综合解析人教版八年级物理《功和机械能》重点解析练习题

人教版八年级物理《功和机械能》重点解析考试时间：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、质量为50kg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在1分钟内克服重力做功的平均功率为（g取10N/kg）（）A．15W B．150W C．187.5W D．300W2、一名游客蹦极时下落过程的v-t图像（忽略空气阻力）如图所示。已知t1时刻，弹性绳处于自然伸直状态；t3时刻，游客达到最低点。则下列说法正确的是（）A．在0~t3时间段内，人的动能一直在增大B．在t1~t3时间段内，弹性绳弹性势能逐渐增大C．在t2~t3时间段内，重力不做功D．在t2时，弹性绳弹性势能最大3、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500N4、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5、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．6、将一本九年级上册物理课本从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是A．200J B．20J C．2J D．0.2J7、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8、一辆自行车在匀速上坡的过程中，关于该自行车，下列说法正确的是（）A．机械能不变，重力势能不变 B．机械能变小，动能变小C．机械能变大，动能不变 D．机械能变大，重力势能不变9、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10、根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功B．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功C．司机未能推动汽车但费了很大的力，司机对汽车做了功D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功第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、某小型电动机的功率是5W，它表示的物理意义是___________。2、在水平桌面上，将重为20N的木块沿直线匀速向前推了5m，所用的推力为4N，此时木块受到的摩擦力为______N，则推力所做的功是______J，重力所做的功为______J。3、阅读短文并回答问题：如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化。请回答：（1）卫星运行过程中______守恒；（2）当卫星运动到远地点时，______最大，______最小（选填“势能”或“动能”）；（3）当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能______、动能______，速度______（选填“增大”或“减小”）。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、一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有__。如图所示，让小车从斜面上由静止开始下滑，撞到一个小木块上，能将木块撞出一段距离，木块被撞得越远，表明小车的动能越大，这种研究方法叫__。将同一个小车从不同高度自由下滑，看哪次木块被推得远，是想探究动能大小跟__是否有关。6、如图所示是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在太空中从远地点向近地点运行的过程中，重力势能会______，运动速度会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。7、为确保夏粮丰收，安徽阜阳颍泉区利用无人机对2万亩小麦进行喷药作业．如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的动能______，重力势能______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。8、风车是利用风力做功的装置；小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示；（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对______做功的功率来测定风车做功的功率；（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、______和______；（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止；若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P＝______（表达式中的物理量均用符号表示）；（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏______（选填“大”或“小”）；风车做功过程中，回形针获得了______能和______能。

9、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。10、掷实心球是中考体育考试的一个项目，抛出去的实心球从最高点下落的过程中，重力势能______，动能______。（均选填“变大”或“变小”）三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、“运﹣20“飞机是我国国产新一代大型运输机。一架总质量为160t的“运﹣20“飞机静止在水平地面上时，其轮胎与地面的接触总面积为5m2。在一次飞行任务中，该飞机以720km/h的速度爬升至8000m高空。请你计算：（1）飞机静止在水平地面时对地面的压强；（2）飞机本次爬升克服重力做功的功率。2、“一方有难，八方支援”；有一辆满载医疗物资的货车正在驶往武汉，已知这辆货车的质量为15t，当货车在水平路面匀速运动时，所受阻力为重力的0.2倍，货车牵引力的功率为120kW；请你计算货车运动100s时：（g取10N/kg）（1）货车所受的重力为多少？（2）牵引力做了多少功？（3）货车通过的距离是多长？3、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图所示，在第10s时速度达到20m/s，前10s通过的路程为120m。求：（1）在0～10s内汽车的平均速度。（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在0～10s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少J？4、一辆车，整车质量为1800kg，在某水平路段匀速直线行驶了500m，耗时20s，受到水平方向的阻力为车自重的0.1倍（车上人员的重力忽略不计）。求：（1）该车行驶的速度；（2）牵引力在此路段所做的功。5、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面行驶，它的发动机输出3000N的牵引力，汽车在5min内行驶了9000m。求这段时间内：（1）汽车牵引力所做的功。（2）汽车牵引力做功的功率。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】该同学受到的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N由图可知该同学跳绳时重心上升的高度为h＝0.1m该同学跳绳一次克服重力做的功为W＝Gh＝500N×0.1m＝50J由图可知该同学从起跳到下一次起跳所用的时间为＝该同学跳绳的平均功率为＝故选B。2、B【解析】【详解】A．由题意可知，在t2时游客的速度达到最大值，t2~t3时间段内，游客向下运动速度变小，所以动能变小，故A错误；B．在t1~t3时间段内，弹性绳的伸长量变大，则弹性绳的弹性势能变大，故B正确；C．在t2~t3时间段内，游客是向下运动的，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故C错误；D．在t3时，游客的速度为0，此时游客到达最低点，此时弹性绳的伸长量是最大的，弹性势能最大，故D错误。故选B。3、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。4、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。5、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。6、C【解析】【详解】一本物理课本大约0.25kg，重力课桌大约0.8m高，所以，将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为故选C。7、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。8、C【解析】【详解】自行车匀速上坡时，质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；动能不变，重力势能增大，机械能增大，故ABD错误，C正确。故选C。9、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。10、A【解析】【分析】【详解】A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子有力，且沿力的方向运动了一段距离，所以女孩对箱子做了功，故A正确；B．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对物体施加的一个力，但没有在力的方向上移动距离，吊车没有对货物做功，故B错误；C．司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故C错误；D．足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性，此过程中运动员对足球不再做功，故D错误。故选A。二、填空题1、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。2、4200【详解】[1][2][3]推动木块做匀速直线运动，所以推力和摩擦力平衡，则则推力做功

由于没有在重力方向上移动距离，所以重力不做功，即

3、机械能势能动能增大减小减小【详解】（1）[1]卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的相互转化，因此卫星运行过程中机械能守恒。（2）[2][3]卫星运动到远地点时，部分动能转化势能，距离最远，动能变为最小，速度最小，所以势能最大，动能最小。（3）[4][5][6]当卫星从近地点向远地点运动过程中，部分动能转化势能，卫星的高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，速度减小。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、能量/能转换法速度【详解】[1]如果一个物体能够对外做功，具有做功的本领，我们就说这个物体具有能量。[2]实验中用看得见的通过木块被撞后移动的距离来表示动能的大小，采用的是转换法。[3]将同一个小车从不同高度自由下滑，小车的质量不变，高度不同，到达水平面时的速度不同，是想探究动能大小跟速度是否有关。6、变小变大【详解】[1][2]卫星在太空中从远地点到近地点运动的过程中，卫星的质量不变，高度减小，则重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，所以卫星的动能增大，速度增大。7、减小减小【详解】[1][2]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，重力势能减小。8、回形针刻度尺秒表小动重力势【详解】（1）[1]实验时，用风车提升回形针，对回形针做功，所以，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功的功率。（2）[2]由WGhmgh可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h。[3]由P可得，要测出细线对回形针做功的功率，还需要秒表测出所用的时间t。（3）[4]若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P（4）[5]测定风车在一定风速下做功的功率，其功率是一定的，风车对回形针做功的同时还要克服线的重力做功，选用较粗重的线做实验时，对较粗重的线做的功大于对选用较细的线做的功，则测出风车对回形针做的功偏小，故测出细线对回形针做功的功率值偏小。[6][7]风车做功过程中，回形针由静止变为运动获得了动能，同时它被举高获得了重力势能。9、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。10、变小变大【详解】[1]不计空气阻力，实心球在下落过程中质量不变高度降低，所以重力势能变小。

[2]实心球在下落过程中，质量不变，速度变大，所以动能变大。三、计算题1、（1）3.2×105Pa；（2）3.2×108W【详解】解：（1）飞机的总重力G＝mg＝160×103kg×10N/kg＝1.6×106N飞机静止在水平面时对地面的压力F＝G＝1.6×106N飞机静止在水平面时对地面的压强（2）飞机的速度v＝720km/h＝200m/s飞机运动时间飞机本次爬升克服重力做的功W＝Gh＝1.6×106N×8000m＝1.28×1010J飞机本次爬升克服重力做功的功率答：（1）飞机静止在水平地面时对地面的压强为3.2×105Pa；（2）飞机本次爬升克服重力做功的功率为3.2×108W。2、（1）1.5×105N；（2）1.2×107J；（3）400m【详解】解：（1）货车所受的重力G=mg=15×103kg×10N/kg=1.5×105N（2）货车牵引力的功率P=120kW=120000W100s内牵引力做的功W=Pt=120000W×1