学年人教版 八年级物理下册 第十一章 功和机械能 综合训练含答案.docx

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学年人教版八年级物理下册第十一章功和机械能综合训练含答案

人教版八年级物理下册第十一章功和机械能综合训练

一、选择题

1.一位同学用20s从一楼走到三楼，他上楼时的功率可能是（　　）

A.1.5W　　　　　B.15W　　　　　C.150W　　　　　D.1500W

2.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球．以下说法正确的是（　　）

A.在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功

B.手推动球杆前进时，手对球杆做了功

C.桌面对球的支持力做了功

D.白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功

3.如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度．则下列说法中错误的是（　　）

A.小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能

B.小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能

C.小球在b和d时重力势能和动能都相等

D.小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能

4.如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的（　　）

A.小球在A点的重力势能最大

B.小球在B点的速度最大

C.小球在C点和B点的机械能相等

D.小球不能到达D点

5.如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F＝10N的恒力作用下，10s内沿水平方向匀速直线运动1m，下列结论中正确的是（　　）

A.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N

B.甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为10N

C.甲图中，力F做功1J

D.乙图中，力F做功的功率为10W

6.我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图所示，是我国近期发射的一颗北斗导航卫星，它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．在大气层外运行，不受空气阻力．关于此人造卫星的运行下列说法正确的是（　　）

A.卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大

B.卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能减小，速度减小

C.卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度增大

D.卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度减小

7.一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了20m/s，随后匀速前进。

若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是（　　）

A.在0~20s内汽车的平均速度为15m/s

B.在0~10s内汽车的牵引力大小恒为2000N

C.在10~20s内汽车牵引力做的功为4×105J

D.在10~20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W

二、填空题

8.随着我国经济的高速发展，城市建筑物越建越高，“高空坠物伤人”事件时有发生．原因是物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越________（选填“大”或“小”）．当高处的物体坠落时，因重力势能转化为________能，从而带来安全隐患．

9.图甲中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动．如图乙所示，香蕉（看成点）从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能________、重力势能________、机械能________（均选填“增大”、“不变”或“减小”）．

10.在水平地面上，工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进，5s内移动了6m．在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为______N，推力做功的功率为________W.

11.“绿色环保，低碳出行。

”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为200kW，速度为72km/h。

公交车行驶1h，发动机做的功为　　　　J，公交车行驶的路程为　　　　m。

12.如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的　　　　势能，增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的　　　　越大，它的弹性势能越大。

13.劲度系数为12N/cm（弹簧每受到12N的力，长度就要变化1cm）的一根弹簧自然悬挂时的长度为6cm，在它下面再悬挂一个48N的重物，由如图所示位置静止放手，在下落过程中，当弹簧的长度在　　　　（填某一范围）时，物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。

物体在经历了一段时间的往复运动后最终停止下来，则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和　　　　能。

（上述过程没超出该弹簧的弹性限度） 

三、实验题

14.如图所示是探究物体的动能大小与哪些因素有关的实验装置图。

其中，mA=mBhB。

（1）实验中，探究的动能是指　　　。

（填序号） 

A.小球在斜面上的动能

B.小球撞击木块时的动能

C.小球撞击木块后的动能

D.木块被小球撞击后的动能

（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了探究动能大小与　　　　的关系。

（3）在做了“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图所示的实验:

让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球　　　　（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。

（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面:

让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑动的距离不同（如下表所示），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功　　　（选填“相等”或“不相等”）。

表面

毛巾

棉布

木板

摩擦力

最大

较大

最小

小车运动距离

最近

较远

最远

15.某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：

物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：

用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）．实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3.

（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过________来反映的．

（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：

当下落高度一定时，____________________．

（3）比较________两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：

当物体质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大．

（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：

物体的重力势能与物体运动的路径________（选填“有关”或“无关”）．

（5）小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为________能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为____________能．

四、解答题

16.凯里市环卫部门为了保持城市的清洁，环卫洒水车常在主干道进行洒水保洁．已知洒水车自重5吨，满载时装水10吨，共有6个轮胎，在某水平直线路段匀速行驶，其受到的摩擦力是其总重力的0.1倍，当汽车满载且未洒水时，g到10N/kg，求：

（1）洒水车与水共重多少牛顿？

（2）洒水车在3分钟内行驶1440米，洒水车牵引力做功的功率．

17.2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图所示），部分参数如下表所示，已知小金质量为60kg，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。

（g取10N/kg）

项目

参数

最高车速/（km·h-1）

25

整车质量/kg

40

最大功率/W

400

（1）车轮上制有花纹的目的是　。

（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为0.005m2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是 Pa。

（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10km过程中克服阻力做了多少功?

（4）若小金骑行过程中电动自行车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少?

18.电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点．如图，是一辆停放在水平地面上的电动汽车，质量为1.6×103kg，每个轮胎和地面的接触面为2×10－3m2,g取10N/kg.求：

（1）车对地面的压力；

（2）车对地面的压强．

（3）由于受路面和天气等因素的影响，其受到的阻力在车重的6%～12%之间，当汽车以90km/h的速度匀速行驶过程中，汽车牵引力的最大功率为多少？

（4）汽车在牵引力的最大功率下运动30min所做的功，相当于完全燃烧多少kg的汽油所放出的热量？

（q＝4.5×107J/kg）

（5）该电动汽车配备的为100kW·h的锂电池，该汽车充满电后以90km/h的速度匀速行驶，最多能行驶多长时间？

（6）该汽车上午11∶30驶入某高速路段入口，下午1∶30驶出高速路段出口，总共行驶240km，高度公路限速120km/h，期间进过隧道和桥梁限速80km/h.汽车的全程平均速度？

汽车有没有超速？

人教版八年级物理下册第十一章功和机械能综合训练-答案

一、选择题

1.【答案】C　【解析】一个学生的质量为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m，则克服重力做的功W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，则他上楼时的功率P＝

＝

＝150W．故选C.

2.【答案】B　【解析】桌球受到的重力竖直向下，而球是沿水平桌面移动的，故重力不做功，A选项错误；手推动球杆时，球杆沿推力的方向向前运动，B选项正确；桌面对桌球的支持力竖直向上，而桌球是沿水平桌面运动的，支持力不做功，C选项错误；白球撞击黑球后没有静止，是因为白球具有惯性，而不是人的手还在对白球做功，D选项错误．故选B.

3.【答案】C　【解析】由于地面是粗糙的，小球要克服摩擦力做功，所以机械能不守恒，虽然b、d两点的高度相等，重力势能相等，但动能减小了，因而小球在b、d处的机械能不相等，故C错误，符合题意．故选C.

4.【答案】C

5.【答案】B　【解析】甲图中B随A在水平面上一起做匀速直线运动，B和A相对静止，所以B不受摩擦力，A选项错误；甲图中，A受到的拉力和地面对它的摩擦力是平衡力为10N，乙图中A受到的B对它的摩擦力和地面对A的摩擦力是一对平衡力，地面对A的摩擦力为10N，B选项正确；甲图中力F做功W＝Fs＝10N×1m＝10J，C选项错误；乙图中拉力F的功率P＝

＝

＝1W，D选项错误．故选B.

6.【答案】A　【解析】卫星从远地点运行到近地点时，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增大，速度增大，A选项正确，B选项错误；卫星从近地点运行到远地点时，高度增加，重力势能增大，动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，C、D选项错误．故选A.

7.【答案】C　[解析]由题图可知，汽车在10~20s内行驶的距离s2=vt2=20m/s×10s=200m，在0~20s内行驶的距离s=s1+s2=150m+200m=350m，则汽车在0~20s内的平均速度v=

=

=17.5m/s，故A错误。

在10~20s内汽车匀速前进，受力平衡，牵引力等于阻力，等于2000N，在0~10s内汽车做加速运动，牵引力大于阻力，大于2000N，故B错误。

在10~20s内汽车牵引力做的功W=Fs2=2000N×200m=4×105J，故C正确。

在10~20s内汽车牵引力做功的功率为P=

=

=4×104W，故D错误。

二、填空题

8.【答案】大　动　【解析】高空时物体的质量不变，而高度较高，重力势能较大；当高处的物体坠落时，其高度越来越小、重力势能越来越小，而速度越来越大、动能越来越大，所以把重力势能转化为动能．

9.【答案】不变　减小　减小　【解析】香蕉以相同大小速度转动，所以香蕉的动能大小不变，香蕉从最高位置“1”转到最低位置“2”时，高度变小，所以重力势能减小，机械能等于重力势能与动能之和，动能不变，重力势能变小，因此机械能减小．

10.【答案】100　120　【解析】箱子在水平地面上匀速前进，受到的推力和摩擦力为一对平衡力，则箱子与地面间的摩擦力f＝F＝100N；推力做的功W＝Fs＝100N×6m＝600J，推力做功的功率P＝

＝

＝120W.

11.【答案】7.2×108　72000

12.【答案】重力　弹性形变

[解析]发生形变的钢锯条在恢复原状时弹性势能减小，棋子会被弹起一定的高度，说明棋子的重力势能增大，则此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的重力势能;在弹性限度内，增大钢锯条被下压的距离，钢锯条的形变程度增大，使棋子被弹起的高度增加，说明钢锯条的弹性势能增大，则物体的弹性形变越大，它的弹性势能越大。

13.【答案】10~14cm　内

[解析]由于在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比;所以在弹簧下面挂48N的重物时，将重物由图中位置放手，重物下落过程中，当弹簧伸长4cm时（即弹簧长度达到6cm+4cm=10cm时）物体所受的拉力与重力平衡，继续向下运动的过程中，物体开始减速，其动能和重力势能同时转化为弹性势能;设物体能达到的最低点时的重力势能为0，此点动能也为0，在从图中所示释放点到最低点的运动过程中，理想状态下（即忽略空气阻力的作用），物体在释放点具有的重力势能全部转化为最低点时的弹簧的弹性势能，即Gh=

kΔL2①，因h=ΔL②，由①②可得ΔL=

=

=8cm;物体在最低点时，弹簧的长度为6cm+8cm=14cm。

实际中由于空气阻力的存在，物体往复运动一段时间后，最终会停下来，停留在弹簧长度等于10cm的状态，则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和内能。

三、实验题

14.【答案】

（1）B　

（2）速度　（3）静止　（4）相等

15.【答案】

（1）铅球陷入沙坑的深度　

（2）质量越大的物体重力势能越大

（3）A　C　（4）无关　（5）动　内　【解析】

（1）被举高的物体具有重力势能，当铅球落入沙坑时陷入的深度不同，由陷入的深度可反映出铅球的重力势能的大小，这种方法叫转换法；

（2）比较A、B两球可知它们所处的高度相同而质量不同，质量大的B球陷入沙坑的深度更大，说明了高度相同时，质量越大的物体重力势能越大；（3）比较A、C两球可知，它们的质量相同而高度不同，高度较高的C球在沙坑中陷入的深度越大，可以得出在质量相同时，高度越高的物体重力势能越大；（4）比较C、D两球可知它们的质量、所处的高度均相同，只有下落的路径不同，而它们陷入沙坑中的深度相同，说明了物体的重力势能与物体的运动路径无关；（5）下落过程陷入沙面前，高度逐渐减小，速度增大，重力势能转化为动能，陷入沙中后，与沙子摩擦，最终静止，将机械能转化为内能．

四、解答题

16.【答案】

解：

（1）汽车满载时装水10t＝104kg，汽车自重5t＝5×103kg，则洒水车与水的总质量为m总＝m水＋m车＝104kg＋5×103kg＝1.5×104kg；

则总重为G＝m总g＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N；

（2）已知洒水车受到的摩擦力是其总重力的0.1倍，则摩擦力为f＝0.1G＝0.1×1.5×105N＝1.5×104N，

匀速行驶时洒水车处于平衡状态，此时洒水车的牵引力：

F＝f＝1.5×104N，

则3min内洒水车做的功为W＝Fs＝1.5×104N×1440m＝2.16×107J，

洒水车运行时间t＝3min＝180s，

则洒水车牵引力做功的功率为P＝

＝

＝1.2×105W.

17.【答案】

（1）增大摩擦　

（2）2×105

（3）小金在水平公路上骑电动自行车时人与车的总重力

G=（m车+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，

因电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，电动车受到的牵引力

F=f=0.08G=0.08×1000N=80N，

匀速行驶10km过程中克服阻力做的功W=fs=80N×10×103m=8×105J。

（4）根据P=

=

=Fv知，

匀速行驶时的车速v=

=

=5m/s。

18.【答案】

（1）车重G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N

车对地面压力FN＝G＝1.6×104N

（2）S＝4×2×10－3m2＝8×10－3m2

p＝

＝

＝2×106Pa

（3）汽车牵引力的最大功率Pmax＝fmaxv＝1.6×104N×12%×

m/s＝4.8×104W

（4）汽车以最大功率运动30min所做的功W＝Pt＝Pmaxt＝4.8×104W×30×60s＝8.64×107J

需要消耗的汽油质量m＝

＝

＝

＝1.92kg

（5）要行驶的时间最长，则其功率应最小为Pmin＝Fv＝Gminv＝1.6×104N×6%×

m/s＝2.4×104W＝24kW

根据P＝

，得t＝

＝

＝

≈4.2h.

（6）从上午11∶30到下午1∶30共2小时．

v平＝

＝

＝120km/h

因为汽车的全程平均速度等于高速公路的限速120km/h，而隧道和桥梁限速80km/h，故行驶过程中汽车有超速现象．