综合解析人教版八年级物理《功和机械能》定向练习试卷（含答案详解）

人教版八年级物理《功和机械能》定向练习考试时间：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、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2、如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，那么在哪一点时，此物体的重力势能大（）A．在A点时大 B．在B点时大C．在两点时一样大 D．条件不足，无法判定3、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4、一个孩子从滑梯上匀速滑下，其臀部有灼热的感觉，这一过程中，小孩子的（）A．动能增大，势能减少，机械能不变B．动能不变，势能不变，机械能不变C．动能增大，势能减少，机械能不变，内能增大D．动能不变，势能减小，机械能减小，内能增大5、2021年10月3日，我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空，在飞船刚离地上升的过程中（）A．动能增加，势能增加 B．动能不变，势能减少C．动能减少，势能不变 D．动能减少，势能减少6、一块砖分别平放、侧放、竖放在水平地面上，有关它的重力势能的说法中，正确的是（）A．平放时最大 B．侧放时最大C．竖放时最大 D．三种放法都相同7、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8、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块，拉力大小随时间变化的图像如图甲所示，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（）A．10~30s内拉力做功为32JB．50s内拉力做功为80JC．10~30s内拉力的功率逐渐变大D．30~40s内拉力的功率逐渐变大9、如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（）A．F1=F2，P1>P2 B．F1>F2，P1>P2 C．F1<F2，P1=P2 D．F1<F2，P1<P210、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、如图跳水运动员跳水过程中，被压弯的跳板具有___________，而将运动员弹起一定的高度，此时运动员具有___________，跳入水中而溅起水花。2、跳伞运动员跳离飞机后先加速下降，离地一定高度时打开降落伞，一段时间后匀速下降。在运动员匀速下降的过程中，其动能______，重力势能______，机械能______。（选填“增大”“减小”或“不变”）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、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_______。5、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______。6、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。7、小明用30N的水平推力，将重为200N的购物车沿水平地面向前推动了10m，所用的时间是0.5min。在此过程中___________W，支持力对购物车做功为___________J。8、如图所示，在光滑的斜面上，将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C，所用的力F1______F2，所做的功W1______W2，功率的大小P1______P2。9、小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将17kg物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10N/kg）（1）在0～10s内，水平推力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）阻力，阻力大小为______N。（2）10～20s内水平推力做了多少功______？（3）10～20s内水平推力的功率多大______？（4）第15秒小推车的机械能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第5秒小推车的机械能。10、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”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图甲所示，重400N的小车受到60N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示。求：（1）5s内重力对小车做的功；（2）10s内人对小车做功的功率。2、作为我国自主研制的“三个大飞机”之一的AG600是当今世界上在研的最大一款水陆两栖飞机，最大起飞重量为53.6吨、机体总长36.9米，翼展38.8米，是为满足我国森林灭火和水上救援的迫切需要，首次研制的大型特种用途民用飞机，是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备，是我国航空工业重大工程研制项目。求：（1）飞机最大重量为53.6吨，飞机的重力为多少N？（2）若飞机停在机场的水平地面上时，轮胎与地面接触的总面积约为8×103cm2，飞机对地面的压强是多少？（3）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，求飞机发动机的功率？3、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。4、某校研学活动中，师生乘坐了一辆如图所示的电动公交车。满载时公交车和师生的总质量为1.5×104kg，公交车轮胎与水平地面总接触面积是0.3m2。这辆公交车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地。行驶过程中，公交车所受的牵引力为1.0×104N。求：（1）这次的研学基地离学校多远?（2）这辆公交车对水平地面的平均压强多大?（3）公交车所受的牵引力做了多少功?（4）公交车所受的牵引力做功的功率是多少?5、秉持“绿色低碳”理念，我市出租车早已全部更换为纯电动车型。电动出租车的部分参数如表所示，请你计算：空车质量m/kg2380最大车速t/（km•h﹣1）140轮胎与地面的接触总面积S/m20.2最大功率P/kW70（1）空车静止在水平路面上时，对路面的压强；（2）该车在最大功率下，以最大车速在水平路面上匀速直线行驶时，受到阻力的大小。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【解析】【详解】由题图可看出，A点所在的海拔为995m，B点所在的海拔为1040m，而对同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故物体在B点时重力势能大。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。3、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。4、D【解析】【详解】AC．一个孩子从滑梯上匀速滑下，小孩的质量不变，速度不变，动能不变，故AC不符合题意；BD．小孩在下滑的过程中，高度减小，重力势能减小，机械能是动能和重力势能之和，下滑时，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大，故B不符合题意，D符合题意。故选D。5、A【解析】【详解】动能的大小与物体的速度和质量有关，势能的大小与物体的质量与其所在的高度有关。在飞船刚离地上升的过程中做加速运动，质量不变，速度变大，动能变大；高度变大，重力势能变大。故选A。6、C【解析】【详解】重力势能由质量和高度决定，平放时重心最低，竖放时重心最高，所以重力势能最大。故选C。7、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。8、C【解析】【详解】A．结合图甲、乙两图知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木块处于静止状态；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木块做加速运动，不知道木块运动的距离，由W=Fs可知，无法确定做功的多少，故A错误；B．50s内，由图甲可知拉力在变化，不知道物体运动的距离，由功的公式W=Fs可知，无法计算拉力做的功，故B错误；C．10~30s内，由图甲可知，拉力逐渐增大，木块的速度逐渐增大，根据知，拉力的功率逐渐变大，故C正确；D．30~40s，水平拉力保持为4N不变，木块做匀速直线运动，根据知，拉力的功率保持不变，故D错误；故选C。9、A【解析】【详解】同一木块两次在同一水平面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由题中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力大小等于滑动摩擦力大小，滑动摩擦力大小相等，则拉力大小相等，即F1=F2。从图乙图像中可以判断出，第1次的运动速度v较大，根据功率公式，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1>P2。故选A。10、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。二、填空题1、弹性势能重力势能【详解】[1]压弯的跳板发生了弹性形变，且它能把运动员弹起，则说明被压弯的跳板具有弹性势能。[2]重力势能的大小与质量和高度有关，当运动员弹起一定的高度时，运动员具有重力势能。2、不变减小减小【详解】[1]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量和速度都不变，所以运动员的动能不变。[2]在运动员匀速下降的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减小。[3]机械能等于动能和势能之和，运动员下降时不具有弹性势能，此时机械能等于动能和重力势能之和，动能不变，重力势能减小，机械能减小。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、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。5、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。6、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。7、100【详解】[1]小明对购物车做的功W=Fs=30N×10m=300J小明对购物车做功的功率P===10W[2]购物车在水平地面上移动10m，支持力的方向竖直向上，在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，为0J。8、<=<【详解】[1][2]由于斜面光滑，没有摩擦力，则使用两斜面的过程中没有额外功，拉力所作的功等于物体克服重力做的功；克服重力所作的功W=Gh由于物体的重力G不变，上升的高度h相同，所以克服重力做的功相同，即W1=W2=Gh在两个斜面上，拉力F1、F2所作的功为W1=F1LACW2=F2LBC已知LAC>LBC故F1<F2[3]已知功率计算公式已知物体在两个斜面运动速度相同，受到的拉力大小关系为F1<F2则拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大，即P1<P29、大于45360J36W大于【详解】（1）[1][2]根据速度v随时间t变化的关系图像知道，在0～10s内小车加速运动，所以水平推力大于阻力；阻力大小是（2）[3]10～20s内小车匀速运动，则F推=F阻=45N，小车的速度v=0.8m/s，所以小车运动的距离水平推力做的功为（3）[4]10～20s内水平推力的功率（4）[5]小推车的机械能为动能，根据动能的大小由质量和速度决定可知，m不变，小推车在第15s的速度大于在第5s的速度，所以第15秒小推车的机械能大于第5秒小推车的机械能。10、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。三、计算题1、（1）0；（2）72W【详解】解：（1）5s内小车在重力的方向上没有移动距离，根据可知，重力对小车做功为0。（2）由图像可知，10s内小车通过的路程为12m，则推力对小车做的功为功率为答：（1）5s内重力对小车做的功为0。（2）10s内人对小车做功的功率为72W。2、（1）5.36×105N；（2）6.7×105Pa；（3）5.36×106W【详解】解：（1）飞机的质量则飞机的重力（2）飞机对地面的压力等于飞机的重力，即F=G=5.36×105N飞机的轮胎与地面接触的总面积飞机对地面的压强（3）飞机在水平方向受到的阻力飞机的速度飞机在空中水平匀速飞行时，阻力等于牵引力，则飞机发动