0.9m，实际推力为300N，那么物体与斜面之间的摩擦力是___________N。7、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。8、“和谐号”动车组正式在广州与武汉之间运营，“和谐号”动车组在设计上采用了许多新技术，有关武广高铁的相关资料如表：名称武广客运专线别称武广高铁走向武汉﹣广州里程1075千米运行时间2小时30分正线长度989千米线路等级客运专线速度目标值350km/h车体CRH2C，CRH3（和谐号）最大坡度2%根据你的阅读回答下列问题：（1）列车从350km/h降至90km/h的过程中不采用机械刹车，而是采用“再生制动”技术，刹车时，列车由于继续行驶，并带动电机逆转发电，这个过程中列车将_____能转化为_____能。（2）当列车时速降至90km/h时，实施机械刹车，利用刹车片与车轴之间产生的_____使列车减速，此时列车将机械能转化为_____能。（3）列车高速行驶时，列车周围空气流速增大，使列车周围的压强_____（填“减小”、“增大”或“不变”），所以在轻轨铁路两边3m以内建有隔离墙，避免当有列车经过时，人和物体被压入轨道而发生危险。9、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。10、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。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？2、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图所示，在第10s时速度达到20m/s，前10s通过的路程为120m。求：（1）在0～10s内汽车的平均速度。（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在0～10s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少J？3、在四川的凉山有个“悬崖村”，孩子们上学要爬落差800米的天梯。一个质量为45kg的学生背着3kg的书包上天梯，所用时间为80min，则他对书包做功为______J，他对书包做功的平均功率为______W。（g取10N/kg）4、“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备，又名“塔式起重机”；某“塔吊”从开始以恒定功率30kW将质量3t的重物从静止开始竖直向上提升了60s，再逐步减小功率，提升10s后停了下来，全程v﹣t关系如图，不计空气阻力的作用；g取10N/kg；（1）求t＝30s时重物所受的拉力为多大？（2）求整个过程重物的最大速度为多大？（3）若重物上升的总高度为66m，则最后10s拉力的平均功率为多大？

5、在创建文明城市中，使用如图所示的新型清扫车对道路进行清洁工作。若该车质量为，在某平直道路上匀速行驶100s，通过的路程为200m，清扫车在匀速工作过程中，受到的阻力是车重力的0.2倍，取。求：（1）匀速行驶100s时牵引力做的功；（2）匀速行驶时的功率。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．空中加速上升的飞艇，质量不变，速度变大，动能变大，高度增高，重力势能变大，即飞艇的机械能增大，故A不符合题意；B．空中水平匀速飞行的飞机，质量、速度和高度均不变，即动能不变，重力势能不变，故飞机的机械能也不变，故B不符合题意；C．地面上蓄势待发的火箭，即火箭是静止的，动能和势能都不变，故火箭此时的机械能也不变，故C不符合题意；D．高空中匀速下降的热气球，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，所以重力势能减小，故热气球的机械能减小；故D符合题意。故选D。2、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。3、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。4、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。5、D【解析】【详解】A．乒乓球向上弹起，则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故A不符合题意；B．车沿斜面向上匀速行驶，则重力势能变大，速度不变，则动能不变，故B不符合题意；C．斜向上抛出的小石子在上升的过程中，则则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故C不符合题意；D．水向下运动时，高度变低，所以重力势能减小，速度变大，则动能变大，就是重力势能转化为动能，故D符合题意。故选D。6、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。7、D【解析】【详解】A．网球在下落时，其质量不变，高度变小，故其重力势能变小；同时其质量不变，速度变快，故其动能增加，故A错误；B．网球在上升过程中，其质量不变，高度变大，故其重力势能变大；同时其质量不变，速度变慢，故其动能减小，故B错误；C．网球飞来撞击球拍时，网球的速度逐渐变慢，即动能减小；同时其球拍的形变程度逐渐变大，即所具有的弹性势能变大，故是将动能转化为弹性势能的过程，故C错误；D．当网球在落下撞击地面时，网球的速度变慢，即其动能变小，同时网球会随之发生弹性形变，且形变程度逐渐变大，即弹性势能变大，故该动能转化为弹性势能，故D正确。故选D。8、D【解析】【详解】A．重力势能的大小与质量和高度有关；由图可知，黑色圆斑A、B大小不同，表明皮球的形变程度不同，B较大一些，说明B处的皮球的弹性形变程度大，弹性势能大；皮球下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，下落过程中重力势能转化为动能。接触地面时，动能转化为弹性势能，所以在B处时皮球的动能大，则表明B处的皮球的高度高，重力势能大，故A错误；B．由图可知，黑色圆斑B比较大，而力的大小影响力的作用效果，力越大作用效果越明显，形变量越大，皮球在纸的弹力的作用下做减速运动，则弹力大于皮球的重力，压力与弹力是一对相互作用力，压力大小与弹力大小相等，所以压力大于皮球的重力，故B错误；CD．皮球从不同的高度落下时，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；皮球接触纸面时发生了弹性形变，此过程是动能转化为弹性势能；弹性势能越大，皮球的形变程度越大，圆斑就越大，所以B处的弹性势能大，动能大，下落时的重力势能大，故C错误；D正确。故选D。9、D【解析】【详解】火箭加速上升阶段，飞船质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；飞船上升时没有发生弹性形变，不具有弹性势能；由于机械能是动能与重力势能的总和，故机械能增大，故D正确。故选D。10、A【解析】【详解】由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即又因为所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即综上分析可知，选项A符合题意，BCD不符合题意。故选A。二、填空题1、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。

2、做移动了一段距离不做没有移动距离做移动了一段距离【详解】[1][2]从井中提一桶水上井台，由于对水桶的拉力和桶移动的距离的方向均向上，即沿力的方向水桶移动了距离，故人对水桶的拉力对水桶做功。[3][4]人提着一桶水站立在井旁，力的方向向上，由于只有力没有移动距离，故人对水桶的拉力对水桶没有做功。[5][6]人提着一桶水从楼下走到楼上，对水桶的拉力方向向上，在竖直方向上通过了一段高度，所以在这个过程中做功。3、减小减小【详解】[1]无人机在农田上空的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小。[2]无人机的动能减小，重力势能减小；机械能为动能和势能的和，所以机械能减小。4、300【详解】[1]则在此过程中小明做功的功率为[2]小明用15N的水平推力在水平面上推，物体仅仅在水平面上运动，在竖直方向上没有距离，故重力不做功，重力做的功为零。5、变大变大不平衡【详解】[1][2]当直升机在竖直方向加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增大；质量不变，高度变大，重力势能变大；机械能为动能和势能的和，所以机械能变大。[3]当直升机在竖直方向加速升空时，飞行员同时加速上升，处于非平衡状态，所以受力不平衡。6、120【详解】[1]由题知，斜面长s=3m斜面高h=0.9m物体重G=600N推力F=300N有用功W有用=Gh=600N×0.9m=540J推力做的总功Fs=300N×3m=900J额外功W额外=W总﹣W有用=900J﹣540J=360J由W额外=fs可得摩擦力7、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。8、机械电摩擦内减小【详解】（1）[1][2]列车由于继续行驶，并带动电机逆转发电，把列车的机械能转化为电能储存起来。（2）[3][4]列车实施机械刹车，利用刹车片与车轴之间产生的摩擦使列车减速，此时列车将机械能转化为内能。（3）[5]列车高速行驶时，列车周围空气流速增大，使列车周围的压强减小，所以在轻轨铁路两边3m以内建有隔离墙，避免当有列车经过时，人和物体被压入轨道而发生危险。9、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。10、【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，电动车的牵引力为三、计算题1、（1）6.75×108N；（2）7×104Pa；（3）1.5×108W【详解】解：（1）满载时排水量m排=67500t=6.75×107kg满载时该舰受到的浮力F浮=G排=m排g=6.75×107kg×10N/kg=6.75×108N（2）海面下7m处的舰体受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7m=7×104Pa（3）舰航行的路程s=vt=36km/h×5h=180km=1.8×105m因为舰匀速航行，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f=1.5×107N舰的动力所做的功W=Fs=1.5×107N×1.8×105m=2.7×1012J舰的动力做功的功率答：（1）满载时该舰受到的浮力是6.75×108N；（2）海面下7m处的