综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专项练习试题（详解）

人教版八年级物理《功和机械能》专项练习考试时间：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，体能测试中小明用2000N的力掷出的实心球运动的情景，已知从b到d的水平距离为7.5m，c为实心球的最高点，下列说法正确的是（）A．人对实心球做功15000JB．实心球在c点处于平衡状态C．不计空气阻力，实心球从b到d过程中机械能先增大后减小D．从a到d的过程中实心球的运动状态在不断的变化2、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3、如图所示，用斜向放置的传送带将货物匀速地自低处运送到高处。在这过程中，货物的重力势能不断增加。这是因为（）A．静摩擦力做功 B．重力做功C．支持力做功 D．动能转化为势能4、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球离脚后在地面上滚动了15m，那么小孩踢球过程中对球做的功是（）A．75J B．0J C．300J D．无法确定5、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，g＝10N/kg。则关于上述lh的行驶过程，不考虑流体压强的条件，下列分析正确的是（）A．该汽车对路面的压力大于1.5×104N B．该汽车克服阻力做的功是2.3×104JC．该汽车的牵引力是1.5×103N D．该汽车发动机的效率是30%6、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7、重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（）A．物体A受到水平面的摩擦力为5NB．拉力F的功率为4WC．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4JD．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力8、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9、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10、轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面上。在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示。现撤去外力，木块向右运动，当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长。在此过程中（）A．木块的速度先增大后减小B．木块的速度一直在增大C．弹簧的弹性势能先减小后增大D．弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能第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，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。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按照预定时间精准点火发射，并成功入轨对接中国空间站。加速上升过程中，火箭燃料的_____能转化为燃气的内能，卫星的动能_____（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），机械能将_____。3、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。4、学校举行了一次登山比赛，小莉和小娟体重之比为5∶6，爬到山顶，小莉用时50min，小娟用时45min，则小莉和小娟做功之比是______，爬山功率之比是______。5、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。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、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______8、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”）。9、如图所示，物体A重50牛，用大小为6牛的水平拉力F拉滑轮，使物体匀速移动5米，则地面对物体的摩擦力大小为___________牛，F做的功为___________焦。

10、两台机器的功率之比为3∶2，则在相同时间里，他们所做的功之比为_______；他们做相同的功，所用时间之比为_______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、2019年4月23日，是中国海军建军70周年纪念日，中国在青岛举行了海上阅兵活动，展示了中国海军的军威。某舰长304m、宽70.5m，满载时排水量67500t，最高航速60km/h。计算时海水的密度取1.0×103kg/m3。求：（1）满载时该舰受到的浮力是多少？（2）海面下7m处的舰体受到海水的压强是多少？（3）该舰在执行任务时，以36km/h的速度匀速航行5h，若航行时的阻力为1.5×107N，则这一过程中动力所做功的功率是多少？2、京沪高铁上运行的CRH380B型动车组，它采用4动4拖的编组方式，在平直轨道上匀速行驶时最大运营速度可达360km/h，此时动车组受到的阻力约为9×104N。通过计算回答：（1）该动车组以最大运营速度行驶10min所通过的路程是多少？（2）在上述过程中牵引力做的功是多少？（3）在上述过程中牵引力做功的功率是多少？3、物体由于运动而具有的能叫做动能，动能可用Ek表示，物体的动能Ek与物体的质量m、速度v的关系为Ek=mv2；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，势能可用Ep表示，物体的重力势能Ep与物体的质量m、高度h的关系为Ep=mgh，如图所示，一质量为8kg的小球从距离斜面底端0.2m处由静止沿斜面下滑到底端。求：（1）小球下滑前具有的重力势能和机械能分别是多少？（2）若不计摩擦和空气的阻力，小球在下滑的过程中机械能是守恒的，则小球到达斜面底部时的动能和速度分别为多少？4、炎热的夏天，王叔叔驾着一辆功率为的小轿车，带着家人前往山庄避暑。在一段平直的高速公路上，以的速度匀速行驶，求：（1）内行驶的路程；（2）内牵引力做的功；（3）这段路程中小车受到的阻力。5、电动汽车以节能、环保的优势很快成为城市公交的重要选择，图示为某城市公交电动汽车，某次在运载游客时，以的速度匀速行驶了，功率恒定为。（1）电动公交汽车行驶过程中受到的阻力是多大?（2）牵引力做了多少功?（3）由于途中遇一段上坡路，需要获得的牵引力，在不改变功率的情况下，通过计算说明，应怎样驾驶汽车?

-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．知道人对实心球施加的力为2000N，但不知道在该力的方向上实心球移动的距离，无法计算做功大小，故A错误；B．实心球在c点，处于最高点，受到竖直向下的重力、水平向左的阻力，受到的力不是平衡力、没有处于平衡状态，故B错误；C．不计空气阻力，实心球从b到d过程中，先是动能转化为重力势能，后来重力势能转化为动能，实心球的机械能不变，故C错误；D．从a到d的过程中实心球的运动方向、速度大小都在变化，其运动状态在不断的变化，故D正确。故选D。2、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。3、A【解析】【详解】货物随传送带一起匀速斜向上运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上。货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上。因为物体向右上方匀速运动，所以重力做负功，支持力不做功。物体运动方向与摩擦力方向一致，所以摩擦力对物体做功，物体的重力势能不断增加。因为物体匀速运动所以物体的动能不变，并非动能转化为物体的重力势能，因此货物的重力势能不断增加，是因为静摩擦力做功，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。4、D【解析】【详解】由W=Fs可知，脚对球的力为20N，但不知道在该力的方向上球通过距离，球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离，同时还有一段是由于惯性而运动的距离，所以题中虽然知道力，但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。5、D【解析】【详解】A．汽车在水平路面上匀速行驶时，在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力，所以两力大小相等，由力的作用是相互的，所以汽车对路面压力大小等于支持力，由于汽车重力不知，所以汽车对路面压力大小不能确定，故A错误；B．汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，汽车在牵引力作用下通过的距离等于汽车在阻力作用下通过的距离，由得，汽车牵引力做的功等于汽车阻力做的功，由可得，汽车克服阻力做的功故B错误；C．汽车的行驶速度由可得，汽车的牵引力故C错误；D．汽车消耗汽油6kg完全燃烧放出热量所以汽车发动机的效率故D正确。故选D。6、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。7、B【解析】【详解】A．对A进行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左总拉力为8N，那么向右的摩擦力为8N，故A不符合题意；B．拉力F的功率故B符合题意；C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为故C不符合题意；D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是两个物体间的作用力与反作用力，故是相互作用力，故D不符合题意。故选B。8、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。9、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。10、A【解析】【分析】由题意可知，木块在A点时弹簧的形变量最大，则木块受到的弹力最大；木块运动到O点时弹簧恰好恢复原长，即此时形变量为0，弹力为零，水平地面是粗糙的，则木块向右运动时受到向左的摩擦力。【详解】AB．撤去外力木块向右运动过程中，开始阶段，木块所受弹簧的弹力大于滑动摩擦力，合力的方向向右，与运动方向相同，则木块做加速运动，其速度增大；木块向右运动时弹簧的形变量减小，弹力减小，当弹簧的弹力小于滑动摩擦力时，合力的方向向左，与运动方向相反，则木块做减速运动，其速度减小；由此可知，从A点到O点的过程中木块的速度先增大后减小，故A符合题意，B不符合题意；C．木块向右运动的过程中，弹簧的形变量（压缩量）逐渐减小，其弹性势能一直减小，故C不符合题意；D．因木块向右运动时受到摩擦力的作用，则弹簧减小的弹性势能转化为木块的动能和内能，根据能量守恒定律可知，弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能，故D不符合题意。故选A。二、填空题1、<=<【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<P22、化学增大增大【详解】[1]燃料的燃烧是一种化学变化，燃料燃烧时将化学能转化为内能。[2][3]卫星加速上升过程中，卫星质量不变，高度和速度变大，则其重力势能和动能增大，机械能是动能和势能之和，所以卫星的机械能也增大。3、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4、5∶63∶4【详解】[1]小莉和小娟体重之比为G1∶G2＝5∶6，登山h相同，根据W＝Gh可得，小莉和小娟两人爬到山顶做功比为[2]小莉和小娟所用时间之比为所以小明、小刚两人爬山的功率比为5、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。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、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＜t38、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。9、315【详解】[1][2]如图所示，滑轮忽略重力影响，在水平方向受到向右的拉力F，向左受到两个力均为绳子的拉力，即A物体所受的摩擦力，所以有根据功的公式可得10、3∶22∶3【详解】[1]在相同时间里，他们所做的功之比为W1∶W2=P1t∶P2t=P1∶P2=3∶2[2]他们做相同的功，所用时间之比为三、计算题1、（1）6.75×108N；（2）7×104Pa；（3）1.5×108W【详解】解：（1）满载时排水量m排=67500t=6.75×107kg满载时该舰受到的浮力F浮=G排=m排g=6.75×107kg×10N/kg=6.75×108N（2）海面下7m处的舰体受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7m=7×104Pa（3）舰航行的路程s=vt=36km/h×5h=180km=1.8×105m因为舰匀速航行，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f=1.5×107N舰的动力所做的功W=Fs=1.5×107N×1.8×105m=2.7×1012J舰的动力做功的功率答：（1）满载时该舰受到的浮力是6.75×108N；（2）海面下7m处的舰体受到海水的压强是7×104Pa；（3）这一过程中动力所做功的功率是1.5×108W。2、（1）60000m；（2）5.4×109J；（3）9×106W【详解】解：（1）该动车组以最大运营速度行驶的时间及速度分别为t=10min=600s，v=360km/h=100m/s通过的路程s=vt=100m/s×600s=60000m（2）因为动车组做匀速直线运动，所受的牵引力与阻力是平衡力，所以F牵=F阻=9×104N在上述过程中牵引力做的功W=F牵s=9×l04N×60000m=5.4×109J（3）在