综合解析人教版八年级物理《功和机械能》同步测试试卷（含答案详解）

人教版八年级物理《功和机械能》同步测试考试时间：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、小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远，足球运动轨迹如图所示，A点为足球刚离开脚，B点为足球在空中运动的最高点，则下列说法正确的是（）A．小宇对足球没有做功B．足球在空中运动过程中，机械能一直保持不变C．足球在B点时动能不为零D．足球从A点运动到B点，动能全部转化为重力势能2、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3、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04、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5、物体做匀速直线运动时，它（）A．受到的合力一定为零 B．具有的动能一定不变C．具有的机械能一定不变 D．具有的势能一定不变6、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7、小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（）A．他只受重力和支持力的作用B．他只受重力和摩擦力的作用C．他的重力势能减小，机械能减少D．他的势能转化为动能，机械能不变8、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9、如图所示，小明和同学一起荡秋千，下列说法正确的是（）A．通过最低点时的动能为零 B．下降过程中的动能变小C．到达最高点的重力势能最大 D．上升过程中的重力势能减小10、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”）。2、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”）3、如图所示，这是运动员撑竿跳高时的场景。运动员助跑时具有______，在撑竿起跳时弯曲的撑竿具有______，运动员越横杆时，在最高位置速度为0，此时运动员具有______（均选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”）。4、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______。5、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”）6、一位同学正在进行投掷实心球的训练。他先将实心球举起，此过程他对实心球______功，然后手托实心球水平匀速直线运动，此过程他对实心球______功。（均选填“做”或“不做”）7、在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了______，此时，能量的转化过程是______，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中______（选填“A”或“B”），由此可间接知道：重力势能大小与______有关。

8、如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0﹣6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2﹣4s内，物体克服摩擦力所做的功为___________J，第5s时物体受到的摩擦力为___________N。9、攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N，背着质量为8kg的背包，用时10min登上高为3m的峭壁。他做功的平均功率是___________。（g=10N/kg）10、如图所示是一小球从高处落下，碰到地面后又被反弹回去的频闪照片，小球每与地面碰撞一次，机械能总量会减少一些，是因为在碰撞中有一部分机械能转化为______能。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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？

2、在新冠肺炎防疫期间，小明的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车，为社区运送物资，如图所示，小明通过查阅资料了解到：当该车满载货物时，总质量为4×103kg，货车有4个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积是250cm2；发动机的牵引力为3×103N，若该车在平直公路上匀速直线行驶3600m；在此过程中，求：（1）该车满载货物时对地面的压强；（2）牵引力所做的功是多少？3、小明用30N的水平推力使重为200N超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，g取10N/kg。求：（1）此过程中推力做的功；（2）推力做功的功率。4、“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？

5、中考期间，××中学的学生乘坐如图所示的新型安全校车到考点参加考试。若校车和学生总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.16m2，求：（1）校车对水平路面的压强；（2）若校车以10m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶2000m，校车受到的牵引力是4000N，求校车发动机牵引力的功率。-参考答案-一、单选题1、C【解析】【详解】A．球还为离开脚时，脚对足球有力的作用，足球在力的作用下有距离的移动，此时脚对球做功；脚离开球后，脚不再给球力的作用，虽然足球有距离的移动，但此时足球不做功，故A错误；B．足球在运动的过程中，机械能减小，因为足球在空中时受到空气阻力，一部分机械能转化为内能，故B错误；C．B点为足球在空中运动的最高点，但足球的速度不为零，此时足球在竖直方向上，速度为零，但在水平方向，足球有向右的速度，不为零，所以此时动能也不为零，故C正确；D．足球从A点到B点，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能和内能，故D错误。故选C。2、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。3、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。4、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。5、A【解析】【详解】物体做匀速直线运动，匀速直线是一种平衡状态，则物体所受合力一定为零；但若物体的质量改变，比如洒水车，则物体的动能就可能改变；物体做匀速直线运动时若高度改变，则势能会改变，所以机械能就可能改变。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6、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。7、C【解析】【详解】AB．小朋友下滑时，受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力作用，故A、B错误；CD．小朋友匀速下滑，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度变小，重力势能变小；不考虑弹性形变，机械能等于动能和重力势能的总和，机械能减小，故C正确，D错误。故选C。8、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。9、C【解析】【详解】A．人的质量一定，通过最低点时速度最大，动能最大，故A错误；B．下降过程中，质量不变，速度增大，动能增大，故B错误；C．到达最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故C正确；D．上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，故D错误。故选C。10、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。二、填空题1、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。2、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。3、动能弹性势能重力势能【详解】[1]运动员助跑时有一定的速度，具有动能。[2]在撑竿起跳时弯曲的撑竿发生弹性形变，具有弹性势能。[3]在最高位置速度为0，此时运动员没有动能，只具有重力势能。4、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。5、＝＞＞【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。6、做不做【详解】[1]该同学将实心球举起的过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，并且在这个力的方向上通过了距离，所以此过程他对实心球做功。[2]手托实心球水平匀速直线运动过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，但实心球没有在竖直方向上移动距离，所以此过程他对实心球不做功。7、弹性形变动能转化为弹性势能B高度【详解】[1][2]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑，说明皮球下落到纸面上时形状发生了变化，即发生弹性形变；此过程中，皮球的动能转化为弹性势能。[3][4]分析图中两个圆斑大小可看出，圆环大的球形变程度较大，所具有的弹性势能大，落地时的动能较大，初始状态重力势能大，即其所处的高度大，故选填B；由此可间接知道：重力势能大小与高度有关。8、303【详解】[1]由图乙可知，在2～4s内，拉力由图丙可知，在2～4s内，物体做匀速运动，且此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以由速度公式可得，在2～4s内物体运动的距离则在2～4s内物体克服摩擦力所做的功[2]由图丙可知，在4～6s内，物体做减速运动，受到滑动摩擦力的作用，物体对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度均未变，故滑动摩擦力的大小不变，则第5s时物体受到的摩擦力为3N。9、3W【详解】由题知G人=520Nm包=8kg背包的重力G包=m包g=8kg×10N/kg=80N则人和背包的总重力G=G人+G包=520N+80N=600N攀岩时克服总重力做功W=Gh=600N×3m=1800J用时t=10min=600s他做功的平均功率10、内【详解】小球每与地面碰撞一次，在碰撞中有一部分机械能转化为内能，所以机械能总量会减少一些。三、计算题1、（1）2.2×105N；（2）5.5×104Pa；（3）1.008×105N【详解】解：（1）坦克所受浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×22m3×10N/kg=2.2×105N（2）该坦克的质量m=22t=2.2×104kg该坦克的重力G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N该坦克对地面的压强=5.5×104Pa（3）该坦克的功率和陆地最大速度分别为P=420kW=4.2×105W，v=15km/h=根据公式P=Fv可得该坦克受到的牵引力=1.008×105N答：（1）所受的浮力约为2.2×105N；（2）坦克对地面的压强是5.5×104Pa；（3）行驶过程中受到的牵引力为1.008×105N。2、（1）4×105Pa；（2）1.08×107J【详解】解：（1）该车满载货物时对地面的压力F＝G总＝m总g＝4×103kg×10N/kg＝4×104N该车满载货物时对地面的压强p＝（2）牵引力所做的功W＝F牵s＝3×103N×3600m＝1.08×107J答：（1）该车满载货物时对地面的压