精品解析2021-2022学年人教版八年级物理下册第十一章-功和机械能专题练习试题(含详细解析).docx

人教版八年级物理下册第十一章-功和机械能专题练习 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（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、下列现象中势能转化为动能的是（）A火箭发射升空B汽车匀速驶上斜坡C小球从光滑斜面顶端滚下D跳伞运动员匀速下落3、甲、乙两人爬楼比赛，同时从一楼出发跑上五楼，结果甲先到而获胜，则下列说法正确的是（）A甲做功多， 甲的功率大B乙做功多，乙的功率大C若两人的体重相同，则甲做的功多，甲的功率大D若两人做的功相同，则甲用时少，甲的功率大4、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100W5、如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，下列说法中正确的是（）AF1做功和F2一样多BF1做功比F2多CF2做功比F1多D条件不足，F1、F2做功无法比较6、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7、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8、如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB=BC，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动，下列说法中正确的是（）A木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力B水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功C木块在AB段与桌面有摩擦，它的机械能逐渐减小D水平拉力F在AB段的功率大于在BC段的功率9、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LAOLOB，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（）AW1W2BW1W2Cf1f2Df1f210、关于能的概念，说法正确的是（）A速度大的物体的动能一定大B质量大的物体的重力势能大C空中飞行的子弹有动能又有势能D用线吊在高处的小球没有机械能第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图所示，用细线系住小球悬挂在O点将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能变化情况是_，动能变化情况是_；实验中我们看到，摆球每次上升的高度都比前一次要低些，这是因为_。2、神舟十二号返回地球一个月后，神舟十三号向着中国人自己的太空家园再出发。10月16日3名中国航天员翟志刚、王亚平和叶光富乘坐神舟十三号载人飞船冲向宇宙。搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中，机械能 _（填“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由 _能转化而来的。神舟十三与天宫空间站对接后他们将开启为期半年之久的太空驻留，空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中重力势能变 _。3、如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，06s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在24s内，物体克服摩擦力所做的功为 _J，第5s时物体受到的摩擦力为 _N。4、小宇家里新买了一辆某品牌的家用轿车，他看到汽车铭牌上标有“最大功率为90kW”，假如汽车行驶时的功率为80kW，表示的物理意义是_。5、用大小为12N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向匀速运动10m，则在这过程中，重力力所做的功为_J，推力对物体做功为_J，物体受到的摩擦力为_N。三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）1、在5月14日，我国进行了一场“应急使命”抗震救灾演习，中航工业成都飞行研究所研制的“翼龙” 应急救灾型无人机参与演习，成为这次演习中一颗耀眼的明星。经查阅资料获知，“翼龙”无人机机身质量，最大载荷质量，最大飞行高度9000米。当无人机装载的通讯设备，停在水平跑道上时，无人机轮胎与地面接触的总面积为，。（1）求此时无人机对水平跑道的压强；（2）当无人机飞行到最大高度时，求其对通讯设备所做的功。2、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？3、已知物体动能的表达式为Ekmv2，重力势能表达式为Epmgh，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、 “十一”期间，李强一家自驾到南京游玩，汽车（包括车上的人和物品）质量为 ，该车匀速行驶时受到的阻力为车重的30%。汽车发动机的效率约为8% ，汽油的热值约为 ，。（1）从家到南京全程100km，这段路程中汽车牵引力所做的功为多少？（2）该车油箱最多能装40kg汽油，油箱加满后最多能行驶多长距离？5、一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为N，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求：（1）货车空载行驶时所受的阻力；（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车牵引力做的功；（3）当货车装载N重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。-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、C【解析】【详解】A火箭发射升空，质量不变，高度增高，速度变大，火箭的动能增大，重力势能也增大，故A不符合题意；B汽车匀速驶上斜坡，其质量不变，速度不变，动能不变，高度增高，重力势能增加，故B不符合题意；C小球从光滑斜面顶端滚下，质量不变，速度变大，动能变大，高度降低，重力势能减少，重力势能转化为小球的动能，故C符合题意；D跳伞运动员匀速下落，其质量不变，速度不变，动能也不变，高度降低，重力势能减少。故D不符合题意。故选C。3、D【解析】【详解】AB甲和乙爬楼，均克服自身重力做功，由于甲乙自身的重力未知，则无法比较甲和乙做功的大小和做功的快慢，故AB错误；CD若两人的体重相同，爬楼的高度相同，由公式W=Gh可知，甲乙两人做功相同，甲先到说明做相同的功所用的时间短，由功率公式 可得，甲的功率比乙大，故C错误；D正确。故选D。4、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。5、A【解析】【详解】甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，拉力相同，物体在拉力方向上移动的距离相等，根据，故拉力做功相同，故A正确；BCD错误。故选A。6、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。7、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。8、B【解析】【详解】A木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即，木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即，因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，故A错误；B木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W=Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，故B正确；C木块在AB段做加速运动，则木块的动能增大，木块的高度不变，质量不变，则木块的势能不变，因机械能等于动能与势能之和，所以木块在AB段的机械能逐渐增大，故C错误；D由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度，拉力F是恒力，则根据公式可知，水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率，故D错误。故选B。9、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F2fF1，因F2F1，sAO=sOB，根据W=Fs可知拉力做的功：W1W2，故A错误，B正确。故选B。10、C【解析】【详解】A动能的大小除了跟速度大小有关外，还跟物体的质量有关，因此不能说速度大的物体的动能一定大，故A错误；B重力势能的大小除了跟物体的质量有关外，还跟举高的高度有关，因此不能说质量大的物体的重力势能大，故B错误；C空中飞行的子弹具有一定的速度和高度，所以说同时具有动能和重力势能，故C正确；D用线吊在高处的小球具有一定的重力势能，所以说有一定的机械能，故D错误。故选C。二、填空题1、先减小后增大 先增大后减小 受到摩擦阻力和空气阻力的作用，机械能不断减小 【详解】12小球从A点向B点运动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大；小球从B点向C点运动的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，故重力势能先变小后变大，动能先变大后变小。3小球在运动的过程中，小球会克服空气的摩擦做功，机械能会变小，所以摆球每次上升的高度都比前一次要低些。2、增大 内 小 【详解】12搭载神舟十三的火箭在加速上升过程中，其质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，其重力势能变大，因机械能为动能与势能之和，所以机械能增大；此过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能。3空间站沿椭圆轨道绕地球运动从远地点到近地点过程中，空间站的质量不变，高度变小，其重力势能变小。3、30 3 【详解】1由图乙可知，在24s内，拉力由图丙可知，在24s内，物体做匀速运动，且此时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以由速度公式可得，在24s内物体运动的距离则在24s内物体克服摩擦力所做的功2由图丙可知，在46s内，物体做减速运动，受到滑动摩擦力的作用，物体对接触面的压力大小和接触面的粗糙程度均未变，故滑动摩擦力的大小不变，则第5s时物体受到的摩擦力为3N。4、汽车行驶时1s做功8×104J【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量，汽车行驶时的功率为80kW，表示发动机在1s内完成80000J的功。5、0 120 12 【详解】1物体沿水平方向运动，而重力方向竖直向下，物体没有沿重力的方向移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。2推力做功WFs12N×10m120J3因为物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，即摩擦力大小等于水平推力的大小，为12N。三、计算题1、（1）；（2）【详解】解：（1）此时无人机对水平跑道的压力此时无人机对水平跑道的压强（2）当无人机飞行到最大高度时，其对通讯设备所做的功答：（1）此时无人机对水平跑道的压强为；（2）当无人机飞行到最大高度时，其对通讯设备所做的功为。2、（1）5.36×105 N；（2）6.7×105Pa；（3）5.36×106 W【详解】解：（1）飞机的质量则飞机的重力（2）飞机对地面的压力等于飞机的重力，即F=G=5.36×105 N飞机的轮胎与地面接触的总面积 飞机对地面的压强（3）飞机在水平方向受到的阻力飞机的速度飞机在空中水平匀速飞行时，阻力等于牵引力，则飞机发动机的功率答：（1）飞机的重力为5.36×105 N；（2）飞机对地面的压强是6.7×105Pa；（3）飞机发动机的功率是5.36×106 W。3、（1）10m/s；（2）m/s【详解】解：（1）因为不计空气阻力，则小球的运动过程中机械能守恒；小明从高出地面1.4m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，则小球上升过程中增加的重力势能即小球的初动能为：EpmghEkmv02则小球的初速度为v010m/s（2）小球的最大高度为h'1.4m+5m6.4m根据机械能守恒可知mv2mgh'则小球落地时的速度v11.31m/s答：（1）小球抛出时的出手速度为10m/s；（2）小球落地时的速度为11.31m/s。4、（1）1.28×108J；（2）64000m【详解】解：（1）汽车的重力G=mg=1500kg=15000N汽车匀速行驶时牵引力和阻力是一对平衡力F=f=G30%=15000N30%=4500N牵引力所做的功为W=Fs=4500N×100000m=450000000J（2）40kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=qm=40kg=1600000000J此时汽车所做的有用功W有=8%1600000J=128000000汽车行驶的路程s=64000m答：（1）从家到南京全程100km，这段路程中汽车牵引力所做的功为450000000J。（2）油箱加满后最多能行驶64000m。5、（1）1.5×103N；（2）3×104J；（3）22.86m/s【详解】解：（1）依题意得，货车空载行驶时所受的阻力（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车运动的路程为由二力平衡得，货车的牵引力为1.0s内货车牵引力做的功为（3）当货车装载N重的货物，货车的牵引力为以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度为答：（1）货车空载行驶时所受的阻力为1.5×103N；（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车牵引力做的功为3×104J；（3）当货车装载N重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度为22.86m/s。