综合解析人教版八年级物理《功和机械能》定向攻克试卷（含答案解析）

人教版八年级物理《功和机械能》定向攻克考试时间：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、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2、人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中（）A．机械能变小，动能不变，势能变小 B．机械能不变，动能变小，势能变大C．机械能变大，动能变大，势能变大 D．机械能不变，动能变大，势能变小3、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4、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发射成功。对载人飞船在加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（）A．动能增大，势能不变，机械能增大B．动能增大，势能增大，机械能增大C．动能增大，势能增大，机械能不变D．动能减小，势能增大，机械能不变5、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06、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100W7、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8、如图装卸工人用沿斜面的力F=200N，匀速将G=800N的货柜从斜面底端推上1m高的货车，下列分析正确的是（）A．此过程中，斜面对货柜支持力做功0JB．此过程中，推力做功800JC．货柜受到的重力和斜面对货柜的支持力二力平衡D．货柜受到的重力和货柜对斜面的压力二力平衡9、下列数据中最接近实际的是（）A．今天你所在教室的大气压约为2×105PaB．将一个鸡蛋举高2m做功约为1JC．一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力大约为5000ND．正常人的脉搏1min大约跳动15次10、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、如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______（选填“左”或“右”）移；（2）若用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上计数按钮移动6厘米完成一个握力动作，则做功______J。

2、两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示，根据图像，两次物体所受的拉力：F1______F2；0～6s两次拉力对物体所做的功：W1______W2；0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1______P2。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）3、“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。4、如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的________转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能，C点小球的动能________（选填“为零”或“不为零”）。

5、某小型电动机的功率是5W，它表示的物理意义是___________。6、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。7、我国自行研制的具有国际先进水平的歼﹣10战斗机性能十分出众。已知发动机用1.22×105N的推力能使歼﹣10战斗机以二倍声速（设声速为340m/s）飞行，10s内发动机做功______，发动机的功率是______W；在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后它的机械能将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。8、2021年9月17日，我国神舟十二号载人飞船返回舱安全降落在东风着陆场预定区域，图乙是其阶段Ⅲ飞船返回舱着陆过程中的高度随时间的变化关系。（1）图乙中t1～t2时段，返回舱在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是______；（不计大气阻力）（2）飞船返回舱的质量约为300kg，其重力在t2～t4时段做功______J。9、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“＝”）。

10、某中学男子篮球队队员们顽强拼搏的运动精神，在学习与生活上不断激励着同学们拼搏奋进。（1）篮球内胆是用弹性较好的橡胶制作的，橡胶属于______（填“金属材料”、“无机非金属材料”、“有机合成材料”）；

（2）篮球队员们经常通过引体向上来锻炼自己的臂力，队员小叶的质量为m，他在引体向上的过程中悬垂时重心离开地面高度为H，过杆后重心离开地面的高度为H′，小叶完成16次标准动作所用时间为t，请问整个过程小叶克服重力做功的功率为______；（3）小李接过队员的传球、投篮得分的过程中，小李对篮球没有做功的是______；A．将篮球举起B．手用力将篮球抛出C．篮球在空中飞行D．篮球进入篮筐（4）从篮球出手到入篮得分的过程中，下列选项中能正确反映篮球动能（E动）与时间（t）的关系的是______。A．B．C．D．三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、“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？

2、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。3、近年来，独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱；如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶；下表为某型号独轮电动平衡车的部分数据；若质量为60kg的人驾驶该车，以最大速度在水平地面上沿直线匀速行驶5min，若所受阻力为总重力的0.3倍，求：（1）5min该车行驶的路程是多少米？（2）质量为60kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多少？（3）该车载人以最大速度行驶时，牵引力的功率是多少瓦？质量12kg轮胎与地面接触面积20cm2最大速度18km/h充满电行程24km4、你知道水陆两用坦克吗？水陆两用坦克的车体比普通坦克要大，呈船形，能在水中浮动，有的利用特制的履带划水前进，有的用螺旋桨推进，有的用推进器喷水前进。中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量是22吨，配备发动机的额定功率为，水上的最大速度为，陆地最大速度为。请你根据文中的信息，解答下列问题：（）（1）水陆两用坦克在水上航行时，排开水的体积约为，则所受的浮力约为多少N？（）（2）该水陆两用坦克停在地面上时，履带着地总面积为，坦克对地面的压强是多少？（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶（发动机正常工作），行驶过程中受到的牵引力多大？

5、服务机器人的开发利用极大地方便了人们的生活。如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐时，机器人和餐食的总质量为10kg，它的“脚”与地面总接触面积是40cm2，从餐厅以2.88km/h的速度匀速运动1min达到客房，受到的摩擦力是重力的0.1倍，g取10N/kg，求这次送餐：（1）机器人对水平地面的压强。（2）餐厅与客房的距离。（3）牵引力所做的功。-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小；卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大。由于不计阻力，机械能是守恒的，保持不变，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。3、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。4、B【解析】【详解】载人飞船在加速升空的过程中,质量不变，速度增大、高度增大，故其动能和重力势能均增大；物体的机械能等于物体的势能与物体的动能之和，所以飞船的机械能增大，故B正确。故选B。5、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。6、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。7、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。8、A【解析】【详解】A．斜面对货柜支持力与斜面相垂直，但货柜在此支持力的方向没有通过一定的距离，由公式知，支持力没有做功，故A正确；B．已知推力F=200N，斜面长度为，所以推力做的故B错误；C．货柜受到的重力竖直向下，斜面对货柜的支持力与斜面相垂直斜向上，两个力不在同一直线上，所以不是平衡力，故C错误；D．货柜受到的重力竖直向下，货柜是受力物体；货柜对斜面的压力与斜面垂直斜向下，两个力方向不相反，所以这两个力不是平衡力，故D错误。故选A。9、B【解析】【详解】A．所在教室的大气压约为1标准大气压，即1×105Pa左右，故A不符合题意；B．一个鸡蛋的质量约为50g，即0.05kg；将一个鸡蛋举高2m做功约为W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×2m=1J故B符合题意；C．初中生的重力约为500N，一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力等于他的重力，浮力约为500N，故C不符合题意；D．正常人的脉搏1min大约跳动70次左右，故D不符合题意。故选B。10、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。二、填空题1、右30【详解】（1）[1]弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小。（2）[2]已知握力大小F＝500N移动的距离s＝6cm＝0.06m完成一个动作做的功W＝Fs＝500N×0.06m＝30J2、＝＞＞【详解】[1]由图像可知，两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，受到的滑动摩擦力不变，因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以两次物体所受的拉力F1＝F2。[2][3]由图像可知，0～6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，而拉力F1＝F2，由W=Fs可知，W1＞W2。0～6s内两次拉力对物体做功的时间相同，而W1＞W2，由可知，两次拉力做功的功率大小关系为P1＞P2。3、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。4、重力势能大于不为零【详解】[1]弹性小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变小，其重力势能变小，同时速度变大，则动能变大，所以该过程中重力势能转化为动能。[2]由图知，小球弹跳的高度越来越低，说明小球撞击地面时小球的机械能转化为地面和小球的内能，则小球机械能逐渐减小，且B点在C点之前，所以弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。[3]小球在C点，没有竖直方向的速度，但有水平方向的速度，因此在C点动能不为零。5、电动机每秒钟做的功为5J【详解】电功率是表示电流做功快慢的物理量，某电动机的功率是P=5W=5J/s意思是该电动机每秒钟做的功为5J。6、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。7、8.296×108J8.296×107变小【详解】（1）[1][2]根据可得飞机飞行距离为发动机所做功为发动机的功率为（2）[3]在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后，其高度和速度都不变，质量变小，所以动能和重力势能都变小，因为机械能为动能和重力势能之和，所以机械能变小。8、【详解】（1）[1]返回舱在竖直方向上受到推力F和重力G的作用，在这两个力的作用下，返回舱竖直下落的速度减小，运动状态发生改变，说明这两个力不平衡，而且合力的方向与运动方向相反，由于运动方向向下，则合力方向向上，故推力F大于重力G。（2）[2]返回舱受到的重力为由图可知，返回舱下落的高度h＝100m，则返回舱重力在t2～t4时段所做的功为9、＜【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。10、有机合成材料CDD【详解】（1）[1]橡胶的主要成分是有机物，故属于有机合成材料。（2）[2]由题意可知，完成一个引体向上，小叶克服重力做的功为故完成16次标准动作所做的功为所用时间为t，故整个过程小叶克服重力做功的功率为（3）[3]A．将篮球举起，有力且在力的方向上移动距离，对篮球做了功，故A不符合题意；B．用力将篮球抛出，有力，且篮球在力的方向上通过了距离，对篮球做了功，故B不符合题意；CD．篮球在空中飞行、篮球进入篮筐是篮球具有惯性，人与篮球间没有力的作用，对篮球不做功，故CD符合题意。故选CD。（4）[4]篮球离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后篮球向下做加速运动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于篮球在最高点时，具有向前的速度，速度不为0，故最小动能不为0，故可知ABC不符合题意，D符合题意。故选D。三、计算题1、（1）3×104N；（2）1m/s；（3）1.8×104W【详解】解：（1）由图象可知，在20s~60s阶段重物竖直向上做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，拉力与重力是一对平衡力，大小相等，所以，t＝30s时，重物所受的拉力F＝G＝mg＝3×103kg×10N/kg＝3×104N（2）由题意知，0~60s内，拉力的功率恒定不变P＝30kW＝3×104W由P＝＝Fv得，整个过程重物的最大速度（即匀速运动时的速度）vm＝＝1m/s（3）由题知，整个过程中重物上升的总高度为66m，则全程塔吊对重物做功W＝Gh＝3×104N×66m＝1.98×106J前60s塔吊对重物做的功W1＝Pt1＝3×104W×60s＝1.8×106J最后10s拉力做的功W2＝W﹣W1＝1.98×106J﹣1.8×106J＝1.8×105J则最后10s拉力的平均功率P′＝＝1.8×104W答：（1）t＝30s时重物所受的拉力为3×104N；（2）整个过程重物的最大速度为1m/s；（3）若重物上升的总高度为66m，则最后10s拉力的平均功率为1.8×104W。2、（1）；（2）0.45kg；（3）0.08J【详解】解：（1）液体的密度为（2）木块的体积为木块浸入液体的体积为木块漂浮时浮力等于重力，则木块的重力为木块A的质量为（3）容器的底面积为当木块逐渐浸没时液面上升的高度为物体移动的距离为因为A和B这个整体刚好浸没在液体中，所以此时受到的浮