必考题初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》测试题答案解析1.docx
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必考题初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》测试题答案解析1
一、选择题
1．研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大，请你估算一下：
一个中学生正常步行（速度约为4km/h）半小时克服重力做功的功率约为（ ）
A．10WB．20WC．70WD．140W
2．下列关于功和能的说法中不正确的是（ ）
A．物体能够做功，就是说它具有能
B．物体具有能，它一定在做功
C．一定质量的物体速度越大，它的动能越大
D．一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大
3．如图所示，小明在雷锋体育场观看陀螺表演时发现：
当鞭子抽打陀螺时它的转速会变快，不抽打时会慢慢停下来，关于这一场景下列说法正确的是（ ）
A．抽打陀螺时转速会变快是因为它的惯性增大B．不抽打时会慢慢停下来是因为摩擦力的作用
C．陀螺在水平地面转动时，重力对它做功D．陀螺转动时，对地面压力和受到的支持力平衡
4．一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下竖直向上运动（不考虑空气的阻力和钢索重力），货物运动的路程（s）-时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）
A．2s时钢索的拉力大小小于8s时钢索的拉力大小
B．货物竖直向上运动时，货物的重力不做功
C．0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功
D．0至6s内钢索拉力的功率大于6s至12s内钢索拉力的功率
5．图甲所示，物体沿斜面从顶端下滑至底端。
在某时间段，物体的动能Ek随时间t的变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力势能逐渐增加
B．物体下滑过程机械能减小
C．物体下滑过程速度逐渐增大
D．物体的重力势能全部转化为动能
6．某同学沿楼梯以快跑与慢走两种方式从一楼到四楼，下列有关说法正确的是（ ）
A．快跑比慢走克服重力做功多B．快跑比慢走能量转换得快
C．慢走克服重力做功约为500JD．快跑的功率约为1500W
7．小明和他所骑的自行车总重为600N，上学路上他骑车在1min内匀速通过了一段长300m的平直公路，若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段公路时，小明骑车的功率约为（ ）
A．150WB．300WC．1500WD．3000W
8．大石头质量为0.6t，起重机的吊钩用15s将大石头沿竖直方向匀速提升1m，则以下说法正确的是（ ）
A．起重机的吊钩将大石头沿竖直方向匀速提升的过程中，石块受到的重力和吊钩对石块的拉力是一对相互作用力
B．起重机提升大石头做的功为6×104J
C．起重机提升大石头的功率为4×102W
D．起重机的吊钩将大石头沿竖直方向匀速提升1m后再水平移动2m，起重机做的总功为1.8×104J
9．在下列情景中，人做了功的是（ ）
A．
踢出去的足球在水平草地上滚动
B．
背着书包在水平路面上行走
C．
司机推汽车纹丝不动
D．
女孩把一箱报刊搬起来
10．如图所示，质量为
的小球从静止下落，落在竖直放置静止的轻弹簧上的
点，到达
点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中
点是小球到达的最低点（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A．从
到
，小球的机械能保持不变
B．从
到
，小球重力势能减小、动能先增大后减小
C．到
点时，小球的动能为零，小球受到的重力大于弹簧的弹力
D．从
到
，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能总量不守恒
11．一个小孩从高度相同、长度不同的两个滑梯A、B上分别滑下到底端，如图所示，下列说法中（ ）
①忽略运动阻力，他的重力势能全部转化为动能
②不忽略运动阻力，他在滑下过程中，机械能守恒
③忽略运动阻力，从B滑梯上滑到底端速度较大
④不忽略运动阻力，从A滑梯上滑到底端速度较大
A．只有①③正确B．只有②③正确C．只有①④正确D．只有②④正确
12．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方K点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在K点时，下列说法错误的是（ ）[不计空气阻力]
A．v甲＞v乙B．从静止运动到K点，甲的重力做功多
C．甲的动能大于乙的动能D．甲和乙的重力势能相等
二、填空题
13．如图所示，小明在游乐场里，坐在匀速转动的摩天轮上。
则小明从最低点运动到最高点的过程中，小明的动能将________，小明的机械能将_______（以上两空选填变大、不变或变小）。
当小明运动到最高点时，如果一切外力消失，小明将___________（选填“静止”或“匀速直线运动”）。
14．在抗击新冠肺炎疫情期间，我县借助多功能雾炮车对街道进行消毒杀菌工作。
若某消毒炮雾车在水平路面以2.5m/s的速度匀速直线运动，进行消杀10min。
则炮雾车在此过程中，它的机械能将_______，它具有的惯性将_______（以上均选填“变大、变小或不变”）。
该车克服重力做功为_______J。
15．简单机械与机械功、机械能的知识与人体很多的活动联系紧密。
（1）人在行走过程中，重心高度会发生变化。
某人身高1.70m，体重600N，在水平地面上行走时重心高度变化约为2cm，试估算该人每走一步克服重力做的功W=______；
（2）人通过曲臂使手臂转动来拿起重物，此时人的手臂相当于简单机械中的______。
16．为缓解持续高温天热带来的干旱，2019年8月9日至8月11日，无为县相关部门抓住时机在昆山进行人工增雨作业，火箭在加速上升的过程中，火箭的动能________，机械能______（选填“减小”、“不变”或“增大”）。
17．如图所示，质量为m的小球从光滑斜面的顶端由静止开始滚下，斜面的高为h。
请解答以下问题：
（1）小球在下滚过程中__________能转化为__________能；
（2）小球从顶端滚至底端的过程中，小球的机械能E随时间t的变化图象正确的是图中的__________。
A．
B．
C．
D．
（3）若小球到达某一高度时，具有的动能与重力势能数值相等，这时它的速度是多大__________?
小资料
动能和重力势能的表达式动能的表达式：
质量为m的物体，以速度v运动时的动能是
。
重力势能的表达式：
物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积，即
18．2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器完成月球背面的登陆，嫦娥四号在减速着陆月球的过程中其动能______（填“增大”、“减小”或”不变”），其机械能______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
19．如图所示，为有效防控“新冠病毒”疫情的蔓延，确保广大人民群众的生命安全，全国各地防疫部门用洒水车在水平路面上喷洒消毒液，消毒车匀速前进喷洒过程中，消毒车的动能将______，机械能将______（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
20．发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。
机舱口下沿距地面高度为3m，气囊长为6m。
一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s。
则这个人从出口滑到地面，重力做的功为______J，重力做功的功率为______W。
（g取10N/kg）
三、解答题
21．惊蛰前后小麦、油菜生长喜人，但这个季节的雨量却不多，农民伯伯此季节就会使用井水灌溉。
如果他们用抽水机将井下10m深的水抽到地面，抽水机每小时抽水
，取
，请通过计算回答：
（1）抽水机1小时所做的功是多少？
（2）抽水机的功率是多少？
22．如图所示，是世界首款“水陆两栖”敞篷概念车。
在陆地上最高速度可达126km/h，它车身轻巧，仅有900kg，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸。
（ρ水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）求：
（1）敞篷概念车受到重力的大小；
（2）当质量为60kg的驾驶员驾驶敞篷概念车漂浮在水面时，该车排开水的体积；
（3）当汽车在陆地上以最高速度匀速直线行驶时，所受的阻力为1800N，10min内汽车牵引力所做的功和功率。
23．引体向上是一项锻炼臂力和腹肌的健身运动。
该运动的规范动作是：
两手正握单杠，身体自然悬垂，上拉时，下颚超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂。
这样上拉、下放，重复动作，达到锻炼的目的。
如图所示王娟同学的质量是45kg，在某次体育测试中他在30s内完成12次引体向上的动作，每次上拉时上升的高度0.4m，试求：
（1）测试中当她在单杠上静止不动时，单杠对她的拉力和______是一对平衡力；
（2）每完成一次规范动作。
王娟所做的功是多少？
（________）
（3）王娟做引体向上的平均功率是多大？
（________）
24．我国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，汽车在平直路面上受到2000N的牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m，该车的质量是1.6t。
求
（1）汽车受到的阻力；
（2）汽车受到的重力；
（3）汽车5min内所做的功。
25．一辆受重力为6×104N的小轿车，在平直的公路上匀速直线行驶了3km，该车在匀速直线行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍，轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，求：
（1）小轿车对地面的压强；
（2）轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功。
26．某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103N，图为他乘车到达目的地时的车费发票。
求：
（1）出租车行驶的时间和速度；
（2）出租车在这段时间内所做的功；
（3）假如出租车从平直公路开入一段斜坡公路时，司机必须减档减速匀速行驶，才能把车开上斜坡。
请用公式进行简单的分析。
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C
解析：
C
【分析】
首先求得一个中学生正常步行（速度约为4km/h）半小时所走的路程，已知一个中学生的质量约为m＝50kg，由于人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，求得人重心上升的高度，即可求得克服重力所做的功。
再根据
求出功率。
中学生的步距约为0.5m，根据题意可知每走一步重心上升的高度
中学生的重力约为
G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N
每走一步克服重力做功
由
可得，一个中学生正常步行（速度约为4km/h）半小时所走的路程
总共走的步数
步
克服重力做的总功
则整个过程中克服重力做功的功率约为
与C接近。
故选C。
【点睛】
本题考查功和功率的计算，要注意正确理解重力做功的计算方法，抓住重心总的上升高度是解题的关键。
2．B
解析：
B
A．由功和能的定义可知，物体能够做功，就是说它具有能量，简称能。
故A正确，不符合题意；
B．物体具有能，它不一定在做功，如具有重力势能的物体不一定正在做功。
故B错误，符合题意；
C．动能的影响因素是质量和速度，一定质量的物体速度越大，它的动能越大。
故C正确，不符合题意；
D．重力势能的影响因素是质量和高度，一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大。
故D正确，不符合题意。
故选B。
3．B
解析：
B
A．抽打时，陀螺转速变快是由于受到力的作用，这个力改变了陀螺的运动状态，而其质量不变，则惯性不变，故A错误；
B．不抽打时，陀螺会慢慢停下，是因为受到摩擦力的作用，故B正确；
C．陀螺在水平地面转动时，在竖直方向上没有移动距离，所以重力对它没做功，故C错误；
D．陀螺转动时，对地面的压力和受到地面的支持力是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
4．D
解析：
D
A．0至6s内、6s至12s内钢索均做匀速直线运动，但运动的速度不同，根据二力平衡可知，钢索的拉力大小均等于货物的重量，二者大小相等，故A错误；
B．货物竖直向上运动时，货物的重力在重力方向上通过距离，重力做功，故B错误；
CD．0至6s内钢索通过的距离3m大于6s至12s内钢索通过的距离1m，用时相同，根据W=Fs可知前者拉力做的功更大，根据
可知前者功率更大，故C错误、D正确。
故选D。
5．B
解析：
B
A．物体质量不变高度减小，所以物体的重力势能减小，故A错误；
B．下滑过程中物体的重力势能减小动能不变，所以物体的机械能减小，故B正确；
C．由图像乙可知物体下滑某段时间内动能不变，所以它的速度不变，故C错误；
D．下滑过程中物体机械能减小，是因为它的重力势能没有全部转化为动能，而是有一部分转化成了内能，故D错误。
故选B。
6．B
解析：
B
A．沿楼梯以快跑与慢走两种方式从一楼到四楼，人所受重力相同，升高的高度也相同，根据
可知，快跑和慢走克服重力做的功一样多，故A错误；
B．快跑和慢走克服重力做的功一样多，则能量转化也一样多，快跑所用时间短，所以快跑比慢走能量转化得快，故B正确；
C．人受到的重力约500N，从一楼到四楼，上升的高度约为9m，慢走克服重力做功约为
故C错误；
D．快跑和慢走克服重力做的功一样多，也约为4500J，从一楼快跑到四楼，大约需要20s，快跑的功率约为
故D错误。
故选B。
7．A
解析：
A
小明骑车所做的是匀速直线运动，则自行车的前进的动力
F=f=0.05G=0.05×600N=30N
自行车前进的速度
小明骑车的功率
P=Fv=30N×5m/s=150W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．C
解析：
C
A．石块受到的重力和吊钩对石块的拉力，两个力的大小相同、方向相反、作用在一个物体上、作用在同一直线上，故这两个力是平衡力，故A错误；
B．起重机提升大石头做的功
W=Gh=mgh=0.6×103kg×10N/kg×1m=6×103J
故B错误；
C．起重机提升大石头的功率
故C正确；
D．物体在水平方向移动了距离，但是在水平方向上没有施加力，所以在水平方向上钢丝绳没有对物体做功，整个过程起重机做的总功为6×103J，故D错误。
故选C。
9．D
解析：
D
做功的两个必要条件是有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离；
A．踢出去的足球在水平草地上滚动，人没有对足球施力没有做功，故A不符合题意；
B．背着书包在水平路面上行走，在力的方向上没有运动一段距离，故B不符合题意；
C．司机推汽车纹丝不动，在力的方向上没有运动一段距离，故C不符合题意；
D．女孩把一箱报刊搬起来，人对报刊做了功，故D符合题意。
故选D。
10．B
解析：
B
ABD．下落过程中，高度减小，小球重力势能减小；在A点之前，小球的重力势能转化为动能，动能先增大；在AB段，向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加；在BC段，向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加；综上所述，下落过程中小球的动能先增大后减小；不计空气阻力，整个过程中无能量损耗，则小球的机械能减小，小球与弹簧机械能守恒，故B正确，AD错误；
C．到达C点时，小球的动能为零；由于在B点时重力等于弹力，C点的弹性形变程度大于B点的弹性程度，所以C点的弹力大于B点的弹力，即C点的弹力大于小球的重力，故C错误。
故选B。
11．C
解析：
C
①忽略运动阻力，机械能是守恒的，所以他的重力势能全部转化为动能，故①正确；
②不忽略运动阻力，他在滑下过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故②错误；
③忽略运动阻力，机械能是守恒的，在底端时重力势能相同，动能相同，速度相同，故③错误；
④不忽略运动阻力，从A滑梯上受到的摩擦力要小于B的摩擦力，路程也短，克服摩擦力所做的功小，到达底端时的机械能大，滑到底端速度较大，故④正确。
故选C。
12．B
解析：
B
AC．由题意和图示可知，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方K点时，不计空气阻力，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能；这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙，故AC正确，AC不符合题意；
B．从静止运动到K点，小球下落的高度相同，根据W＝Gh可知，重力所做的功也是相同的，故B错误，B符合题意；
D．两球的质量相同，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，故D正确，D不符合题意。
故选B。
二、填空题
13．不变变大匀速直线运动
解析：
不变变大匀速直线运动
[1][2]摩天轮匀速上升的过程中，坐在其中的小明的运能将不变，因为小明的速度和质量都不变，而高度是变大的，那么小明的重力势能将变大，所以机械能将变大。
[3]在最高点时，一切外力消失，小明将保持原来的运动状态不变，则会做匀速直线运动。
14．变小变小0
解析：
变小变小0
[1]消毒炮雾车在水平路面匀速直线运动，速度不变，但质量减小，所以动能变小，重力势能变小，所以机械能变小。
[2]物体的惯性与物体质量有关，消毒炮雾车的质量减小，惯性变小。
[3]消毒炮雾车在水平路面匀速直线运动，而重力方向竖直向下，在重力方向上没有移动距离，所以该车克服重力做功为0。
15．12J费力杠杆
解析：
12J费力杠杆
（1）[1]该人每走一步重心高度变化一次，则克服重力做的功为
（2）[2]人通过曲臂使手臂转动来拿起重物，是在力的作用下绕肘点转动的，动力臂小于阻力臂，所以人的手臂相当于简单机械中的费力杠杆。
16．增大增大
解析：
增大增大
[1]火箭在加速上升的过程中，速度在不停变大，火箭质量不变，那么火箭的动能在增大。
[2]火箭在加速上升的过程中，所处的高度在不停变大，那么势能在增大，由上述可知，动能也在增大，而火箭的机械能等于动能和势能之和，所以机械能在增大。
17．重力势动D
解析：
重力势动D
（1）[1][2]小球在下滚过程中，动能变大，势能变小，重力势能转化为动能。
（2）[3]小球从顶端滚至底端的过程中，由于是光滑斜面，没有摩擦，小球的机械能不变，故选D。
（3）[4]若小球到达某一高度时，具有的动能与重力势能数值相等
即
所以
18．减小减小【分析】
（1）动能大小的影响因素：
质量速度质量越大速度越大动能越大；
（2）重力势能大小的影响因素：
质量被举得高度质量越大高度越高重力势能越大；（3）机械能＝动能+势能
解析：
减小减小
【分析】
（1）动能大小的影响因素：
质量、速度。
质量越大，速度越大，动能越大；
（2）重力势能大小的影响因素：
质量、被举得高度。
质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）机械能＝动能+势能。
[1][2]嫦娥四号在减速着陆月球的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，动能变小，重力势能减小，其机械能减小。
19．变小变小
解析：
变小变小
[1][2]消毒车匀速前进喷洒过程中，速度不变，但质量变小，消毒车的动能变小；高度不变，质量变小，重力势能变小；机械能等于动能和重力势能的总和，所以机械能变小。
20．1000
解析：
1000
[1]人的重力
他从出口滑到地面，重力做功
[2]由
可得，他从出口滑到地面需要的时间
重力做功的功率
三、解答题
21．
（1）
；
（2）
解：
（1）用抽水机将井下10m深的水抽到地面，抽水机每小时抽水
，抽水机1小时所做的功
（2）抽水机的功率是
答：
（1）抽水机1小时所做的功是
；
（2）抽水机的功率是
。
22．
（1）9000N；
（2）0.96m3；（3）
；
（1）敞篷概念车的质量是900kg，根据
可知，它受到的重力
敞篷概念车受到重力的大小是9000N。
（2）质量为60kg的驾驶员的重力
驾驶员和敞篷概念车的总重力
它们漂浮在水面时，受到的浮力大小等于总重力大小，即
根据阿基米德原理可知
（3）当汽车在陆地上以最高速度匀速直线行驶时，它的速度是
，10min内汽车所走的路程
由于是匀速行驶，牵引力大小等于阻力大小，即
10min内汽车牵引力所做的功
其功率
10min内汽车牵引力所做的功是
、功率是
。
答：
（1）敞篷概念车受到重力的大小是9000N；
（2）当质量为60kg的驾驶员驾驶敞篷概念车漂浮在水面时，该车排开水的体积是0.96m3；（3）当汽车在陆地上以最高速度匀速直线行驶时，所受的阻力为1800N，10min内汽车牵引力所做的功是
、功率是
。
23．王娟受到的重力180J72W
（1）单杠对她的拉力和她的重力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在一个物体上，是一对平衡力。
（2）每完成一次操作，王娟做功
W＝Gh＝mgh＝45kg×10N/kg×0.4m＝180J
（3）在时间t＝30s内王娟做功
W′＝nW＝12×180J＝2.16×103J
王娟做引体向上时的功率
答：
（1）王娟受到的重力；
（2）每完成一次规范动作，王娟做功为180J；
（3）王娟做引体向上的平均功率是72W。
24．
（1）2000N；
（2）1.6×104N；（3）1.8×107J
（1）因为汽车做匀速直线运动，根据二力平衡知识，汽车受到的阻力
f=F牵=2000N
（2）汽车的质量
m=1.6t=1.6×103kg
汽车受到的重力
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
（3）汽车5min内所做的功
W=Fs=2000N×9000m=1.8×107J
答：
（1）汽车受到的阻力是2000N；
（2）汽车受到的重力是1.6×104N；
（3）汽车5min内所做的功是1.8×107J。
25．
（1）
；
（2）
（1）小轿车静止在水平地面上时对地面的压力
小轿车对水平地面的压强
（2）轿车做匀速直线运动，由二力平衡原理得，受到的牵引力跟受到的阻力相等，即
轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功
答：
（1）小轿车对地面的压强是
；
（2）轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功是
。
26．
（1）20m/s；
（2）1.8×107J；（3）见解析
（1）从发票可知，出租车行驶的时间为5min（或300s），出租车行驶的时间路程为6km（或6000m），所以出租车行驶的速度
（2）出租车所做的功为
W＝Fs＝3×103N×6000m＝1.8×107J
（3）出租车发动机的最大功率是恒定的，即功率P最大＝Fυ，出租车在平路上匀速行驶时，牵引力F＝3×103N，速度为v＝20m/s，但遇到上坡时，牵引力必须大于3×103N，由公式
知道，P不变，F增大时，υ减小，所以司机必须减档减速行驶，才能获得更大的动力把车匀速开上斜坡。
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