深圳华师一附中实验学校初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》测试题(包含答案解析)

一、选择题

1．下列数据符合实际情况的是（ ） A．一个西瓜的重约为1N C．教室里的大气压约为1×104Pa 500N

2．2020年11月24日，嫦娥五号探测器发射升空，开启我国首次月球采样返回之旅，这个探测器分为着陆器、上升器、轨道器和返回器四个模块，下列说法正确的是（ ） A．着陆器在将要着陆月球表面时会减速，动能变大 B．上升器从月球表面发射升空时，重力势能变小 C．轨道器的太阳能充电板可以将太阳能转化成电能 D．返回器从大气层降落地面过程中，动能转化成重力势能

3．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（ ）

B．中学生登上三楼所做的功约为300J D．正常体态中学生游泳时受到的浮力约为

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

4．如图所示，光滑斜面ABAC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部以相同速度拉到顶部，所需拉力分别为F1和W2，其功率为P1和F2，所做的功分别为W1和P2则（ ）

A．F1F2，W1W2，P1P2 C．F1F2，W1W2，P1P2

B．F1F2，W1W2，P1P2 D．F1F2，W1W2，P1P2

5．如图中四幅图是小强提着包回家的情景，小强提书包的力不做功的是哪幅图（ ）

A．将包从地面提起

B．提着包站在水平匀速行驶的车上

C．提着包乘电梯向上运动

D．提着包上楼

6．如图所示，2017年5月5日，我国自行研制生产的大型客机C919实现首飞。下列有关飞机的说法中正确的是（ ）

A．起飞时，飞机的机械能变大 B．起飞时，飞机的重力势能不变 C．降落时，飞机相对于地面是静止的 D．着陆后，飞机的惯性消失

7．如图所示，下列说法中错误的是（ ）

A．甲中小铁球运动速度变快，说明磁铁的磁力是小铁球运动状态发生变化的原因 B．乙中分别在A、B、C三处用同样大小的力推门，感到手推门的难易程度不同，说明力的作用点可以影响力的作用效果

C．丙中撑杆的弹性势能转化成运动员的动能和重力势能

D．丁中铁锁不会打到同学的鼻子，因为在能量的转化过程中，机械能的总和不变 8．小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是

A．实验研究对象是三脚小桌 落

B．让质量不同的木块从不同的高度由静止下

C．让同一木块从三个不同的高度由静止下落 D．用三脚小桌下陷的深度表示木块重力势能的大小

9．大明和小华一起爬茅山，大明用了25min登上山顶，小华用了20min登上山顶，大明的体重是小华的1.5倍，大明与小华的爬山的功率之比是（ ）

A．5：6 B．8：15 C．6：5 D．3：2

10．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加生动有趣，小明用沿水平方向向右的力推静止于水平桌面上的木块A，推力F的大小以及木块A的运动速度v随时间t的变化情况如图甲、乙所示，则（ ）

A．当t=4s时，物体A受到的摩擦力为8N B．在0~6s时间内，推力小于摩擦力 C．在6~8s内，推力所做的功等于120J D．当F=11N时，木块一定作加速直线运动 11．从下列图象得到的信息中，错误的是（ ）

A．物体的重力与质量的关系图象

B．液体内部的压强与液体深度的关系图象

C．举重运动员将同一杠铃举起做的功与举起高的关系图象

D．图中阴影部分的面积表示的物理量是功

12．关于足球运动中涉及到的物理知识，下列分析正确的是( ) A．球员穿上鞋底凹凸不平的足球鞋，是为了增大对地面的压力 B．踢球时，脚对足球的力和球对脚的力是一对平衡力 C．守门员扑住飞来的球，说明力改变了物体的运动状态 D．足球在下落过程中，它的动能变小，重力势能变大

二、填空题

13．在体育考试中，小超投出的实心球在空中的运动轨连如图所示。球从最高点到落地点的过程中，重力势能______，忽略空气阻力，球的机械能______（均选填“增加”、“不变”“减小”）。在最高点时球的动能______（选填“大于”或“等于”）零。

14．在医学上常用大卡（又称千卡）作为热量的单位，1大卡＝1千卡＝4.2×103焦耳，国产某品牌纯牛奶的铭牌上标有“100mL中含有280大卡的热量”，这些热量相当于将一个70kg的成年人竖直举高_________m克服重力所做的功。

15．粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其在10s内运动30m，则推力做的功为__________J，推力的功率是__________W，重力做的功为__________J。 16．如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中弹簧的弹性势能将______（选填“变大”“变小”“先变大再变小”或 “先变小再变大”，下同），小球的速度将______。

17．如图所示，滚摆沿着悬线向下运动的过程中，它的重力势能转化为__能。滚摆运动到最低点后又会上升，但每次上升的高度都在逐渐减小，说明滚摆的机械能在__（填“减小”、“增大”或“不变”）。

18．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，小明同学让同一钢球A分别从斜面不同的高度由静止开始滚下，回答下列问题：

(1)小明同学在研究动能大小跟_______的关系，实验中他控制了钢球的_______不变。 (2)钢球沿斜面滚下过程中，重力势能_______动能_______（均填“增大”、“减小”或“不变”）

(3)实验中小明通过观察_______，来判断_______（填“钢球”或“木块”）具有动能的大小；

(4)若水平面绝对光滑，本实验将_______（填“能”或“不能”）达到探究目的。 19．如图所示。忽略空气阻力，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到最高点d。你回答以下问题：

（1）足球在c点的重力势能______在d的重力势能（选填“大于”或“等于”或“小于”）； （2）从a点运动到d点的过程中，足球的机械能______（选填“增大”或“不变”或“减小”）；

（3）足球在b点的速度______在d点的速度（选填“大于”或“等于”或“小于”）。 20．在水平地面上，用50N的水平拉力拉重力为100N的小车，使小车沿水平方向前进5m，拉力做功__________J，重力做功______J。

三、解答题

21．如图所示为一种“水面漂浮垃圾船”，船底面积大小约2m2，前端有两片网，有点像两只手臂，能边行驶边将漂浮在水面上的垃圾捞起来。船头上有个360度的高清摄像头，可以通过智能识别技术，自动识别水面垃圾，并兼顾执法取证、自动巡河的功能，快没电时还能自动返回漂浮码头来充电。已知一只漂浮垃圾船的质量为800kg，工作时电动机产生的牵引力为5×104N。某次工作时，船以1m/s的速度做匀速直线运动，用时为1min，请计算在这段时间内： (1)牵引力做的功是多少？ (2)牵引力的功率为多大？

22．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720m3，取

g10N/kg，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？

23．如图所示，长L1＝1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上，顶部有小孔C与空气相通，长L2＝0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。通过细管D缓慢向容器A内注水，直到注满容器A，木块B上浮过程中上下表面始终水平，木块B与容器A底面和顶部103kg/m3，木块的密度ρ木＝0.5×103kg/m3，求： 都不会紧密接触。已知水的密度ρ水＝1.0×

(1)木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度。 (2)水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小。 (3)整个过程，浮力对木块所做的功。

24．“绿色出行，低碳生活”的理念已经融入到峨山人民的生活中，一位市民骑着自行车在平直的水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，已知该市民质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10﹣3m2。假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为15N，在该市民骑行过程中，求：（g=10N/kg）

(1)自行车对水平路面的压力； (2)自行车对水平路面的压强； (3)该市民做功的功率。

25．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。

26．如图所示为我国自行设计的“飞跃wed-300”型水上快艇，配置有高性能的发动机和先进航行仪表设备，可用于水上运动、货物运输、海岸巡逻等。已知快艇的总质量为2000kg，g取10N/kg，ρ水=1.0×10³kg/m³。 （1）该快艇停在水面时，排开水的体积为多大?

（2）若快艇以120km/h的速度在水面上匀速运动时，它在水平方向受到的阻力大小为6×104N，则快艇发动机的功率是多大？

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．D 解析：D

A．两个鸡蛋所受的重力约1N，一个西瓜所受的重力远远大于1N，故A不符合题意； B．中学生的体重约500N左右，登上三楼的高度约6m左右，则中学生登上三楼克服自身重力做功约为

WGh500N6m=3000J

故B不符合题意；

C．教室里的大气压约为1×105Pa，故C不符合题意；

D．中学生的体重在500N左右，游泳时在水中处于漂浮状态，浮力等于重力，所以受到的浮力约为500N，故D符合题意。 故选D。

2．C

解析：C

A．着陆器在将要着陆月球表面时会减速，速度减小，故动能变小，故A选项错误； B．上升器从月球表面发射升空时，高度变大，故重力势能变大，故B选项错误； C．轨道器的太阳能充电板可以将太阳能转化成电能，是正确的，故C选项正确； D．返回器从大气层降落地面过程中，重力势能转化为动能，故D选项错误。 故选C。

3．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。

4．A

解析：A

斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即

F1＜F2

斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即

W1=W2

根据公式

PWFsFv ttP1＜P2

可知，速度相同，F1＜F2，所以拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大，即 故选A。

5．B

解析：B

A．将包从地面提起，小强对书包施加竖直向上的力，包沿竖直方向移动了一段距离，所以小强提书包的力对书包做了功，故A不符合题意；

B．提着包站在水平匀速行驶的车上，小强对书包施加的力沿竖直方向，包移动的距离沿水平方向，力和距离的方向相互垂直，所以小强提书包的力没有对书包做功，故B符合题意；

C．提着包乘电梯向上运动，小强对书包施加竖直向上的力，包沿竖直方向移动了一段距离，所以小强提书包的力对书包做了功，故C不符合题意；

D．提着包上楼，小强对书包施加的力方向向上，包沿向上的方向移动了一段距离，所以小强提书包的力对书包做了功，故D不符合题意。 故选B。

6．A

解析：A

AB．起飞时，飞机的速度变大，质量不变，动能变大，高度不变，重力势能不变，所以飞机的机械能变大，故A正确、B错误；

C．飞机起飞时，飞机与地面的位置是变化的，因此以地面为参照物飞机是运动的，故C错误；

D．着陆后，飞机仍然具有惯性，故D错误。 故选A。

7．C

解析：C 【分析】

考查力的作用效果和机械能转化的问题

A．力使物体运动状态发生改变，甲中小铁球运动速度变快，说明磁铁的磁力是小铁球运动状态发生变化的原因，故A正确，不符合题意；

B．力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关；乙中分别在A、B、C三处用同样大小的力推门，感到手推门的难易程度不同，说明力的作用点可以影响力的作用效果，故B正确，不符合题意；

C．丙中运动员上升的速度越来越小，动能越来越小，转化为运动员的重力势能，故C错误，符合题意；

D．丁中铁锁不会打到同学的鼻子，因为在能量的转化过程中，机械能的总和不变，故D正确，不符合题意。 故选C。

8．D

解析：D

A．实验中让质量不同的木块从相同的高度落下，通过观察三角小桌下陷的深度来探究木块的动能大小与质量的关系，所以实验研究对象是木块，故A错误；

BC．探究重力势能大小与质量的关系，要控制木块所处的高度相同，质量不同，即让不同质量的木块从同一高度静止落下，故BC错误；

D．实验运用了转换法，通过观察三角小桌下陷的深度来探究木块的动能大小与质量的关系，故D正确。

9．C

解析：C

由题知，大明的体重是小华的1.5倍，即

G大明1.5G小华

所以

W大明G大明h1.5G小华h

W小华G小华h

那么大明与小华的爬山所做的功之比

W大明W小华又因为

1.5G小华h3

G小华h225min5 20min4t大明t小华则大明与小华的爬山的功率之比

P大明P小华故选C。

W大明t小华346 W小华t大明25510．A

解析：A

A．由Ft图象可知，0~6s内，推力和时间成正比例函数，且6s末的推力为12N，则推力表示为

F所以，t4s时，木块受到的推力

2Nt 1sF2N4s8N 1s由vt图象可知，0~6s内，木块静止处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，所以，当t4s时物体A受到的摩擦力为8N，故A正确；

B．由vt图象可知，0~6s内，木块静止处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，则推力与摩擦力的大小相等，故B错误；

C．在6~8s内，由Ft图象可知推力F12N，由vt图象知道，木块的速度均匀的增加，其平均速度为

15m/s=2.5m/s 2由vs可得，在6~8s内木块运动的距离 tsvt2.5m/s2s=5m

此过程中推力所做的功

WFs12N5m=60J

故C错误。

D．由Ft图象可知，0~6s内木块受到的最大推力为12N，由vt图象可知，0~6s内，木块静止处于平衡状态，所以，当F11N时，木块可能处于静止状态，故D错误。

故选A。

11．C

解析：C

A．图为正比函数图象，反映了物体的重力和质量成正比，故A正确，不符合题意； B．图为正比函数图象，反映了同种液体内部压强的大小与深度成正比的关系，故B正确，不符合题意；

C．功等于物重和举起高度的乘积，即WGh，当物重一定时，功和物体被举起的高度成正比，故C错误，符合题意；

D．图乙中横轴表示距离的大小，纵轴表示力大小，阴影部分的面积为横、纵坐标的乘积，即WFs，所以阴影部分的面积表示的物理量为功，故D正确，不符合题意。 故选C。

12．C

解析：C

A．足球鞋底凹凸不平，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，来增大走路时鞋底与地面之间的摩擦力，故A错误；

B．踢球时，脚对足球的力和足球对脚的力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，不是一对平衡力，故B错误；

C．足球守门员扑住了快速飞来的足球，足球变为静止，体现了力的作用效果，力可以改变物体的运动状态，故C正确；

D．足球在下落的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故D错误。 故选C。

二、填空题

13．减小不变大于

解析：减小 不变 大于

[1][2]球从最高点到落地点的过程中，质量不变，高度减小，则重力势能减小；由于忽略空气阻力，则在下降过程中，重力势能转化为动能，又由于机械能等于动能与势能之和，则机械能不变。

[3]球在最高点时有水平速度，则动能大于零。

14．68×103

解析：68×103

由题意知，克服人的重力做功

W=Q=280大卡=280×4.2×103J=1.176×106J

由W=mgh得，可将人举高的高度

W1.176106Jh1.68103m

mg70kg10N/kg15．300

解析：30 0 [1]推力做的功

WFs10N30m300J

[2]推力功率为

PW300J30W t10s[3]重力的方向竖直向下，在竖直方向上没有移动距离，所以重力没做功；即重力做的功为零。

16．变大变小

解析：变大 变小

[1][2]在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中弹簧形变程度不断变大，因此弹簧的弹性势能增加。同时小球在此过程中一直受到弹簧向右的弹力，此力与小球运动方向相反，所以小球将向左减速，即速度将变小。 【点睛】

解决本题的关键要掌握：(1)弹簧的弹性势能与弹簧的形变程度有关，形变程度越大弹性势能越大；(2)物体受非平衡力时，运动状态如何变化。

17．动减小

解析：动 减小

[1]滚摆沿着悬线向下运动的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能减小，动能增加；说明重力势能转化为了动能。

[2]滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，说明存在阻力，机械能转化为内能，故机械能减小。

18．速度质量减小增大木块移动的距离钢球不能

解析：速度 质量 减小 增大 木块移动的距离 钢球 不能

(1)[1][2]由题意知，同一钢球的质量相同，从不同的高度滚下时，到达水平面的速度不同，可以探究动能大小与物体速度的关系。

(2)[3][4]钢球沿斜面滚下过程中，因为质量不变，高度减小，所以重力势能减小，又因为速度增大，所以动能增大。

(3)[5][6]实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断物体动能的大小。 (4)[7]木块因受到摩擦力，最终静止；若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了。

19．小于减小大于

解析：小于 减小 大于

(1)[1]由图可知，c点是最低点，d点的位置较高，足球在c点的重力势能小于d点的重力势能。

(2)[2]足球从a到d的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小。

(3)[3]足球从b到d的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能减小，

b点和d点的高度相同，重力势能相同，所以b点的动能大于d点的动能，b点的速度大于d点的速度。

20．0

解析：0 [1]拉力做功

WFs50N5m250J

[2]小车在重力方向上没有移动距离，所以拉力没有做功，即重力做功0J。

三、解答题

21．(1)3×106J；(2)5×104W

解：(1)已知船的速度为1m/s，时间为1min，即60s，则船行驶的路程

svt1m/s60s=60m

牵引力为5×104N，则牵引力做的功

WFs=5104N60s=3106J

(2)牵引力的功率为

W3106JP==5104W

t60s答：(1)牵引力做的功是3×106J； (2)牵引力的功率为5×104W。 22．(1)7.2107J；(2)2104W

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720m3，抽水机1小时所做的功

WGhmghVgh1103kg/m3720m310N/kg10m7.2107J

(2)抽水机的功率是

W7.2107JP2104W

t3600s答：(1)抽水机1小时所做的功是7.2107J； (2)抽水机的功率是2104W。 23．(1) 0.1m；(2) 40N；(3) 32J

(1)木块B对容器A底面压力刚好为0时，木块恰好处于漂浮状态，此时受到的浮力为

F浮＝G＝mg＝4kg×10N/kg＝40N

根据阿基米德原理可知，木块排开的水的体积为

F浮40NV排＝ ＝4×10-3m3 33水g110kg/m10N/kg则木块浸入水中的深度即水的深度为

V4103m3h＝ ＝0.1m

S0.2m0.2m(2)水注满容器后，木块全部浸入水中，木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用；由阿基米德原理可知，此时木块受到的浮力为

F'浮＝ρgV'排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3＝80N

物体处于静止状态，受力平衡，则容器A顶部对木块B的压力大小为

F＝F'浮﹣G＝80N﹣40N＝40N

(3)整个过程中，木块上升的高度为

s＝L1﹣L2＝1m﹣0.2m＝0.8m

则浮力所做的功为

W＝F浮s＝40N×0.8m＝32J

答：(1)木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度为0.1m。 (2)水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小为40N。 (3)整个过程，浮力对木块所做的功为32J。 24．(1)700N；(2)3.5×105Pa；(3)75W (1)自行车对水平路面的压力

F=G总=(m人+m车)g=(60kg+10kg)×10N/kg=700N

(2)自行车对水平路面的压强

pF700N3.5105Pa -32S210mF=f=15N

(3)市民骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，受力平衡，则动力 该市民做功的功率

PWFsFv15N5m/s75W tt答：(1)自行车对水平路面的压力为700N； (2)自行车对水平路面的压强为3.5×105Pa； (3)该市民做功的功率为75W。

25．（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

s6000mv==20m/s

t300s(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103N，速度为v＝20 m/s，但遇到上坡时，牵引力必须大于3×103N，由公式引力F＝3×

vP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F力把车匀速开上斜坡。 26．（1）2m3；（2）2106W

【分析】

本题考查浮力计算公式的应用及功率的计算。 ⑴快艇停在水面时，F浮G 即

水gV排G

所以

V排G水gmgm2000kg32m 水g水1.0103kg/m3F动＝F阻=2×104N

⑵快艇水平匀速飞行时，动力等于阻力，即 快艇发动机的功率

PWFs1000mFv6104N1202106W tt3600s答：(1)该快艇停在水面时，排开水的体积为2m3。 (2)快艇发动机的功率是2×106W。