初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》测试(答案解析)(20)

一、选择题

1．下列关于功和能的说法中不正确的是（ ） A．物体能够做功，就是说它具有能 B．物体具有能，它一定在做功

C．一定质量的物体速度越大，它的动能越大 D．一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大

2．如图所示， 人造卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在卫星从远地点向近地点运动的过程中，以下说法正确的是（ ）

A．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变 B．动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变 C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小 D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能增大 3．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

4．2020年6月，我国自主研发的北斗卫星导航系统的最后一颗组网卫星“北斗三号”发射成功。如图，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，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．卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大 B．卫星从远地点运行到近地点，势能增大，动能减小 C．卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大 D．卫星从近地点运行到远地点，势能减小，动能减小

5．如图是水上乐园飞行表演，表演者双脚站在向下喷水的踏板上，水柱将人向上顶起，人在空中时而加速上升，时而急速翻滚，时而加速下降，还能在空中竖直悬停。下列说法正

确的是：（ ）

A．人急速翻滚，运动状态没有发生改变

B．加速上升过程中，人的重力势能增大，机械能不变

C．人在空中竖直悬停时，人的重力和踏板所受的压力是一对平衡力 D．踏板向下喷水，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理

6．雨滴从高空由静止开始下落，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度匀速下降。雨滴在空中下落的整个过程中（不计雨滴质量变化）（ ） A．动能一直增大，机械能一直减小 B．重力势能一直减小，机械能不变 C．动能先增大后不变，机械能不变 D．动能先增大后不变，机械能一直减小

7．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

8．对于功、功率、机械效率的理解，下列说法中正确的是（ ） A．功率大的机器做功一定多 B．做功快的机器功率一定大 C．做功快的机器机械效率一定高 D．做有用功多的机器机械效率一定高

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．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

11．玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动，如图所示，过山车时而从轨道的最低点C上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下，过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是( )

A．C点动能最大，B点机械能最小 B．C点动能最大，A点势能最大 C．A点机械能大于B点机械能 D．A点势能最大，机械能也最大

12．火神山医院让全世界人民再次看到了中国速度，也让我们为祖国的强大倍感骄傲和自豪。如图所示，在医院建设中起重机将箱式板房材料沿竖直方向匀速提升，此过程中板房材料的（ ）

A．动能减小，重力势能增大，机械能不变 B．动能不变，重力势能增大，机械能不变 C．动能增大，重力势能增大，机械能增大

D．动能不变，重力势能增大，机械能增大

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．正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W，那么，在一天时间内心脏做功 _________J ，这些功可以把一个质量为60kg的人匀速举高________ m。

15．为缓解持续高温天热带来的干旱，2019年8月9日至8月11日，无为县相关部门抓住时机在昆山进行人工增雨作业，火箭在加速上升的过程中，火箭的动能________，机械能______ （选填“减小”、“不变”或“增大”）。

16．小明用30N的水平推力使超市的购物车在水平路面上前进了10m，所用时间为0.5min在此过程中，小明做功______J，功率为______W，购物车的重力做功______J。 17．2020年学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从离地点到落地点的过程中，重心上升的最大高度为30cm，轨迹如图。则此过程重力做的功为__J，动能和势能的总和__（不计空气阻力，填“减少”“增大”或“不变”）。

18．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”）。

19．建筑工地上的起重机将重物沿竖直方向提起，若不计空气阻力及摩擦力，则货物在匀速上升过程中，动能________，机械能_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 20．小明和妈妈站在自动扶梯上如图，在扶梯匀速上升的过程中，则小明和妈妈的动能________，势能_______，机械能_______（填“增大”、“减小”、“不变”）

三、解答题

21．今年6月我区城内陆续投放“青桔”共享电动车，为市民绿色出行提供了极大的方便。班主任王老师骑如图所示的共享电动车上班，车和人总重90kg，车轮胎与地面总接触面积为0.03m2。王老师骑车从家出发，沿平直公路以8m/s的速度匀速行驶了10min到达学校家，汽车电动机的功率为320W。通过计算回答： （1）这辆汽车对地面的压强是多少？

（2）此过程中电动机做了多少功？此时电动车受到的阻力为多大？

822．某电动公交充满电后储存的电能E1410J，此车配备了能量回收装置，在刹车过

程中，可将动能减少量的三分之二回收为电能储存在电池中。此车在平直公路上的甲、乙两站间运营时，需经历以下三个阶段。

6阶段一：由静止加速运动，直至速度达到36km/h，此时车的动能为E21.510J，该

动能由电池消耗电能（E3）的75%转化而来；

阶段二：以36km/h的速度匀速行驶4min，智能监测装置显示阶段二的耗电量为E1的

2%，此过程中电池消耗电能的60%用于维持公交车匀速行驶；

阶段三：在即将到站前开始刹车，最后停在站台； (1)求公交车在加速行驶的过程中电池消耗的电能E3； (2)求公交车在匀速行驶时所受到的阻力f；

(3)该车充满一次电后，若仅在甲乙两地间往返运营一次，则剩余的电能为多少。

23．如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1000kg的货物匀速提高1.5m用时5s，g取10N/kg求： (1)货物上升的速度；

(2)叉车提升货物时对货物所做的功； (3)叉车提升货物对货物所做功的功率。

24．为了改善城市环境，我市经常用雾炮车（又称多功能抑尘车）除去空气中的尘埃，如图所示，某型号雾炮车自身质量为10t，其水箱最多能装10t水，为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子的面积约为100cm2（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。 (1)当水箱装满水时，雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2，则雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为多大？

(2)当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为多大？

(3)当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是多大？（已知雾炮车行驶时所受阻力为车总重的0.25倍）

25．质量为60kg的雪橇上装载340kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的路面以6m/s的速度匀速前行，将原木运到3000m外的货场，如果雪橇行进中受到的摩擦力为600N，求：

(1)马的拉力做的功为多少？ (2)马拉力的功率为多大？

26．无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍交通管理等领域，如图为某型号无人机，整机质量2kg，停放时与水平地面总接

触面积为0.002m2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速100km/h的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测（g取10N/kg）。求： (1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强； (2)无人机竖直向下50m的过程中重力做了多少功？

(3)无人机在某轿车通行0.6m的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．B 解析：B

A．由功和能的定义可知，物体能够做功，就是说它具有能量，简称能。故A正确，不符合题意；

B．物体具有能，它不一定在做功，如具有重力势能的物体不一定正在做功。故B错误，符合题意；

C．动能的影响因素是质量和速度，一定质量的物体速度越大，它的动能越大。故C正确，不符合题意；

D．重力势能的影响因素是质量和高度，一定质量的物体位置越高，它的重力势能越大。故D正确，不符合题意。 故选B。

2．A

解析：A

卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点时高度较低，速度较大，所以近地点时动能大、重力势能小；在远地点时高度较高，速度较小，所以在远地点动能小、重力势能大。则卫星从远地点向近地点运动的过程中，速度越来越大，高度越来越低，即动能逐渐增大，重力势能逐渐减小，所以是重力势能转化为动能，此过程机械能守恒。故A正确，BCD错误。 故选A。

3．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。

4．A

解析：A

卫星不受空气阻力，机械能守恒；当卫星从远地点运行到近地点时，其高度减小，势能转化为动能，所以势能减小，动能增大；当卫星从近地点运行到远地点，其高度增大，动能转化为势能，所以势能增大，动能减小；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。

5．D

解析：D

A．人急速翻滚的过程中，速度大小和运动方向都发生了变化，所以人的运动状态发生了改变，故A错误；

B．加速上升过程中，人的质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增加，人的重力势能增大；因机械能等于动能与势能之和，所以人的机械能增大，故B错误；

C．人在空中竖直悬停时，处于平衡状态，受到平衡力；但人受到的重力和踏板所受的压力作用在不同的物体上，且方向相同，所以二力不是一对平衡力，故C错误；

D．踏板向下喷水时，踏板对水有一个向下的力，同时水对踏板有一个向上的力，使人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理，故D正确。 故选D。

6．D

解析：D

雨滴从高空由静止开始下落时，此时摩擦力小于重力，速度逐渐变大，摩擦阻力也随之增大，当阻力与重力相等时达到平衡状态，以恒定的速度匀速下降；在此过程中，高度不断下降，动能先增大后不变，重力势能一直减小，且由于一直克服摩擦做功，所以机械能一直减小。 故选D。

7．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。

8．B

解析：B

A．由W=Pt知机器做的功取决于功率与做功时间的乘积，功率大，如果做功时间极短，做功不一定多，故A错误；

B．功率是描述机器做功快慢的物理量，做功快的机器功率一定大，故B正确； C．做功快的机器功率大，但效率不一定高，故C错误；

W有100%可知，机械效率取决于有用功与总功的比值，做的D．由机器的效率公式=W总有用功多，但效率不一定高，故D错误。 故选B。

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．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。

11．B

解析：B

A．C点的高度最低，过山车在C点的速度最大，所以动能最大；不计能量损失，机械能守恒，各点的机械能相等，故A错误；

B．C点的速度最大，所以动能最大，A点的高度最高，所以势能最大，故B正确； C．不计能量损失，机械能守恒，各点的机械能相等，故C错误；

D．A点的高度最高，所以势能最大，但不计能量损失，各点机械能是相同的，故D错误。 故选B。

12．D

解析：D

将箱式板房材料沿竖直方向匀速提升的过程中，板房材料质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度增加，重力势能变大；因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能变大。故选D。

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。

14．216

解析：216 [1]由PW得，在一天时间内心脏做功 tWPt1.5W3600s24129600J

[2]这些功可以把一个质量为60千克的人匀速举高

hW129600J216m mg60kg10N/kg15．增大增大

解析：增大 增大

[1]火箭在加速上升的过程中，速度在不停变大，火箭质量不变，那么火箭的动能在增大。 [2]火箭在加速上升的过程中，所处的高度在不停变大，那么势能在增大，由上述可知，动

能也在增大，而火箭的机械能等于动能和势能之和，所以机械能在增大。

16．100

解析：10 0 [1]小明做功为

WFs30N10m300J

[2]小明做功的功率为

PW300J10W t0.560s[3]购物车的重力与运动方向垂直，所以重力做功为0。

17．不变

解析：不变 [1]重力做功

WGh500N0.3m150J

[2]学生从最高点到落地点的过程中，质量不变，所处高度减小，重力势能减小；质量不变、速度下落增大，动能增大，是重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，大小不变，即动能和势能的总和不变。

18．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。

19．不变变大

解析：不变 变大

[1][2]不计空气阻力及摩擦力，货物在匀速上升过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度增加，则重力势能增加；上升过程中，货物没有形变，则没有弹性势能，机械能为动能和势能的总和，则机械能增加。

20．不变增大增大

解析：不变 增大 增大

[1][2]小明和妈妈站在自动扶梯上，在扶梯匀速上升的过程中，则小明和妈妈的质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大。

[3]机械能为动能和势能的总和，动能不能，重力势能增加；没有形变，弹性势能为0，所以机械能增加。

三、解答题

104Pa；（2）2.4×106J；40N 21．（1）3×

解：(1)这辆车的总重力

G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N

车对地面的压强

p=

(2)此过程中电动机做功

W＝Pt＝320W×10×60s＝1.92×105J

由

P＝

得

900NF104Pa ＝＝3×2s0.03mWFs==Fv ttP320W==40N v8m/s因为匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，阻力

f=F=40N 104Pa； 答：(1)这辆汽车对地面的压强是3×

F=

(2)此过程中电动机做功是2.4×106J，此时电动车受到的阻力为40N。 22．(1)2106J；(2)2000N；(3)3.884108J 解：(1)根据题意可知

E21.5106JE32106J

75%75%加速行驶的过程中电池消耗的电能E3为2106J。 (2)公交车匀速行驶的距离

svt36km/h4min10m/s240s=2400m

由题意可知克服阻力做功

WE12%60%4108J2%60%4.8106J

则阻力

W4.8106Jf=2000N

s2400m匀速行驶时所受到的阻力为2000N。 (3)回收的电能

E4E2往返一次所消耗的能量

221.5106J1106J 33E52(E3WE4)2(2106J4.8106J1106J)1.16107J

剩余的电能

E6E1E54108J1.16107J3.884108J

则剩余的电能为3.884108J。

答：(1)加速行驶的过程中电池消耗的电能E3为2106J。 (2)匀速行驶时所受到的阻力为2000N。

(3)剩余的电能为3.884108J。 23．(1) 0.3m/s；(2) 1.5×104J；(3) 3000W 解：(1)匀速提高1.5m用时5s，货物上升的速度

vs1.5m=0.3m/s t5s(2)货物质量为1000kg，货物所受到的重力

G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N

叉车提升货物时对货物所做的功

W=Gh=1×104N×1.5m=1.5×104J

(3)叉车提升货物的功率

W15．104JP3000W

t5s答：(1)货物上升的速度是0.3m/s；

(2)叉车提升货物时对货物所做的功是1.5×104J； (3)叉车提升货物的功率是3000W。 24．(1) 2.5×105Pa；(2) 120N；(3) 1.5×104W 解：(1)雾炮车满载静止时车对水平地面的压力

F=G总=m总g=(10×103kg+10×103kg)×10N/kg=2×105N

则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强

F2105N5p2.510Pa 2S0.8m(2)排水孔盖子受到水的压强

p＇=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa

则排水孔盖子受到水的压力

F＇=p＇S＇=1.2×104Pa×1×10﹣2m2=120N

(3)因为雾炮车在水平路面上匀速行驶，所以牵引力

F牵=f=0.25G总=0.25×2×105N=5×104N

雾炮车的功率

P=F牵v=5×104N×3m/s=1.5×104W

答：(1)雾炮车装满水静止时，对水平地面的压强为2.5×105Pa； (2)当水箱中水的深度为1.2m时，排水孔盖子受到水的压力为120N； (3)当装满水的雾炮车在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶时，雾炮车的功率是1.5×104W。

25．(1) 1.8×106J；(2) 3600W (1)马的拉力做的功为

WFs600N3000m=1.8106J

(2)马拉力的功率为

PFsFv600N6m/s=3600W t106J； 答：(1)马的拉力做的功为1.8×(2)马拉力的功率为3600W。

26．(1) 1×104Pa；(2) 1000J；(3) 该轿车超速 (1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压力

FGmg2kg10Nkg20N

对地面产生的压强

pF20N4110Pa 2S0.002m(2)无人机竖直向下50m的过程中重力做功

WGh20N50m1000J

(3)无人机拍摄220帧所需时间

t220帧0.02s

11000帧/秒由题意知，轿车通行0．6m的时间与无人机拍摄220帧所用时间一样。 所以该轿车的速度

vs0.6m30m/s t0.02s因为30m/s合108km/h，大于100km/h，所以，该轿车超速。 答：(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强为1×104Pa； (2)无人机竖直向下50m的过程中重力做功1000J； (3)轿车的速度为108km/h，轿车超速了。