综合解析人教版八年级物理《功和机械能》定向攻克试题（含详解）

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、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2、小明的教室在三楼，当他以正常的速度从一楼上到三楼时，以下数据中最接近实际的是（）A．小明上楼所用的时间约为10sB．小明上升的高度约为9mC．小明做功约为300JD．小明做功的功率约为100W3、如图所示是我国选手李娜在法国网球公开赛中力战群雄、获得冠军的场景．以下说法正确的是（）A．网球下落时，动能减小，重力势能增大B．网球在上升过程中，动能不变，重力势能增大C．网球飞来撞击球拍的过程中，弹性势能转化为动能D．网球落下撞击地面的过程中，动能转化为弹性势能4、在东京奥运会女子10米跳台跳水比赛中，中国选手全红婵以3轮满分（共5跳）的成夺冠军，则全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功大约为（）A．350J B．3500J C．15000J D．35000J5、如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（）A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f26、若物体受到平衡力的作用，那么（）A．物体一定保持静止 B．物体的重力势能一定保持不变C．物体的动能一定增大 D．物体的机械能可能发生变化7、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8、用甲、乙、丙三个木块将相同弹簧压缩到图示位置后由静止释放，沿光滑水平轨道滑行，可冲到光滑斜面上。若三个木块能到达斜面的最大高度分别是h甲、h乙、h丙，且h乙＞h丙，弹簧的压缩量分别为l1、l2、l3，且l1＜l2＝l3，甲、乙的质量m甲＝m乙。以下判断正确的是（）A．甲、乙能到达斜面的最大高度h甲＞h乙B．乙离开弹簧时的动能比丙大C．甲、乙离开弹簧时的速度v甲＞v乙D．乙、丙的质量m乙＜m丙9、气功表演者躺在地上，胸部上面放上一块大石板，旁边的人抡起大锤子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎块，石板下面的人却安然无恙。关于这种现象，下列说法正确的是（）A．锤子向石板砸去的过程中，重力对锤子没有做功B．石板被砸成碎块的过程中，锤子没有受到石板的作用力C．人安然无恙是由于胸部承受的压力小于石板承受的压力D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状10、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、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______。2、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。3、我国自行研制的具有国际先进水平的歼﹣10战斗机性能十分出众。已知发动机用1.22×105N的推力能使歼﹣10战斗机以二倍声速（设声速为340m/s）飞行，10s内发动机做功______，发动机的功率是______W；在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后它的机械能将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。4、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”）5、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”）。6、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图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m，则该汽车在这一段路程行驶的平均速度为______m/s；若汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在0～10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J；若发动机的转化效率为80%，则使发动机做这么多功需要燃烧的汽油质量为______kg。（已知汽油的热值大约为5×107J/kg）7、柳州本地生产的宝骏E300电动汽车节能环保，方便市民出行，若电动汽车功率为30kW，在20min匀速行驶了20km，则此电动汽车牵引力做的功为___________J，电动车的牵引力为___________N。8、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）9、重力为100牛的物体在大小为15牛的水平拉力作用下，10秒内在水平地面上沿拉力方向匀速前进2米，拉力做的功为___________焦，功率为___________瓦；重力做功为___________焦。在前进过程中，物体的机械能___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。10、小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将17kg物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10N/kg）（1）在0～10s内，水平推力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）阻力，阻力大小为______N。（2）10～20s内水平推力做了多少功______？（3）10～20s内水平推力的功率多大______？（4）第15秒小推车的机械能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第5秒小推车的机械能。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、已知小汽车的总质量为1500kg，该车以108km/h的速度作水平匀速直线运动，行驶了180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍，求：（1）小车行驶的距离是多少？（2）在此过程中汽车功率是多少？2、港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一，其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。从引桥最低端开始汽车功率增大到90kW匀速行驶，耗时45s到达人工岛路面，求：（1）汽车完全通过沉管隧道需要________s？（2）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了多少J的功_______？功率为多少？（________）（3）汽车在引桥上所受阻力的大小。（________）

3、已知物体动能的表达式为Ek＝mv2，重力势能表达式为Ep＝mgh，如图所示，小明从高出地面1.4m的位置竖直向上抛出一个小球（小球从抛出点到最高点的过程中，减小的动能转化增加的重力势能），它上升5m后回落，最后到达地面，不计空气阻力；求：（1）小球抛出时的出手速度v0；（2）小球落地时的速度v（结果保留两位小数）。4、高速公路已广泛应用ETC收费系统，这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。现有一辆总质量为1800kg的汽车以某一速度驶入ETC通道，汽车在如图所示位置开始减速行驶，经t=5s后运动至ETC收费岛（图中阴影区域）左侧边界，然后以4m/s的速度匀速通过ETC收费岛，其中减速过程中汽车行驶的路程为s1=40m，匀速行驶过程中的路程为s2=30m。不计车长，匀速行驶时所受的阻力为车重的0.2倍。求：（1）汽车减速行驶过程中的平均速度；（2）汽车匀速行驶过程中牵引力的大小；（3）汽车匀速通过收费岛的过程中牵引力做功的功率。5、放在粗糙程度相同的水平地面上的物体受到水平拉力和摩擦力的作用，在0-6秒内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像分别如图所示。求:（1）在2-6s内物体通过的路程；（2）摩擦力的大小。

-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】A．中学生爬楼一层楼用时15s，上到三楼用时30s，故A不符合题意；B．一层楼的高度约3m，从一楼上到三楼的高度约6m，故B不符合题意；C．中学生的体重约G=500N，从一楼上到三楼做的功约W=Gh=500N×6m=3000J故C不符合题意；D．小明做功的功率约故D符合题意。故选D。3、D【解析】【详解】A．网球在下落时，其质量不变，高度变小，故其重力势能变小；同时其质量不变，速度变快，故其动能增加，故A错误；B．网球在上升过程中，其质量不变，高度变大，故其重力势能变大；同时其质量不变，速度变慢，故其动能减小，故B错误；C．网球飞来撞击球拍时，网球的速度逐渐变慢，即动能减小；同时其球拍的形变程度逐渐变大，即所具有的弹性势能变大，故是将动能转化为弹性势能的过程，故C错误；D．当网球在落下撞击地面时，网球的速度变慢，即其动能变小，同时网球会随之发生弹性形变，且形变程度逐渐变大，即弹性势能变大，故该动能转化为弹性势能，故D正确。故选D。4、B【解析】【详解】全红婵的体重大约为35kg，其重力G=mg=35kg×10N/kg=350N全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功W=Gh=350N×10m=3500J故选B。5、B【解析】【详解】CD．由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD错误；AB．由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1=f；在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根据W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。故选B。6、D【解析】【详解】A．物体在平衡力作用下，会保持静止或匀速直线运动，故A不符合题意；BCD．物体在平衡力作用下，保持静止或匀速直线运动。当物体静止时，动能、重力势能和机械能都不变；当物体做匀速直线运动时，动能不变，但物体可能水平运动，也可能不是水平运动。物体水平方向做匀速直线运动时，动能不变，重力势能不变，机械能不变；物体不是水平方向，而做匀速上升、或匀速下降时，动能不变，重力势能要改变，机械能改变。所以一个物体受到平衡力的作用，动能一定不变，势能可能改变，机械能可能改变，故BC错误，D正确。故选D。7、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。8、D【解析】【详解】A．木块沿光滑水平轨道滑行时，机械能守恒，弹簧弹性势能转化为木块的动能，木块的动能又转化为木块的重力势能。因为l1＜l2，因此第一个图中弹簧的弹性势能小于第二个图中弹簧的弹性势能；m甲＝m乙，所以离开弹簧时木块甲的动能小于木块乙的动能，冲上斜面，甲动能转化的重力势能比乙转化的重力势能少，最终甲、乙能到达斜面的最大高度h甲＜h乙，故A错误；B．因为l2＝l3，因此第二、三图中的弹簧弹性势能相同，因此乙离开弹簧时的动能等于丙的动能，故B错误；C．当质量相同时，物体速度越大，动能越大。因为木块甲的动能小于木块乙的动能，所以甲、乙离开弹簧时的速度v甲＜v乙，故C错误；D．当速度相同时，物体高度越大，重力势能越大。因为乙、丙的动能相同，所以二者重力势能也相同。由于h乙＞h丙，所以m乙＜m丙，故D正确。故选D。9、D【解析】【详解】A．锤子向石板砸去的过程中，锤子受到重力竖直向下，距离的方向竖直向下，故重力对锤子做功，故A错误；B．物体间力的作用是相互的，石板被砸成碎块的过程中，锤子也受到石板的反作用力，故B错误；C．胸部承受的压力等于石板承受的压力与石板的重力之和；人安然无恙的原因主要是因为人的受力面积大，压力的作用效果不明显，故C错误；D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状，故D正确。故选D。10、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。二、填空题1、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2、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。3、8.296×108J8.296×107变小【详解】（1）[1][2]根据可得飞机飞行距离为发动机所做功为发动机的功率为（2）[3]在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后，其高度和速度都不变，质量变小，所以动能和重力势能都变小，因为机械能为动能和重力势能之和，所以机械能变小。4、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。5、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。6、128×105J0.02kg【详解】[1]根据题意知道，在0～10s内汽车通过的路程s1=120m，故在0～10s内汽车的平均速度[2]由图知道，10s后汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，由二力平衡条件知道，此时牵引力F=f=4000N故汽车的功率为由于汽车的功率不变，所以在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=8×104W×10s=8×105J[3]由知道，需要燃烧的汽油质量7、【详解】[1]汽车的功率为P=30kW=3×104W根据，可得电动汽车牵引力做的功为[2]根据W=Fs可得，电动车的牵引力为8、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9、3030不变【详解】[1]拉力做的功为[2]功率为[3]物体沿水平方向运动，重力方向没有距离，因此重力做功为0。[4]物体匀速前进，速度不变，故动能不变，高度也不变，故重力势能也不变，因此机械能不变。10、大于45360J36W大于【详解】（1）[1][2]根据速度v随时间t变化的关系图像知道，在0～10s内小车加速运动，所以水平推力大于阻力；阻力大小是（2）[3]10～20s内小车匀速运动，则F推=F阻=45N，小车的速度v=0.8m/s，所以小车运动的距离水平推力做的功为（3）[4]10～20s内水平推力的功率（4）[5]小推车的机械能为动能，根据动能的大小由质量和速度决定可知，m不变，小推车在第15s的速度大于在第5s的速度，所以第15秒小推车的机械能大于第5秒小推车的机械能。三、计算题1、（1）5400m；（2）72000W。【详解】（1）由得，小汽车行驶的距离：（2）小车做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则有：牵引力的功率答：（1）小车行驶的距离为5400m。（2）在此过程中汽车功率为72000W。2、2241.4×107J6.25×104W2050N【详解】（1）沉管隧道中汽车速度为v1=90km/h=25m/s则汽车完全通过沉管隧道需要的时间（2）汽车所受阻力大小为f=0.05G=0.05×5×104N=2500N因为汽车做匀速直线运动，所以，汽车所受牵引力为F=f=2500N则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功W1=Fs1=2500N×560