综合解析人教版八年级物理《功和机械能》综合测试练习题（解析版）

人教版八年级物理《功和机械能》综合测试考试时间：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、弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示、图乙是小明玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过程，下列分析正确的（）A．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能D．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零2、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3、如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来,下列说法正确的是（）A．罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中，机械能总量不变B．罐子在水平面上滚动时，动能全部转化为橡皮筋的弹性势能C．罐子滚动过程中第一次速度为零时，橡皮筋的弹性势能最大D．罐子向前滚出一段距离又滚回，这是由于罐子具有惯性4、如图所示，光滑的弧形轨道竖直固定于水平面上，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B点后到达最高点C点（不计空气阻力）下列分析中不正确的是（）A．小球在A、B两点具有的动能相同B．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vCC．从B点到C点减小的动能全部转化为小球的重力势能D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的机械能5、如图所示，在水平面ABC中，AB段光滑，BC段粗糙，且AB=BC=20m，用10N的水平恒力F推着100N的重物，由A点运动到C点，在AB段、BC段上推力做的功分别为W1、W2，则W1、W2的大小关系是（）A．W1=W2 B．W1>W2 C．W1<W2 D．无法确定6、频闪照片通常是研究物体运动的重要手段，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图所示是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，下面说法正确的是（）A．小球在最高点3时，动能为零B．小球在1位置的重力势能比在2位置的大C．小球在1、2位置的动能相同D．小球在3位置的机械能比在2位置的大7、一架沿竖直方向匀速上升的直升机，它的（）A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加C．机械能保持不变 D．势能、机械能均减小8、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9、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10、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，是一颗子弹快速击穿纸牌瞬间的照片，子弹之所以能快速击穿纸牌，是因为子弹具有较大的______。2、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。3、如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越______，这说明橡皮筋的弹性势能与其______有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而用的“子弹”不同，则质量大的“子弹”射出的距离较______，原因是质量大的“子弹”射出时______小。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功______，（选填“相同”或“不相同”）。4、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）5、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”）。6、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”）。7、如图所示，是一个回转“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，在速度越来越慢的过程中______转化为______能，而后它______自动滚回来（选填“能”或“不能”）。8、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。9、一铁球竖直向上运动，到最高点后又竖直向下运动，并落回到地面，这过程中先后经过A、B位置，球在这两个位置的动能和重力势能如图所示，则球在A位置的速度______B位置的速度，球在A位置的高度______B位置的高度，球在A位置的机械能______B位置的机械能。（三空均选填“大于”、“等于”或“小于”）10、神舟十二号返回地球一个月后，神舟十三号向着中国人自己的太空家园再出发。10月16日3名中国航天员翟志刚、王亚平和叶光富乘坐神舟十三号载人飞船冲向宇宙。搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中，机械能______（填“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由________能转化而来的。神舟十三与天宫空间站对接后他们将开启为期半年之久的太空驻留，空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中重力势能变___________。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、2018年10月24日，港珠澳大桥正式建成通车。如图所示，一辆汽车行驶在其中一段长15km的直桥上，已知：汽车的总质量为1.5t（包括车、车上的人和物品等），轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，汽车以90km/h的速度匀速通过大桥的这一段路段，行驶过程中受到的阻力为900N。（g取10N/kg），求：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压力；（2）此过程中汽车牵引力所做的功；（3）此过程中汽车牵引力做功的功率。2、如图所示，拉力通过滑轮在5秒内将重10牛的物体提升2米，不计滑轮重力和摩擦。求：（1）拉力做的功；（2）做功的功率。3、如图所示的是某品牌小汽车，下表列出了有关它的部分数据：小汽车质量700kg小汽车额定功率60kW每个轮胎与地面的接触面积0.05m2100km耗油量10L（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10min，求该车牵引力所做的功；（3）若小汽车以额定功率匀速直线行使10min所通过的路程为1.2×104m，则小汽车所受到的阻力多大？（4）请你用物理知识解释，车辆超载或超速行驶所造成的危害（写出一条即可）。4、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。5、“一方有难，八方支援”；有一辆满载医疗物资的货车正在驶往武汉，已知这辆货车的质量为15t，当货车在水平路面匀速运动时，所受阻力为重力的0.2倍，货车牵引力的功率为120kW；请你计算货车运动100s时：（g取10N/kg）（1）货车所受的重力为多少？（2）牵引力做了多少功？（3）货车通过的距离是多长？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．a→b的过程中，开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小明做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小明做减速运动；而b→c的过程中，小明在重力作用下做减速运动；所以，a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度并不是最大（此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段），故A错误；B．a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹力越来越小；到达b点时，弹簧恢复到原长，所以此时弹力为0，故B错误；C．b→c的过程中，即离开地面上升的过程，小明的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为小明的重力势能，故C错误；D．由图可知，a状态时弹簧的形变程度最大，弹簧的弹性势能最大；小明处于最低位置，速度为0，故小明的动能为0，故D正确。故选D。2、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。3、C【解析】【详解】AB．铁罐在不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，铁罐先由慢到快，这一段滚动主要是重力势能减小，铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；在水平面上铁罐做减速运动时，即由快到慢，这一段滚动主要是铁罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加，即将动能转化为弹性势能；同时在水平面上反向滚动时，其弹性势能转化为动能，故水平面上滚动时，主要是动能和弹性势能的转化，由于罐子要克服摩擦做功而使机械能转化为内能，所以罐子的机械能总量减小，故AB错误；CD．若斜面和水平面是光滑的，铁罐滚到水平面上后继续向前运动，动能会转化为弹性势能，其动能减小、速度减小；当速度减小为0时，橡皮筋的弹性势能最大，此时铁罐会在水平面上反向滚动，并滚回到斜面上，故C正确，D错误。故选C。4、B【解析】【详解】AB．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不计空气阻力，故在A、B、C三点的机械能相同，A、B两点高度相同，重力势能相同，则动能相同，vA＝vB，在C点速度为0，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＝vB＞vC，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．光滑的弧形轨道上不受摩擦力，不需要克服摩擦力做功，因此从B点到C点减小的动能全部铁化为小球的重力势能，故C正确，不符合题意；D．没有克服摩擦力做功，不计空气阻力，机械能守恒，则小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能，故D正确，不符合题意。故选B。5、A【解析】【详解】物体M在不同路面上受到的推力F大小相等，物体在力的方向上通过的距离s相等，由公式W=Fs可得W1=W2因此选项B、C、D不符合题意，A符合题意。故选A。6、D【解析】【分析】【详解】A．由图可知，小球在3位置仍处于运动状态，速度不为零，动能不为零，故A错误；B．由图可知，小球在1、2位置的高度相同，质量不变，所以重力势能相同，故B错误；CD．小球在运动过程中高度会越来越低，说明小球在运动过程中受到阻力的作用，一部分机械能转化为内能，其机械能是越来越小的，因此小球在1位置的机械能最大，其次是2位置，3位置的机械能最小；由于1位置的机械能大于2位置的机械能，1位置的重力势能与2位置的重力势能相等，而机械能等于动能和势能之和，所以1位置的动能大于2位置的动能。故C错误；D正确。故选D。7、B【解析】【详解】直升机竖直匀速上升时，其质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度不断增大，则重力势能增大；直升机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，所以其机械能增加；故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。8、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。9、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。10、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。二、填空题1、动能【详解】飞行的子弹，速度很大，故具有巨大的动能。2、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3、远橡皮筋伸长的长度近速度相同【详解】[1][2]橡皮筋弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来反映的。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋伸长的长度有关。[3][4]当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，转化成子弹的动能也相同。影响动能的因素是质量和速度，在动能相同时，“子弹”的质量越大，其运动的速度就越小，射出的距离较小。[5]在此过程中，橡皮筋被拉的长度相同，弹力相同，所以橡皮筋对“子弹”做的功相同。4、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5、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。6、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。7、动弹性势能【详解】[1][2][3]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，故它在水平面上滚动的速度会越来越慢，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动。8、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。9、小于大于大于【详解】（1）[1]由图像知，小球在A点的动能小于小球在B点的动能，在质量一定时，速度越大，动能越大，所以小球在A点的速度小于小球在B点的速度。（2）[2]由图像知，小球在A点的重力势能大于小球在B点的重力势能，在质量一定时，高度越大，重力势能越大，所以小球在A点的高度大于小球在B点的高度。（3）[3]机械能等于动能和势能之和，小球在整个过程中没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能等于动能和重力势能之和。A位置的机械能等于A位置动能与A位置重力势能之和；B位置的机械能等于B位置动能与B位置重力势能之和。如图可知，A位置动能等于B位置重力势能，A位置重力势能大于B位置动能，所以A位置的机械能大于B位置的机械能。10、增大内小【详解】[1][2]搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中，其质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，其重力势能变大，因机械能为动能与势能之和，所以机械能增大；此过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能。[3]空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中，空间站的质量不变，高度变小，其重力势能变小。三、计算题1、（1）1.5×104N；（2）1.35×107J；（3）2.25×104W【详解】解：（1）汽车重力G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N汽车静止时对地面的压力F＝G＝1.5×104N（2）匀速通过大桥时，汽车的牵引力和阻力是平衡力，牵引力F＝f＝900N牵引力所做的功W＝Fs＝900N×15×103m＝1.35×107J（3）汽车的速度v＝90km/h＝25m/s牵引力做功的功率P＝=Fv＝900N×25W＝2.25×104W答：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压力为1.5×104N；（2）此过程中汽车牵引力所做的功为1.35×107J；（3）此过程中汽车牵引力做功的功率2.25×104W。2、（1）20J；（2）4W【详解】解：（1）由图知滑轮为定滑轮，则拉力端移动的距离不计摩擦，拉力拉力做功（2）拉力的功率答：（1）拉力做的功为；（2）做功的功率为。3、（1）3.5×1