物理八年级下册第十一章功和机械能章节练习
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Ⅱ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、人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中（ ）
A．机械能变小，动能不变，势能变小 B．机械能不变，动能变小，势能变大
C．机械能变大，动能变大，势能变大 D．机械能不变，动能变大，势能变小
2、如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（ ）
A． B． C． D．
3、小球从某高度处由静止下落，若不计空气阻力，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图像是（ ）
A． B． C． D．
4、一足球运动员用50N的力，用脚把足球踢出100米，则运动员对足球做的功（ ）
A．100J B．50J C．5000J D．无法计算
5、下列各个过程中，物体的重力势能转化为动能的有 （ ）
A．乒乓球触地后向上弹起过程中
B．车沿斜面向上匀速行驶过程中
C．斜向上抛出的小石子在上升过程中
D．水坝上流下来的水冲击水轮机转动
6、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
7、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块，拉力大小随时间变化的图像如图甲所示，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（ ）
A．10~30s内拉力做功为32J
B．50s内拉力做功为80J
C．10~30s内拉力的功率逐渐变大
D．30~40s内拉力的功率逐渐变大
8、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
9、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（ ）
A．15W B．30W C．60W D．120W
10、如图，小球先以速度v竖直向上抛出，后以速度v沿光滑斜面向上运动（斜面足够长），两次上升的高度分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（不计空气阻力）（ ）
A．h1>h2 B．h1
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（6小题，每小题5分，共计30分）
1、在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了______，此时，能量的转化过程是______，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中______（选填“A”或“B”），由此可间接知道：重力势能大小与______有关。
2、足球运动员用力踢足球，足球离开人足在草地上滚动到停下来的过程中，足球运动员对足球施加的力对足球_______功，这是由于_______。
3、如图所示，是一颗子弹快速击穿纸牌瞬间的照片，子弹之所以能快速击穿纸牌，是因为子弹具有较大的______。
4、柳州本地生产的宝骏E300电动汽车节能环保，方便市民出行，若电动汽车功率为30kW，在20min匀速行驶了20km， 则此电动汽车牵引力做的功为___________J， 电动车的牵引力为___________N。
5、一辆新能源小汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，发动机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做的功为__J，行驶时间为__s，发动机的输出功率为__kW。
6、2021年9月17日，我国神舟十二号载人飞船返回舱安全降落在东风着陆场预定区域，图乙是其阶段Ⅲ飞船返回舱着陆过程中的高度随时间的变化关系。
（1）图乙中t1～t2时段，返回舱在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是______；（不计大气阻力）
（2）飞船返回舱的质量约为300kg，其重力在t2～t4时段做功______J。
三、计算题（4小题，每小题10分，共计40分）
1、为保障消防救援人员的人身安全，科技强消、机器换人刻不容缓，如图所示是一台消防机器人，其质量为600kg，消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强为1.2×104Pa，以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min，行驶时所受阻力为自重的0.02倍；（g取10N/kg）求：
（1）消防机器人静止在水平地面时，履带与地面接触的总面积；
（2）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率。
2、某校研学活动中，师生乘坐了一辆如图所示的电动公交车。满载时公交车和师生的总质量为1.5×104kg，公交车轮胎与水平地面总接触面积是0.3m2。这辆公交车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地。行驶过程中，公交车所受的牵引力为1.0×104N。求：
（1）这次的研学基地离学校多远
（2）这辆公交车对水平地面的平均压强多大
（3）公交车所受的牵引力做了多少功
（4）公交车所受的牵引力做功的功率是多少
3、某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1000N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（l）发动机所提供的牵引力大小；
（2）行驶速度的大小；
（3）行驶5min牵引力所做的功。
4、一辆载卡车连同货物的总质量为4×103kg，在平直公路上做匀速直线运动，若卡车受到的阻力是重力的0.1倍，1min内行驶了900m。求：
（1）卡车受到的牵引力大小；
（2）汽车的输出功率；
（3）当卸完货物之后，汽车的质量为2.5×103kg，若汽车的功率不变，卡车的速度是多少。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点和地球的相对距离最小，速度最大，近地点势能最小，动能最大；卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点的势能最大，动能最小；卫星从远地点向近地点运行过程中，势能变小，动能变大。由于不计阻力，机械能是守恒的，保持不变，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2、A
【解析】
【详解】
铅球在整个飞行过程中，质量不变，铅球一直在运动，动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小；在下落的过程中，速度不断增大，到达地面最大，此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大，故BD不符合题意；处于最高点时速度不为零，因此动能不为0，故A符合题意，C不符合题意。
故选A。
3、C
【解析】
【详解】
小球从某高度处由静止下落，若不计空气阻力，小球做加速运动，在相同时间内物体下落的高度越来越大，物体的重力不变，由W＝Gh可知，相同时间内重力对该球做功越来越多，结合选项可知C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4、D
【解析】
【详解】
运动员在用脚踢球的过程中，脚给球一个向前的50N的作用力，但是题目中没有给出球在力的方向上通过的距离，所以脚对球做的功无法计算；在水平地面上向前滚动100m的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功。综上所述，运动员对足球做的功无法计算。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5、D
【解析】
【详解】
A．乒乓球向上弹起，则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故A不符合题意；
B．车沿斜面向上匀速行驶，则重力势能变大，速度不变，则动能不变，故B不符合题意；
C．斜向上抛出的小石子在上升的过程中，则则重力势能变大，速度变小，则动能变小，动能转化为重力势能，故C不符合题意；
D．水向下运动时，高度变低，所以重力势能减小，速度变大，则动能变大，就是重力势能转化为动能，故D符合题意。
故选D。
6、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。
7、C
【解析】
【详解】
A．结合图甲、乙两图知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木块处于静止状态；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木块做加速运动，不知道木块运动的距离，由W=Fs可知，无法确定做功的多少，故A错误；
B．50s内，由图甲可知拉力在变化，不知道物体运动的距离，由功的公式W=Fs可知，无法计算拉力做的功，故B错误；
C．10~30s内，由图甲可知，拉力逐渐增大，木块的速度逐渐增大，根据
知，拉力的功率逐渐变大，故C正确；
D．30~40s，水平拉力保持为4N不变，木块做匀速直线运动，根据
知，拉力的功率保持不变，故D错误；
故选C。
8、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。
9、C
【解析】
【详解】
小明同学的质量大约为：,身高上升高度为，，，小明同学的体重为
做一次引体向上需克服重力做的功
1min内做的总功
小明的功率
与60W比较接近。
故选C。
10、C
【解析】
【详解】
由题知，同一小球先以速度v竖直向上抛出，后以速度v沿光滑斜面向上运动（斜面足够长），则两种情况最初的动能相同，都从水平面向上运动，最初的重力势能都为0；不计空气阻力、斜面光滑，小球在向上运动时，都是将动能转化为重力势能，两球到达最高点时，速度都为0，动能全部转化为重力势能，所以两球到达最高点时的重力势能相等，故两次上升的高度h1和h2的关系是h1=h2。
故选C。
二、填空题
1、弹性形变 动能转化为弹性势能 B 高度
【详解】
[1][2]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑，说明皮球下落到纸面上时形状发生了变化，即发生弹性形变；此过程中，皮球的动能转化为弹性势能。
[3][4]分析图中两个圆斑大小可看出，圆环大的球形变程度较大，所具有的弹性势能大，落地时的动能较大，初始状态重力势能大，即其所处的高度大，故选填B；由此可间接知道：重力势能大小与高度有关。
2、不做 在此过程中，运动员没有对足球施加作用力
【详解】
[1][2]足球运动员用力踢足球，足球由于惯性，离开人足后，会在草地上继续滚动，由于受地面给球的摩擦力，会慢慢停下来，在足球离开人足后的运动过程中，运动员对球没有力的作用，故运动员对足球不做功。
3、动能
【详解】
飞行的子弹，速度很大，故具有巨大的动能。
4、
【详解】
[1]汽车的功率为
P=30kW=3×104W
根据，可得电动汽车牵引力做的功为
[2]根据W=Fs可得，电动车的牵引力为
5、 1500 12
【详解】
[1]汽车行驶的路程
牵引力做的功
[2]由知道，汽车的行驶时间
[3]发动机的输出功率
6、
【详解】
（1）[1]返回舱在竖直方向上受到推力F和重力G的作用，在这两个力的作用下，返回舱竖直下落的速度减小，运动状态发生改变，说明这两个力不平衡，而且合力的方向与运动方向相反，由于运动方向向下，则合力方向向上，故推力F大于重力G。
（2）[2]返回舱受到的重力为
由图可知，返回舱下落的高度h＝100m，则返回舱重力在t2～t4时段所做的功为
三、计算题
1、（1）0.5m2；（2）360W
【详解】
解：（1）消防机器人静止在水平地面时，对地面的压力
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N
根据可知履带与地面接触的总面积
（2）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人处于平衡状态，所受牵引力
F牵=f=0.02G=0.02×6000N=120N
根据
可知消防机器人牵引力做功的功率
P=F牵v=120N×3m/s=360W
答：（1）消防机器人静止在水平地面时，履带与地面接触的总面积为0.5m2；
（2）在水平地面匀速直线前进的过程中，消防机器人牵引力做功的功率为360W。
2、（1）3.6×104m；（2）5×105Pa；（3）3.6×108J；（4）1.5×105W
【详解】
解：（1）研学基地到学校的距离
s=vt=15m/s×40×60s=3.6×104m
（2）公交车对水平地面的压力
F压=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N
则这辆公交车对水平地面的压强
（3）公交车所受牵引力做的功
W=Fs=1.0×104N×3.6×104m=3.6×108J
（4）公交车所受的牵引力做功的功率
=1.5×105W
答：（1）这次的研学基地离学校3.6×104m；
（2）这辆公交车对水平地面的平均压强是5×105Pa；
（3）公交车所受的牵引力做了3.6×108J的功；
（4）公交车所受的牵引力做功的功率是1.5×105W。
3、（1）1000N；（2）40m/s；（3）1.2×107J
【详解】
解：（1）因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，发动机所提供的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以，发动机所提供的牵引力
F=f=1000N
（2）由
可得，汽车行驶的速度
（3）行驶5min牵引力所做的功
W=Pt=4×104W×5×60s=1.2×107J
答：（l）发动机所提供的牵引力大小是1000N；
（2）行驶速度的大小是40m/s；
（3）行驶5min牵引力所做的功1.2×107J。
4、（1）4×103N；（2）6×104W；（3）24m/s
【详解】
解：（1）卡车的重力为
卡车匀速直线运动的所受的牵引力等于所受的阻力，所以
（2）汽车的速度
汽车的输出功率
（3）卸货后，卡车受到的牵引力
此时，卡车的速度
答：（1）卡车受到的牵引力大小为4×103N；
（2）汽车的输出功率为6×104W；
（3）卡车的速度是24m/s。
