综合解析人教版八年级物理《功和机械能》同步练习试题（含答案解析）

人教版八年级物理《功和机械能》同步练习考试时间：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、如图所示，2021年6月17日搭载聂海胜、刘伯明和汤洪波三名航天员的神舟十二号飞船加速升空时的情景，下列说法正确的是（）A．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能不变B．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能不变C．火箭的重力势能变大，动能变大，机械能变大D．火箭的重力势能变大，动能减小，机械能减小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、关于足球下列说法正确的是（）A．踢出去的足球受到惯性的作用会继续运动，且速度越快惯性越大B．给正在飞行的足球再踢一脚，足球一定会运动得更快C．足球在空中飞行时，没有力对它做功D．运动员踢出的“香蕉球”旋转着前进时能转弯绕过人墙，是因为流体的压强与流速有关4、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5、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6、当两台机器正常工作时，功率大的机器定比功率小的机器（）A．做功多 B．更省力 C．做功快 D．用时少7、跳绳是体育中考项目之一，小明的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人视作整体上升，如图所示），一分钟跳80次，下列说法正确的是（）A．向上起跳过程中小明的动能持续增大B．小明在这一分钟内跳绳的功率约为40WC．小明跳一次克服重力做功约2JD．下落过程中小明的重力势能不变8、在一条长绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆，某同学测出它摆动一个来回所用的时间（周期）是0.9s，下列做法中能使这个摆的周期刚好为1s的是（）A．减小摆绳的长度 B．增加摆绳的长度C．将铁块换小一点 D．将铁块换大一点9、如图是一个小球自由下落过程的频闪照片（间隔时间相等）的一部分，物体由A点落下相继经过B、C两点，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则它们的大小关系是（）A．W1＞W2P1＜P2 B．W1＜W2P1＞P2C．W1＞W2P1＞P2 D．W1＜W2P1＜P210、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、墙体的竖直性是房屋质量的重要指标，在建造房屋时，建筑工人常常利用如图所示的铅垂线检测墙体是否竖直，这运用了重力的方向是______，图中所示的墙体向______（左/右）倾斜；如图跳水运动员站到踏板上，踏板发生了______形变，运动员走到踏板前端，踏板弯曲得更大，说明力的作用效果与力的______有关，压弯的跳板将运动员弹起来，说明踏板具有______。2、质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数是______次，克服重力做功的平均功率为______W。（g取10N/kg）3、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。

4、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。5、为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能单位的物理学家是______。6、人拎着一桶水从井中提上井台，人对水桶的拉力对水桶_______功，这由于水桶在拉力的方向上_______。人提着一桶水站立在井旁，人对水桶的拉力对水桶_______功。这是由于水桶在拉力的方向上________。人提着一桶水从楼下走到楼上，人对水桶的拉力对水桶_______功，这是由于水桶在拉力的方向上________。7、在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球受________个力的作用，球的重力势能________（增大/减小/不变），在最高点时，球的动能_________（大于/等于）零。8、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”）。

9、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”）。10、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。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、某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；（2）汽车发动机的功率；（3）在测试汽车的加速性能时，该汽车从静止开始以大小为a的匀加速直线运动（若一物体沿直线运动，且在运动的过程中加速度保持不变且大于0，则称这一物体在做匀加速直线运动），汽车通过的距离与加速度、时间关系为：s=（s为运动的距离，单位为m；v0为初始速度，单位为m/s；a为匀加速度，单位为m，t为加速时间，单位为s），求：此汽车从静止开始，以10m匀加速直线运动2s通过的距离。3、宁夏的沙湖是国家5A级旅游景区，有滑沙、骑驼、游泳等娱乐设施，其中沙滩越野吸引了众多游客参与．沙滩越野车质量为128kg。（g=10N/kg）（1）沙滩越野车受到的重力是多少牛？（2）一位质量为72Kg的游客驾驶越野车在沙滩上前进时，四个车轮与沙滩的总接触面积约为500cm2，求行驶时越野车对地面的压强为多少帕？（3）说出游客驾驶越野车从沙坡最高位置冲下的过程中，动能、势能的变化情况。4、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？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、C【解析】【详解】ABCD．物体的动能与物体的运动速度和质量有关：速度越大、质量越大，动能就越大。火箭加速上升时，质量不变，速度变大，所以动能变大；物体的重力势能与物体的高度和质量有关：高度越高、质量越大，重力势能越大。火箭升空，质量不变，高度变大，重力势能变大。物体的机械能等于动能与势能之和，动能和势能都变大，所以机械能变大。故ABD错误，C正确。故选C。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．踢出去的足球由于具有惯性会继续运动，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用，且惯性的大小只与物体质量有关，与物体运动的速度无关，故A错误；B．给正在运动的物体再施加一个力，若使合力方向与运动方向相反，则物体会比原来运动得更慢，故B错误；C．足球离开脚继续飞行是因为足球具有惯性，不再受到脚力的作用；此时足球还受到重力及空气阻力的作用，这两个力都对足球做功，故C错误；D．足球在运动过程中，逐渐向一侧偏移，说明这一侧的压强小，另一侧的压强大，根据流体压强与流速的关系可知，是因为这一侧空气流速快，另一侧空气流速慢，故D正确。故选D。4、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。5、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。6、C【解析】【详解】功率与做功多少，做功时间长短，机械效率的高低无关，机器的功率大，单位时间内完成的功多，做功就快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快；故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。7、B【解析】【详解】A．向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；BC．小明的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N小明跳一次克服重力做功W＝Gh＝500N×0.06m＝30J小明在这一分钟做的总功W总＝80×W＝80×30J＝2400J小明在这一分钟内跳绳的功率故故B正确，C错误；D．下落过程中小明的质量不变，高度降低，所以重力势能变小，故D错误。故选B。8、B【解析】【详解】单摆的周期与摆长有关，与铁块大小无关，摆长越长，周期越大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。9、D【解析】【详解】由图可知AB<BC且同一物体的重力大小不变，则根据可知，小球在AB段重力做的功小于BC段重力做的功，即W1＜W2又间隔时间相等，即小球在AB段和BC段所用的时间相等，根据可知，小球在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即P1＜P2故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。10、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。二、填空题1、竖直向下左弹性作用点弹性势能【详解】[1]建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直，这是利用了重力的方向始终是竖直向下的原理。[2]由图可知重垂线上端与墙紧靠，下端重锤的位置在墙的左侧，故墙向左倾斜。[3][4][5]图中的跳板被跳水运动员压弯，跳板发生了弹性形变，运动员走到踏板前端，踏板弯曲得更大，说明力的作用效果与力的作用点有关，压弯的跳板将运动员弹起来，说明踏板具有弹性势能。2、18081【详解】[1]由图像可知，每跳一次加上停顿的时间是，故一分钟可以跳的次数为[2]根据题意，该同学的重力为由功率的公式可得克服重力做功的平均功率为3、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。4、【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5、焦耳【详解】焦耳是英国物理学家，为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能的单位，所以在物理学中，焦耳是功和各种能量的基本单位。6、做移动了一段距离不做没有移动距离做移动了一段距离【详解】[1][2]从井中提一桶水上井台，由于对水桶的拉力和桶移动的距离的方向均向上，即沿力的方向水桶移动了距离，故人对水桶的拉力对水桶做功。[3][4]人提着一桶水站立在井旁，力的方向向上，由于只有力没有移动距离，故人对水桶的拉力对水桶没有做功。[5][6]人提着一桶水从楼下走到楼上，对水桶的拉力方向向上，在竖直方向上通过了一段高度，所以在这个过程中做功。7、一增大大于【详解】（1）[1]实心球从离开手后到达最高点的过程中，由于不考虑空气阻力，球只受到重力的作用，即受到一个力的作用。（2）[2]实心球从离开手后到达最高点的过程中，质量一定，高度逐渐增大，重力势能变大。（3）[3]球在最高点时，仍具有向前的速度，故球具有动能，动能大于零。8、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。9、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。10、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。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）800N；（2）1.6；（3）20m【详解】解：（1）汽车总重力汽车行驶时受到的阻力是由于汽车在平直公路上匀速行驶，即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力为（2）汽车的速度汽车的功率为（3）汽车的初速度为0m/s，所以v0=0m/s，汽车