综合解析人教版八年级物理《功和机械能》定向攻克练习题（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、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2、引体向上是大家喜爱的体育运动之一。小金的质量为50kg，每次引体向上，人整体上升高度约为60cm，一分钟完成2次。下列说法正确的是（g取10N/kg）（）A．小金完成一次引体向上，克服重力做功约为300JB．小金在这一分钟内引体向上的功率约为150WC．人体上升过程中动能转化为重力势能，机械能守恒D．小金在上升的过程中，对杆子的拉力始终为500N3、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4、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5、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6、完全相同的A和B两物体，在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图，力F对A、B两物体做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2。下列的大小比较正确的是（）A．W1<W2 B．W1>W2 C．P1<P2 D．P1>P27、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8、如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（）A． B． C． D．9、下列现象中物体动能和重力势能都不发生变化的是（）A．跳伞运动员在空中匀速下降 B．匀速上坡的汽车C．在水平轨道上匀速行驶的列车 D．匀速行驶的正在洒水的洒水车10、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、如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为和、所做的功的功率分别为和。则______，______。（选填“＞”、“＝”或“＜”）

2、在水平地面上，10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，重力做功等于______J，拉力做功的等于______J，拉力的功率为______W。3、用大小为12N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向匀速运动10m，则在这过程中，重力力所做的功为______J，推力对物体做功为______J，物体受到的摩擦力为______N。4、一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了20m，拉力撤消后，物体由于惯性又前进了5m。若拉力做的功为500J，则拉力的大小为___________N。5、如图所示的实验装置中，物块沿光滑斜槽向下滑动时______能转化为______，当物块接触弹簧向右运动时，______能转化为______能，这个实验说明不同形式的能量可以相互转化。6、如图所示，小钢球沿光滑的线路由A经B和C到D，已知弧AB=BC=CD，A、B、C、D在同一水平面上，则球经过AB时速度______（变大/变小/不变/先变大后变小/先变小后变大），通过AB、BC、CD面的时间t1、t2、t3由小到大的顺序为______7、人骑电动自行车下坡时重力势能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。8、2017国际滑联短道速滑世界杯上海站比赛受到市民的热情关注。运动员用力蹬地后便能加速向前，这是因为力的作用是______，此过程中，运动员的动能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。9、2020年6月23日上午，长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时，北斗三号卫星相对于火箭是___________（选填“运动”或“静止”）的；外壳与空气剧烈摩擦，将___________能转化为内能，为防止内部温度过高，火箭采用隔热性好的新型陶瓷作为防护层。10、一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若AB和BC距离相等，则AC和BC两段距离重力做的功WAC______WBC，AB和BC两段距离重力做功的功率PAC______PBC（选填“＜”、“＞”或“＝”）。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、随着国家发展改革委员会对《济南市城市轨道交通第二期建设规划（2020~2025年）》的批复，我市地铁建设步入快车道。如图为济南地铁建设某工地，工人在20s内用塔吊将质量为2500kg的混凝土预制件匀速提升了6m。若这个混凝土预制件的密度为2.2×103kg/m3。g取10N/kg，通过计算回答：（1）它受到的重力是多少牛？（2）它的体积是多少米3？（3）在提升它的过程中，塔吊对它做了多少焦的功？（4）塔吊对它做功的功率是多少瓦？2、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24km3、为保障消防救援人员的人身安全，科技强消、机器换人刻不容缓，如图所示是一台消防机器人，其质量为600kg，消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为1.2×104Pa，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍；（g取10N/kg）求：（1）消防机器人静止在水平地面时，履带与地面接触的总面积；（2）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率。4、如图所示，世界第一家机器人餐厅最早落产于山东济南，机器人服务员不仅可以与顾客打招呼，而且可以为顾客点菜、送餐，已知机器人在匀速行走时所受阻力为重力的0.1倍，机器人的质量为50kg、若某次送餐过程中机器人60s匀速行驶了30m，求：（1）机器人匀速行走时受到的阻力多大？（2）此次送餐机器人匀速行走的60s内牵引力做功的功率是多少？5、骑行是青少年最喜爱的运动项目之一，如图所示是小明的山地车及相关数据，某次骑行，小明沿着平直的公路匀速行驶3km，耗时10min，（g取10N/kg）求：（1）停放时，山地车对水平地面的压强；（2）若在该路段骑行时受到的平均阻力为20N，小明骑行时的功率。车架材料碳纤维车架材料体积V/cm32500整车质量m/kg10车与地面接触总面积S/cm28-参考答案-一、单选题1、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。2、A【解析】【详解】A．由小金的质量是50kg，小金的重力小金完成一次引体向上克服重力所做的功故A正确；B．小金在这一分钟内引体向上做功的功率故B错误；C．机械能守恒的条件是只有动能和势能的相互转化，小金在做引体向上时，由于存在阻力，除了动能和势能之外还有其他能的转化，所以机械能不守恒，故C错误；D．小金在上升过程中不是做匀速直线运动，所以小金受力不平衡，即小金受到杆子的拉力大小会改变，由于小金受到杆子的拉力与小金对杆子的拉力是一对相互作用力，由此可知，小金对杆子的作用力的大小会改变，故D错误。故选A。3、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。4、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。5、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。6、C【解析】【详解】AB．由题意可知，A、B两物体，在相同的力F作用下，移动了相同的距离s，即，，根据计算公式，可知，故A、B错误；CD．A和B两物体，是完全相同的，沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离，粗糙地面会有摩擦力，光滑冰面没有摩擦力，力F是相同的，物体A在粗糙地面上移动的速度是较小的，则物体A在粗糙地面上移动的时间是较大的，即，根据可知，，故C正确，D错误。故选C。7、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。8、A【解析】【详解】铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大，故BD不符合题意；处于最高点时速度不为零，因此动能不为0，故A符合题意，C不符合题意。故选A。9、C【解析】【详解】A．跳伞运动员在空中匀速下降时，速度不变，质量不变，故其动能不变，而距离地面的高度降低，故其重力势能减小，故A不符合题意；B．匀速上坡的汽车，其速度不变，质量不变，故其动能不变，而距离地面的高度增加，故其重力势能增加，故B不符合题意；C．在水平轨道上匀速行驶的汽车，其速度不变，质量不变，故其动能不变，距离地面的高度不变，故其重力势能也不变，故C符合题意；D．匀速行驶的正在洒水的洒水车，速度不变，而由于洒水车向外洒水，故其质量减小，故其动能与重力势能均减小，故D不符合题意。故选C。10、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。二、填空题1、＜＝【详解】[1]斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则拉力做的功等于克服物体重力做的功；把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时，G、h均相同，由可知两次克服物体重力做的功相同，则两次拉力做的功也相同，即根据图示可知而又由可知即[2]拉力做的功相同，时间相同，根据可知2、025025【详解】[1]如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。重力的方向是竖直向下的，而小车在水平方向上前进，小车没有在重力方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。[2]由题意可知，拉力，小车沿力的方向移动的距离，故拉力做的功[3]由题意可知，小车在拉力的作用下，10s内前进了5m，即，故拉力做功的功率3、012012【详解】[1]物体沿水平方向运动，而重力方向竖直向下，物体没有沿重力的方向移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。[2]推力做功W＝Fs＝12N×10m＝120J[3]因为物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，即摩擦力大小等于水平推力的大小，为12N。4、25【详解】撤去拉力后，拉力对物体没有做功；由物体在拉力作用下移动了20m和拉力做功500J，拉力的大小5、重力势动能动弹性势【详解】[1][2]物块从光滑斜槽高出滚下时，高度降低，即重力势能减少；速度越来越快，即动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能。[3][4]当物块接触弹簧向右运动时，物块的速度减小，即动能减小；弹簧被压缩的程度越大，即弹簧具有的弹性势能增大，故此过程是动能转化为弹性势能。6、先变大后变小t1＜t2＜t3【详解】[1]因为接触面光滑，A、B、C、D在同一水平面上，说明机械能守恒，球经过AB时，先运动滑到低处，高度降低，重力势能转化为动能，速度增大，然后运动到高处，高度增大，动能转化为重力势能，速度减小，所以速度先变大后变小。[2]因为接触面光滑，A、B、C、D在同一水平面上，说明机械能守恒，所以ABCD四点的速度相同，并且AB=BC=CD，而在AB内的平均速度比A点的速度大、在BC内的速度等于A点的速度、在CD内的平均速度小于A点的速度，由可知速度大的时间短，故t1＜t2＜t37、减小不变【详解】[1]人骑电动自行车下坡时质量不变，高度变小，重力势能减小。[2]到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，质量不变，速度不变，高度也不变，故动能和重力势能都不变，所以机械能不变。8、相互的增大【详解】[1]运动员用力蹬地时，脚给地面一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，运动员受到地面向前的推力，运动员便能加速向前运动。[2]在此过程中，运动员的质量不变，速度变大，动能变大。9、静止机械【详解】[1]火箭在加速升空过程中，卫星相对于火箭的位置不发生变化，因此卫星相对于火箭是静止的。[2]火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，克服摩擦做功，火箭的机械能转化为内能，从而使外壳温度升高。10、＞＜【详解】（1）小球在AC段重力所做的功小球在BC段重力所做的功由图可知，AC段的距离大于BC段的距离，即所以（2）由可知，小球在AC段重力所做功的功率为小球在BC段重力所做功的功率由于小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，所以小球在AC段的平均速度小于在BC段的平均速度，即由此可知，小球在AC段重力所做功的功率小于小球在BC段重力所做功的功率，即三、计算题1、（1）25000N；（2）1.14m3；（3）1.5×105J；（4）7500W【详解】解：（1）混凝土受到的重力G=mg=2500kg×10N/kg=25000N（2）混凝土的体积（3）塔吊对混凝土所做的功W=Gh=25000N×6m=1.5×105J（4）塔吊对混凝土做功的功率答：（1）它受到的重力是25000N；（2）它的体积是1.14m3；（3）在提升它的过程中，塔吊对它的做了1.5×105J的功；（4）塔吊对它做功的功率是7500W。2、（1）1500米；（2）3.6×105Pa；（3）1080W【详解】解：（1）该车最大行驶速度及行驶时间分别为v=