综合解析人教版八年级物理《功和机械能》专题测评试卷（附答案详解）

人教版八年级物理《功和机械能》专题测评考试时间：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，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2、下列四个实例中，机械能正在减小的是（）A．空中加速上升的飞艇 B．空中水平匀速飞行的飞机C．地面上蓄势待发的火箭 D．高空中匀速下降的热气球3、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＜f24、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5、如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（）A．整个过程中小石块重力势能的减小量等于它动能的增加量B．从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小D．小石块在C点时，受到平衡力的作用6、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（）A．15W B．30W C．60W D．120W7、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8、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9、物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（）A．4J B．12J C．0 D．6J10、如图为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（）A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性力D．运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功第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、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）2、“和谐号”动车组正式在广州与武汉之间运营，“和谐号”动车组在设计上采用了许多新技术，有关武广高铁的相关资料如表：名称武广客运专线别称武广高铁走向武汉﹣广州里程1075千米运行时间2小时30分正线长度989千米线路等级客运专线速度目标值350km/h车体CRH2C，CRH3（和谐号）最大坡度2%根据你的阅读回答下列问题：（1）列车从350km/h降至90km/h的过程中不采用机械刹车，而是采用“再生制动”技术，刹车时，列车由于继续行驶，并带动电机逆转发电，这个过程中列车将_____能转化为_____能。（2）当列车时速降至90km/h时，实施机械刹车，利用刹车片与车轴之间产生的_____使列车减速，此时列车将机械能转化为_____能。（3）列车高速行驶时，列车周围空气流速增大，使列车周围的压强_____（填“减小”、“增大”或“不变”），所以在轻轨铁路两边3m以内建有隔离墙，避免当有列车经过时，人和物体被压入轨道而发生危险。3、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”）。

4、功率是描述做功______的物理量。小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动﹣﹣测量每人上楼的功率。测量前他们通过讨论设计了下面的表格，但这份表格不够完整，还应该补充______和______两列。姓名登楼高度h/m登楼时间t/s小明小勇小利5、如图甲所示。放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和图丙所示。由图像可知，当t＝1s时，物体处于______（填“加速”、“匀速”或“减速”）状态；在物体做匀速直线运动的阶段，推力F做的功为______J，推力的功率为______W。6、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_____。7、一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，小车受到的阻力为______N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动1m，在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为______J，支持力做功______J。8、从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中_____能转化为_____能，由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能_____。9、如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为0.9m，实际推力为300N，那么物体与斜面之间的摩擦力是___________N。10、如图甲所示，是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。右图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把___________（选填“A”或“B”面紧贴桌面，卡片跳起来的过程中，橡皮筋的___________能会转化为卡片的___________能，使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋做了图乙、丙中的两张卡片，实验时___________（选填“乙”或“丙”图中卡片可以弹跳得更高一些。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、在四川的凉山有个“悬崖村”，孩子们上学要爬落差800米的天梯。一个质量为45kg的学生背着3kg的书包上天梯，所用时间为80min，则他对书包做功为______J，他对书包做功的平均功率为______W。（g取10N/kg）2、氢能源车使用氢气代替汽油，可以真正做到零污染。一辆氢能源汽车以30m/s的速度在水平路面上匀速直线行驶，汽车所受的阻力为2000N，求（1）300s内，这辆氢能源汽车运动的距离；（2）300s内，这辆氢能源汽车牵引力做功。3、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。（________）

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、如图甲所示，重400N的小车受到60N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示。求：（1）5s内重力对小车做的功；（2）10s内人对小车做功的功率。-参考答案-一、单选题1、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。2、D【解析】【详解】A．空中加速上升的飞艇，质量不变，速度变大，动能变大，高度增高，重力势能变大，即飞艇的机械能增大，故A不符合题意；B．空中水平匀速飞行的飞机，质量、速度和高度均不变，即动能不变，重力势能不变，故飞机的机械能也不变，故B不符合题意；C．地面上蓄势待发的火箭，即火箭是静止的，动能和势能都不变，故火箭此时的机械能也不变，故C不符合题意；D．高空中匀速下降的热气球，质量不变，速度不变，动能不变，高度降低，所以重力势能减小，故热气球的机械能减小；故D符合题意。故选D。3、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。4、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。5、C【解析】【详解】A.整个过程中小石块重力势能的减小量等于它的动能和橡皮筋的弹性势能的增加量，故A错；B.从A点下落到B点的过程中，橡皮筋处于自然伸长状态对小石块没有弹力的作用，小石块只受到重力作用，故B错；C.从B点下落到C点的过程中，橡皮筋伸长量越来越大对小石块的竖直向上拉力越来越大，小石块受的合力先减小后增大且合力方向与运动方向先相同后相反，由力于运动的关系可知小石块的速度先增大后减小，故C正确；D.小石块在C点时，橡皮筋对小石块拉力大于小石块受的重力，小石块受到非平衡力的作用，故D错。故选C。6、C【解析】【详解】小明同学的质量大约为：,身高上升高度为，，，小明同学的体重为做一次引体向上需克服重力做的功1min内做的总功小明的功率与60W比较接近。故选C。7、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。8、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。9、C【解析】【详解】A做匀速直线运动，A在水平方向不受力，故B对A没有水平方向的作用力，且A在竖直方向上没有移动距离，故在这个过程中B对A做功为0。故选C。10、D【解析】【详解】A．跳台滑雪运动员在空中下落的过程中，质量不变、高度减小，其重力势能减小，故A错误；B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生改变，所以其运动状态发生改变，故B错误；C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态，惯性是一种性质，不是力，故C错误；D．用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力方向竖直向下，运动距离的方向沿水平方向；冰球在重力方向没有移动距离，故重力没有做功，故D正确。故选D。二、填空题1、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2、机械电摩擦内减小【详解】（1）[1][2]列车由于继续行驶，并带动电机逆转发电，把列车的机械能转化为电能储存起来。（2）[3][4]列车实施机械刹车，利用刹车片与车轴之间产生的摩擦使列车减速，此时列车将机械能转化为内能。（3）[5]列车高速行驶时，列车周围空气流速增大，使列车周围的压强减小，所以在轻轨铁路两边3m以内建有隔离墙，避免当有列车经过时，人和物体被压入轨道而发生危险。3、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。4、快慢体重G/N功率P/W【详解】[1]功率是描述做功快慢的物理量。[2][3]小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动﹣﹣测量每人上楼的功率。要测量每人上楼的功率，可据进行实验。而据W=Gh知，需知道每人的重力才能求出上楼所做的功，所以整个探究中需要测量每人的体重、登楼的高度及登楼所用的时间，那么实验表格除了要记录登楼高度及时间外，还要补充体重G/N和功率P/W两列。5、加速84【详解】[1]由v﹣t图像可知，在0~2s内，物体的速度随时间均匀增加，即物体做加速运动，因此当t＝1s时，物体处于加速状态。[2]由v﹣t图像可知，在2~4s内，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v＝2m/s；根据v＝可得，在2~4s内物体通过的距离s＝vt＝2m/s×2s＝4m由图乙知，2~4s内物体受到的推力F＝2N，推力F做的功W＝Fs＝2N×4m＝8J[3]推力的功率6、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。7、1002000【详解】[1]因为小车在水平地面上做匀速运动，受到的推力、阻力是一对平衡力，大小相等，所以小车受到的阻力[2]一建筑工人用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，该阶段工人对小车做的功为撤去推力，小车由于惯性继续向前运动，工人不再对小车用力，所以小车运动的第3秒工人对小车不做功，因此在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为200J。[3]小车水平运动，在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小车不做功，即做功为0J。8、动重力势减小【详解】[1][2]乒乓球在上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增高，重力势能增大，是动能转化为重力势能。[3]如果不能忽略空气阻力，乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能减小。9、120【详解】[1]由题知，斜面长s=3m斜面高h=0.9m物体重G=600N推力F=300N有用功W有用=Gh=600N×0.9m=540J推力做的总功Fs=300N×3m=900J额外功W额外=W总﹣W有用=900J﹣540J=360J由W额外=fs可得摩擦力10、B弹性势动乙【详解】[1][2][3]由图知道，要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。[4]实验时把B面紧贴桌面，乙图和丙图相比，乙中卡口之间的间隔大，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大，则橡皮筋具有的弹性势能就大，当然最终转化成卡片的能量就大，卡片会跳得高一些。三、计算题1、2.4×1045【详解】[1]书包的重力为G=mg=3kg×10N/kg=30N对书包做的功为W=Gh=30N×800m=24000J=2.4×104J[2]他对书包做功的功率为2、（1）；（2）【详解】解：（1）300s内，这辆氢能源汽车运动的距离（2）因为汽车在水平路面上匀速直线行驶，