综合解析人教版八年级物理《功和机械能》单元测试试题（含答案解析）

人教版八年级物理《功和机械能》单元测试考试时间：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、在台球比赛中，选手在水平台面推动球杆撞击白球，白球运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（）A．手推动球杆前进时，手的推力对球杆做了功B．白球运动时，水平台面对球的支持力做了功C．球在水平台面滚动的过程中，球的重力对它做了功D．白球撞击黑球后没有静止，是因为球杆还在对白球做功2、在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面：石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中，石块重力分别做的功率为PA和PB，则比较两者大小关系正确的是（）A．PA＞PB B．PA＝PBC．PA＜PB D．不好判断3、将皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图甲所示，说法正确的是（）A．皮球落地后第一次达到最高点P时，动能为0B．如图乙所示，能反映皮球在空中的动能E随时间变化t的关系C．若将皮球表面涂黑，则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑D．皮球经过同一高度C、D两点时，动能相等4、甲、乙两人爬楼比赛，同时从一楼出发跑上五楼，结果甲先到而获胜，则下列说法正确的是（）A．甲做功多，甲的功率大 B．乙做功多，乙的功率大C．若两人的体重相同，则甲做的功多，甲的功率大 D．若两人做的功相同，则甲用时少，甲的功率大5、如图所示的四种情景中，力对物体做功的是（）A．用力推小车没有推动B．提着滑板车在水平路面上前行C．用力搬石头没有搬动D．将货物从地面拉到高处6、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7、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8、小明的教室在三楼，当他以正常的速度从一楼上到三楼时，以下数据中最接近实际的是（）A．小明上楼所用的时间约为10sB．小明上升的高度约为9mC．小明做功约为300JD．小明做功的功率约为100W9、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10、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、极限跳伞是一项惊险体育运动。如图，跳伞员从高空匀速下落过程中机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），跳伞员看到地面“迎面扑来”，则他是以______为参照物。2、比较做功快慢有两种方法，一是在______相同的情况下比较______；二是在______相同的情况下比较______。以上运用的科学方法是______。3、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精准点火发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。在火箭携飞船加速升空阶段，飞船的动能______，机械能______。（选填“变大”、“不变”或“变小”）4、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”）5、“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。6、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______。7、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”）。8、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。9、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______。10、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”）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、为了响应国家“低碳出行”的号召，我国多地设置了共享单车租借站点。质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500m，骑车用时5min（设小明骑车上学做匀速直线运动）。求：（1）小明受到的重力是多少？（2）若自行车的质量为15kg，该车车轮与地面的总接触面积为0.01m2，则小明骑车时车对水平地面的压强是多少？（3）若自行车匀速行驶中所受阻力为70N，则小明骑车5min做的功是多少？2、飞艇是一种造价低廉，消耗燃料少，滞空时间长装载量大的飞行器；如图甲，某型号飞艇长22m，最大直径5.5m，最大飞行速度6m/s；其主要构成部分是容积为340m3的充满氦气的大气囊，在大气囊下面还安装了带螺旋桨的发动机和载人装货的吊舱；气囊材料，发动机及吊舱附件的总质量为210kg；如图乙，在某次升空观光过程中，飞艇携带人和设备重116.4kg，从地面沿AB方向斜向上运动了50m，到达离地高度30m处的B位置，然后依靠螺旋桨的推力水平向右匀速直线运动了50m到达C（地面附近空气密度ρ空＝1.29kg/m3，不考虑气球体积的变化和气流的影响）；（1）飞艇受到的浮力为多大？（2）A到C整个过程中飞艇克服人和设备的重力做了多少功？（3）当飞艇从C到达海拔1000m的高度D时，飞艇悬停；已知该处空气的密度为1.16kg/m3，飞艇飞行过程体积不变；飞艇气囊内所充氦气的密度为多大？

3、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？______4、如图甲所示，将边长为10cm的正方体木块A放入装有某种液体的足够高的圆柱形容器中，木块A静止时，有的体积浸入液体中，此时液面比放入木块前升高了2cm，容器底部受到的液体压强变化了150Pa。再将合金块B放在木块A上方，静止后木块A恰好浸没在液体中，液体未溢出，如图乙所示。求:（1）液体的密度；（2）木块A的质量；（3）从合金块B放在木块A上方开始，直到木块A恰好浸在液体中的过程中，合金块B的重力对其做的功。5、已知小汽车的总质量为1500kg，该车以108km/h的速度作水平匀速直线运动，行驶了180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍，求：（1）小车行驶的距离是多少？（2）在此过程中汽车功率是多少？-参考答案-一、单选题1、A【解析】【详解】做功必须的两个因素，有力F，在力的方向上通过一段距离s，功；A．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故A正确；B．桌面支持力与小球的运动方向垂直，小球在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小球不做功，故B错误；C．重力与小球运动的方向垂直，重力对小球不做功，故C错误；D．手对白球没有力的作用，白球继续运动是因为白球具有惯性，故D错误。故选A。2、B【解析】【详解】由题知故根据知在下落过程中因为所以，重力做功又因为石块A自由落下到地面；石块B被用水平作用力水平抛出后，呈抛物线下落到地面，所以，A和B所用时间相同，故根据知故ACD错误，B正确。故选B。3、B【解析】【详解】A．皮球落地后第一次达到最高点P时，小球达到最高点，此时小球在水平方向上速度不为0，所以在P时动能不为0，故A错误；B．皮球向下运动的过程中，速度变大，动能越大，弹起的过程中，速度先变大后变小，动能先变大后变小，由于皮球在运动的过程中的机械能变小，则皮球在最低点时的动能会变小，所以该图能反映皮球动能E随时间t变化的关系，故B正确；C．每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，落地时，转化成皮球的弹性势能也越来越小，皮球弹性形变程度也越来越小，所以看到黑色墨迹逐渐变小，即B点比A点留下的黑色圆斑小，故C错误；D．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在C点的机械能大于在D点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在CD两点高度相同则重力势能相同，所以在C点的动能大于在D点的动能，故D错误。故选B。4、D【解析】【详解】AB．甲和乙爬楼，均克服自身重力做功，由于甲乙自身的重力未知，则无法比较甲和乙做功的大小和做功的快慢，故AB错误；CD．若两人的体重相同，爬楼的高度相同，由公式W=Gh可知，甲乙两人做功相同，甲先到说明做相同的功所用的时间短，由功率公式可得，甲的功率比乙大，故C错误；D正确。故选D。5、D【解析】【详解】A．用力推小车但没有推动，有力作用在小车上，但小车没有通过距离，所以力对物体不做功，故A不符合意题；B．提着滑板车在水平路面上前行，人给滑板车一个向上的拉力，但滑板车没有在拉力的方向上通过距离，所以力对物体不做功，故B不符合题意；C．人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，所以力对物体不做功，故C不符合题意；D．将货物从地面拉到高处，人给货物一个向上的拉力，货物在拉力的方向上通过了距离，所以力对物体做功，故D符合题意。故选D。6、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。7、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。8、D【解析】【详解】A．中学生爬楼一层楼用时15s，上到三楼用时30s，故A不符合题意；B．一层楼的高度约3m，从一楼上到三楼的高度约6m，故B不符合题意；C．中学生的体重约G=500N，从一楼上到三楼做的功约W=Gh=500N×6m=3000J故C不符合题意；D．小明做功的功率约故D符合题意。故选D。9、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。10、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。二、填空题1、减小自己【详解】[1]跳伞员从高空匀速下落过程中，高度降低，重力势能减小，速度不变，故动能不变，故机械能减小。[2]跳伞员看到地面迎面而来，认为地面是运动的，因为相对于他自己而言，地面是运动的，且不断靠近，故跳伞运动员是以他自己为参照物。2、时间做功多少做功时间长短控制变量法【详解】[1][2][3][4]为了比较物体做功的快慢，可以在相同的时间内，比较做功的多少；可以做相同的功，比较做功时间长短。[5]控制其中一个因素不变，改变另一个因素，用到控制变量法。3、变大变大【详解】[1]在飞船加速升空的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，势能增大。[2]飞船在升空过程中没有发生弹性形变，则飞船不具有弹性势能；机械能等于动能和重力势能之和，所以飞船的机械能总量增加。4、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。

5、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。6、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。7、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。8、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。9、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10、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。三、计算题1、（1）550N；（2）7×104pa；（3）1.05×105J【详解】解：（1）小明受到的重力G=mg=55kg×10N/kg=550N（2）人和自行车的总质量m=m人+m车=55kg+15kg=70kg人和自行车对地面的压力F=G=mg=70kg×10N/kg=700N人和自行车对地面的压强Pa（3）因为自行车匀速行驶，所以F=f=70N小明骑车做的功W=Fs=70N×1500m=1.05×105J答：（1）小明受到的重力是550N；（2）小明骑车时车对水平地面的压强是；（3）若自行车匀速行驶中所受阻力为70N，则小明骑车5min做的功是1.05×105J。2、（1）4386N；（2）3.492×104J；（3）0.2kg/m3【详解】解：（1）飞艇排开空气体积V排＝V＝340m3，地面附近空气密度ρ空＝1.29kg/m3，飞艇受到的浮力F浮＝ρ空V排g＝1.29kg/m3×340m3×10N/kg＝4386N（2）A到C整个过程中，A到B时，上升高度h＝30m，飞艇克服人和设备的重力做功W＝Gh＝mgh＝116.4kg×10N/kg×30m＝3.492×104JB到C时人和设备水平移动，在重力的方向上没有移动距离，飞艇对人和设备不做功。所以A到C整个过程中飞艇克服人和设备的重力做了3.492×104J的功。（3）当飞艇从C到达海拔1000m的高度D时，飞艇悬停，飞艇受到空气的浮力等于飞艇总重，可得F浮1＝G总ρ空1V排g＝（210kg+116.4kg+m氦气）g1.16kg/m3×340m3×10N/kg＝（210kg+116.4kg+m氦气）×10N/kg气囊内所充氦气的质量：m氦气＝68kg