初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》测试题(含答案解析)(5)

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．10W

B．20W

C．70W

D．140W

2．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

3．2020年11月24日04时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器，在“嫦娥五号”加速上升的过程中，它的（ ） A．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 过程中，下列相关说法（ ） ①小明爸爸做功多 ②小明做功多

③小明爸爸做功的功率大 ④小明做功的功率大 A．只有①②正确

B．只有③④正确

C．只有①③正确

D．只有②④正确

5．如图所示，用F＝10N的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（ ）

B．动能增大，重力势能减小 D．动能增大，机械能不变

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

4．小明爸爸的质量为50kg，小明的质量为60kg，父子俩一起从一楼并肩走上三楼。在此

A．重力做的功为40J B．物体向前运动了2m C．物体向前运动了4m D．物体受到的摩擦力为10N

6．小刚在班级打扫卫生时，想将讲桌移动一下位置，他用了30N的力去推讲桌，结果没有推动。下列关于这一过程中的描述正确的是（ ）

A．小刚的推力小于讲桌与地面间的摩擦力，同时他没有对讲桌做功 B．小刚的推力等于讲桌与地面间的摩擦力，同时他没有对讲桌做功 C．小刚的推力小于讲桌与地面间的摩擦力，但是他对讲桌做了功 D．小刚的推力大于讲桌与地面间的摩擦力，同时他没有对讲桌做功 7．对如几幅图所示的情景描述，正确的是（ ）

A．运动员在踢球时，脚对球的力大于球对脚的力

B．跳远运动员助跑可以提高成绩，是利用了身体的惯性

C． 男孩水平用力推车但没推动，是因为他的推力小于车所

受的阻力

D． 蹦蹦杆跃到最高点时，动能最大，速度最大

8．如图所示，一名跳伞运动员在空中匀速降落，关于他下落的过程中能量的变化情况，下列说法正确的是（ ）

A．动能增大

C．重力势能转化为动能 功大约是（ ）

B．重力势能不变 D．机械能逐渐减小

9．小明把如图所示的一大桶纯净水（约20L）从一楼扛到四楼的教室，他对纯净水所做的

A．1000J B．1500J C．2000J D．2500J

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．小敏把八块同样的砖平放在水平地面上，她用相同的时间先后按图甲、图乙所示把砖叠放起来。小敏对砖所做的功至少为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，则( )

A．3W甲W乙，P甲P乙 C．W甲W乙，3P甲P乙

B．3W甲W乙，3P甲P乙 D．W甲W乙，P甲P乙

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．如图是人造地球卫星绕地球运行示意图，已知卫星运行过程中机械能守恒，则卫星在远地点的速度一定______（选填：“大于”、“小于”或“等于”）在近地点的速度。

14．某工人在水平地面上，用300N水平推力推着重500N的物体，用了5min使它沿水平方向前进了100m。该过程中工人所做的功是______J，重力做的功是______J，水平推力的功率是______W。

15．新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直103kg，行驶中阻力为车重公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×

的0.05倍，此过程中该车牵引力做功__________J，功率为__________kW，重力做功的功率是__________W。（g=10N/kg）

16．如图所示，用40N的拉力F匀速提起物体A，不计摩擦，A的重力为_______N。若物体A在10s内上升4m，此过程中拉力F做的功为_______J，功率为_______W。

17．在相同时间内把同一物体分别沿如图所示的光滑斜面BA、CA（BA”、“<”或“=”）

18．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EK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Epmgh 12mv。重力2 19．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N，发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小约为______m/s。在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是_______kW。

20．如图是上海”明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将______能转化为______能储存起来。

三、解答题

21．某电动观光旅游车的技术参数如下表： 空车质量 满载人员 最大车速 1100kg 10人 36km/h 车身长度 满载时轮胎与地总接触面积 平均连续行驶里程 4.0m 0.1m2 ≤75km 根据以上参数，解答下列问题： (1)若乘员质量平均为50kg，求满载时观光车和人的总重是多少N？

(2)若观光车在前进的过程中受到的阻力是2000N，汽车以最大速度匀速行驶10min，牵引力所做的功是多少？汽车发动机的功率是多少千瓦？

(3)从环保的角度分析用电动车取代燃油汽车有什么优点？（说出一条即可）

22．在“新冠肺炎”治疗防控期间，一些智能化的机器设备起到了重要的作用。如图是一款地面清扫机器人，它可以代替人工去清扫医疗区的垃圾。已知其质量为3kg，它与地面的有效接触面积为6cm2，若该机器人工作时牵引力的功率为5W，在10s内沿直线匀速清扫的走廊距离为5m。取g=10N/kg，请通过计算回答： (1)该机器人静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？ (2)该机器人工作时的牵引力在10s内所做的功是多少？ (3)该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为多少？

23．2019年5月25日、26日，2019中国龙舟公开赛（湖北·荆州洪湖站）在水乡洪湖成功举办，江陵县代表队以1min40s的成绩夺得甲B组500m直道赛第六名。若该队龙舟和运动员总质量为2.5×103kg，已知龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员的总重的0.12倍，龙舟的运动看作匀速直线运动。求： (1)该队的龙舟在500m比赛过程中的速度是多少米/秒？ (2)运动员在比赛中做功多少焦？

(3)运动员在比赛过程中划船的功率是多少千瓦？（g=10N/kg）

24．如图所示，客车和车内人员的总质量为 1.8×10 4kg，汽车轮胎与地面接触总面积是0.4m2，若这辆客车从高速口以标志牌的速度， 沿平直公路匀速行驶 15min 到达市内，客车发动机的功率是 240 kW。（g＝10N/kg）求： (1)这辆客车启动前对地面的压强是多少？ (2)高速口距离市内的路程大约是多少？ (3)发动机提供的牵引力是多少？

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25．一辆受重力为6×

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．小锋骑着单车上班，6s内在水平路上行驶的路程随时间变化关系如图，若单车行驶时每个车轮与地面的接触面积为9cm2，骑行的平均功率为225W，受到阻力是其总重的0.05倍。求：

(1)这段时间内骑行的速度； (2)骑行时车受到的阻力； (3)骑行时车对地面的压强。

【参】***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PW求出功率。 t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

h0.1L0.05m

中学生的重力约为

G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N

每走一步克服重力做功

WGh500N0.05m25J

由vs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 t1svt4km/hh2km2000m

2总共走的步数

n克服重力做的总功

2000m4000步 0.5mW'4000W400025J1105J

则整个过程中克服重力做功的功率约为

W1105JP55.6W

t1800s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．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。

3．A

解析：A

嫦娥五号加速上升的过程中，其质量不变，但距离地面高度越来越大，速度越来越大，所以动能增大，重力势能也增大，那么机械能也增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。

4．D

解析：D

小明爸爸的质量比小明的质量小，由G＝mg可知，小明爸爸的重力小；上楼过程中克服自身重力做功，两人都从一楼走上二楼，上升的高度相同，因小明爸爸的重力小，则由W＝Gh可知，小明爸爸做功少；两人一起并肩上楼，所用时间相同，因小明爸爸做功少，所以由PW可知，小明爸爸做功的功率小。所以②和④是正确的，故D符合题意。 t故选D。

5．C

解析：C 【分析】

本题考查的知识点是： (1)做功的条件； (2)功的计算； (3)受力分析。

A．物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故A错误；

B．由W＝Fs可得，物体沿水平方向运动的距离

s＝

故B错误；

C．由以上分析可知，C正确；

D． 用F＝10N的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动，没有说是匀速直线运动，故摩擦力不一定是10N，故D错误。 故选C。

W40J＝＝4m F10N6．B

解析：B

结果没有推动说明讲桌是静止的，处于平衡状态，受力平衡，水平方向上受到推力和讲桌与地面间的摩擦力作用，这两个力是一对平衡力，大小相等；他对讲桌有施力，但是在推力的方向上没有移动距离，那么他没有对讲桌做功。 故选B。

7．B

解析：B

A．运动员在踢球时，脚对球的力与球对脚的力是相互作用力，力的大小相等，故A错误；

B．跳远运动员助跑，在起跳前向前运动，起跳后由于惯性继续向前运动，可以提高成绩，故B正确；

C．男孩水平用力推车但没推动，此时的车处于静止状态，即平衡状态，所以在水平方向如受到的推力与阻力是一对平衡力，两者大小相等，故C错误；

D．蹦蹦杆跃到最高点时，重力势能最大，动能最小，速度为零，故D错误。 故选B。

8．D

解析：D

A．跳伞运动员在空中匀速降落时，质量不变、速度不变，跳伞运动员的动能不变，A错误；

B．质量不变、所处的高度越来越小，重力势能减少，B错误； C．动能不变，重力势没有转化为动能，C错误； D．由于动能不变，重力势能减小，机械能减小，D正确。 故选D。

9．C

解析：C

将桶装水从一楼扛到四楼，则上升的高度约为

h(41)3m=9m

一大桶纯净水的体积约20L，则纯净水的重力

GmgVg1.0103kg/m32010-3m310N/kg=200N

则他对纯净水所做的功

WGh200N9m=1800J

与200J接近，故C正确，ABD错误。 故选C。

10．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．B

解析：B

设每块砖的重为G0、砖的厚度为h，按图甲、图乙所示把砖叠放起来，则对砖所做的功分别为

W甲4G0h

W乙2G0h2G02h2G03h12G0h

所以

3W甲W乙

因所用时间t相同，所以根据PW可知 t3P甲P乙

故ACD错误，B正确。 故选B。

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．小于

解析：小于

卫星运行过程中机械能守恒，则卫星在远地点的重力势能最大、动能最小，在近地点的重力势能最小、动能最大，故卫星在远地点的动能小于近地点的动能，因为卫星质量不变，所以卫星在远地点的速度一定小于在近地点的速度。

14．0100

解析：0 100 [1]工人所做的功是

W=Fs=300N×100m=30000J

[2]重力方向没有移动距离，重力做功为0。 [3]水平推力的功率是

PW30000J100W t560s15．6×106160

解析：6×106 16 0

[1]由于车做匀速直线运动，所以，牵引力等于阻力，故牵引力

F=f=0.05G=0.05mg=0.05×1.6×103 kg×10N/kg=800N

则汽车做的功

W=Fs=800N×12000m=9.6×106 J

[2]由PW 知道，汽车的功率 tW9.6106JP16000W=16kW

t600s[3]由于车沿水平方向做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，故重力做功的功率是0。

16．16016

解析：160 16

[1]从图中可以看到，这是一个定滑轮，使用定滑轮不省力，拉力F的大小是40N，并且物体A匀速上升，所以物体A所受的重力大小等于绳子对它的拉力大小，即A的重力是40N。

[2]物体A在10s内上升4m，那么拉力F的作用点绳端也移动4m，所以此过程中拉力F做的功是

WFFs40N4m160J

[3]根据PW可知，拉力F做的功功率是 tPFWF160J16W t10s17．＝＝

解析：＝ ＝

[1]无论物体是沿光滑斜面BA匀速推上顶端，还是沿光滑斜面CA匀速推上顶端，物体上升的高度相同，所以克服重力做功也就相同，即W1=W2。

[2]因为斜面光滑，所以推力做的功等于克服重力做的功，即WF1WF2，又因为是在相同时间内把物体分别推上斜面顶端，由PW 可知，P1=P2。 t18．重力势动D

解析：重力势 动 D v2gh

(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

EKEp

即

12mvmgh 2所以

v2gh 19．18

解析：18

[1]因为汽车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以由二力平衡条件可知，发动机所提供的牵引力

F=f=1200N

因为

P=

所以汽车的行驶速度

WFs=Fv ttvP60000W=50m/s F1200N[2]在同样的阻力下，牵引力仍为1200N，发动机输出的实际功率

P′=Fv′=1200N×15m/s=18000W=18kW

20．动重力势

解析：动 重力势

[1][2]由图和题意可知，列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能。

三、解答题

21．(1)1.6×104N；(2)1.2×107J，20kW；(3)降低温室气体排放 解：(1)满载时观光车和人的总质量

mm车+m人1100kg50kg101600kg

满载时观光车和人的总重

Gmg1600kg10Nkg1.61.6104N

(2)观光车做匀速直线运动，它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力大小

Ff2000N=2103N

观光车的速度

v36kmh10ms

观光车行驶的路程

svt10ms1060s6103m

牵引力做的功

WFs2103N6103m1.2107J

汽车发动机的功率

W1.2107JP2104W20kW

t1060s(3)从环保的角度分析，用电动车取代燃油汽车的优点有：降低温室气体排放。 答：(1)若乘员质量平均为50kg，满载时观光车和人的总重是1.6×104N；

(2)若观光车在前进的过程中受到的阻力是2000N，汽车以最大速度匀速行驶10min，牵引力所做的功是1.2×107J，汽车发动机的功率是20kW。

(3)从环保的角度分析，用电动车取代燃油汽车的优点有：降低温室气体排放。 22．(1) 5×104Pa；(2) 50J；(3) 10N

(1)该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力

F=G=mg=3kg×10N/kg=30N

对地面的压强

p(2)由PF30N5104Pa 42S610mW可得，该机器人在10s内所做的功 tW=Pt=5W×10s=50J

(3)由W=Fs可得，该机器人在沿直线匀速清扫过程中的牵引力

FW50J10N s5m因该机器人在沿直线匀速清扫过程中处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，在此过程中受到的阻力

f=F=10N

答：(1)该机器人静止在水平地面上时，对地面的压强是5×104Pa； (2)该机器人在10s内所做的功是50J；

(3)该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为10N。 23．(1)5m/s；(2)1.5×106J；(3)15kW

解：(1) 该队的龙舟在500m比赛过程中的速度是

v(2)划龙舟时的牵引力为

s500m=5m/s t100sFf0.12G0.12mg0.122.5103kg10N/kg=3103N

运动员在比赛中做的功为

WFs3103N500m=1.5106J

(3) 运动员在比赛过程中划船的功率是

W1.5106JP=1.5104W=15kW

t100s答：(1)该队的龙舟在500m比赛过程中的速度是5m/s； (2)运动员在比赛中做功1.5×106J；

(3)运动员在比赛过程中划船的功率是15kW。 24．(1)4×105；(2)15km；(3)1.44×104N (1)客车启动前对地面的压力

F压=G=mg=1.8×104kg×10N/kg =1.8×105N

客车前对地面的压强

F压1.8105N5p4.510Pa 2S0.4m(2)客车行驶的时间

t =15min=

由v1h=0.25h 4s得高速口距离市内的路程 ts=vt =60km/h×

1h =15km- 4(3)由PWFsFv得发动机提供的牵引力为 ttP240103WF1.44104N

60m/sv3.6答：(1)这辆客车启动前对地面的压强是4×105； (2)高速口距离市内的路程是15km； (3)发动机提供的牵引力是1.44×104N。 25．(1) 3105Pa；(2) 1.44107J　 (1)小轿车静止在水平地面上时对地面的压力

F压G6104N

小轿车对水平地面的压强

F压6104Np3105Pa 2S0.2m(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

F牵f0.08G0.086104N4.8103N

轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功

WF牵s4.8103N3000m1.44107J　

答：(1)小轿车对地面的压强是3105Pa；

(2)轿车匀速直线行驶的3km内牵引力做的功是1.44107J　。 26．(1)5 m/s；(2)45 N；(3)5×105 Pa

(1)由s-t图象可知，小锋匀速骑行，且6s内通过的路程为30m，这段时间内骑行的速度

vs30m5m/s t6s(2)由图像可知，单车做匀速直线运动，骑行时单车受到的阻力等于牵引力，由

PWFsFv得，阻力 ttfFP225 W45N v5 m/s(3)由题意可知，阻力是其总重的0.05倍，所以总重力是

G骑行时车对地面的压力等于重力

f45N900N 0.050.05F压G900N

骑行时车对地面的压强

pFG900N5510Pa 42SS2910m答：(1)这段时间内骑行的速度是5m/s； (2)骑行时车受到的阻力是45N； (3)骑行时车对地面的压强5105Pa。