【单元练】苏州南京师范大学苏州实验学校八年级物理下第十一章【功和机械能】知识点复习(答案解析)

一、选择题
1．下列实例中，人或机械对物体做功的是（）
甲：小车在推力作用下前进一段距离
乙：起重机把物体在空中平移一段距离
丙：搬石头，搬而未起
丁：物体在拉力作用下升高一段距离
A．甲和乙B．甲和丁C．乙和丙D．丙和丁B
解析：B
甲图：推着小车前进，人对小车有推力的作用，小车在推力的方向上通过了距离，所以推力对小车做了功；
乙图：起重机把物体在空中平移一段距离，此过程中，拉力与距离的方向垂直，故拉力没有做功；
丙图：人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，故力对物体没有做功；
丁图：绳子对物体有向上的拉力，物体在拉力的方向上通过了距离，所以拉力对物体做了功；
综上所述，做了功的是甲和丁，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

2．在生活中经常需要一些物理量，下列比较接近实际的是（）
A．一个普通中学生登上三楼所做的功大约30J
B．一个中学生的重力约为500N
C．中学生双脚站在水平面上，对地面压强约为100Pa
D．两个鸡蛋的重力约为2N B
解析：B
AB ．一个普通中学生重力约为500N ，登上三楼的高度约6m ，所做的功大约为
500N 6m=3000J W Gh ==⨯
故A 不符合题意，B 符合题意；
C ．中学生双脚站在水平面上与地面的接触面积约400cm 2，对地面压强约为
4-42500N =1.2510Pa 40010m
F G p S S =
==⨯⨯ 故C 不符合题意； D ．两个鸡蛋的重力约为1N ，故D 不符合题意。

故选B 。

3．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 。

4．大石头质量为0.6t ，起重机的吊钩用15s 将大石头沿竖直方向匀速提升1m ，则以下说法正确的是（ ）
A ．起重机的吊钩将大石头沿竖直方向匀速提升的过程中，石块受到的重力和吊钩对石块的拉力是一对相互作用力
B ．起重机提升大石头做的功为6×
104J C ．起重机提升大石头的功率为4×
102W D ．起重机的吊钩将大石头沿竖直方向匀速提升1m 后再水平移动2 m ，起重机做的总功为
1.8×104J C
解析：C
A ．石块受到的重力和吊钩对石块的拉力，两个力的大小相同、方向相反、作用在一个物体上、作用在同一直线上，故这两个力是平衡力，故A 错误；
B ．起重机提升大石头做的功
W =Gh =mgh =0.6×103kg×10N/kg×1m=6×103J
故B 错误；
C ．起重机提升大石头的功率
32610J 410W 15s
W P t ⨯===⨯
故C 正确；
D ．物体在水平方向移动了距离，但是在水平方向上没有施加力，所以在水平方向上钢丝
绳没有对物体做功，整个过程起重机做的总功为6×
103J ，故D 错误。

故选C 。

5．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。

现有两滴质量分别为m 1和m 2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为（ ）
A ．31m ∶32m
B ．32
m ∶31m C ．1m ∶2m
D ．2m ∶1m A
解析：A 已知雨滴在下落过程中做匀速运动，所受的重力和空气阻力为一对平衡力，即
f =m
g =kv 2
所以雨滴下落的速度为
mg v k
=
功率 W Fs P Fv t t
=
== 重力的功率之比 131111111322222
222m g m m P m gv m v k P m gv m v m g m m k
==== 故选A 。

6．如图所示，小球在A 点由静止开始释放，向右侧摆动，B 点是小球摆动的最低点，C 点是小球摆动到右侧的最高点，且A 、C 两点到B 点的竖直距离h A >h C 。

在小球从B 点摆动到C 点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．小球的运动状态保持不变
B ．小球在B 点时的动能为0
C ．小球的机械能总量逐渐减小
D ．小球的动能全部转化为重力势能C
解析：C
A．小球在运动过程中，运动的方向不断发生变化，也就是运动状态变化，故A错误；B．小球在B点时，重力势能最小，动能最大，动能不为0，故B错误；
CD．小球由A到B的过程，大部分的重力势能转化为动能，由B到C大部分动能转化为重力势能，在此期间受到摩擦力，部分机械能转化为内能，所以小球的机械能总量逐渐减小，故C正确，D错误。

故选C。

7．一个小孩从高度相同、长度不同的两个滑梯A、B上分别滑下到底端，如图所示，下列说法中（）
①忽略运动阻力，他的重力势能全部转化为动能
②不忽略运动阻力，他在滑下过程中，机械能守恒
③忽略运动阻力，从B滑梯上滑到底端速度较大
④不忽略运动阻力，从A滑梯上滑到底端速度较大
A．只有①③正确B．只有②③正确C．只有①④正确D．只有②④正确C 解析：C
①忽略运动阻力，机械能是守恒的，所以他的重力势能全部转化为动能，故①正确；
②不忽略运动阻力，他在滑下过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故②错误；
③忽略运动阻力，机械能是守恒的，在底端时重力势能相同，动能相同，速度相同，故③错误；
④不忽略运动阻力，从A滑梯上受到的摩擦力要小于B的摩擦力，路程也短，克服摩擦力所做的功小，到达底端时的机械能大，滑到底端速度较大，故④正确。

故选C。

8．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 。

9．2019年6月5日，我国航天完成首次海上发射，用长征十一号运载火箭将七颗卫星送入太空．火箭加速升空过程中，这七颗卫星的动能（ ）
A ．变小
B ．不变
C ．变大
D ．无法判断C
解析：C
动能的大小与速度和质量有关，火箭加速升空的过程中，质量不变，速度变大，则动能变大，故C 选项正确．
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
2N 1s
F t =
⨯ 所以，4s t =时，木块受到的推力 2N 4s 8N 1s
F =⨯= 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4s
t=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12N
F=，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
s
v
t
=可得，在6~8s内木块运动的距离
2.5m/s2s=5m
s vt
==⨯
此过程中推力所做的功
12N5m=60J
W Fs
==⨯
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11N
F=时，木块可能处于静止状态，故D错误。

故选A。

二、填空题
11．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。

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。

12．当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶了200米，马对雪橇的水平拉力是500N，雪撬在水平方向上受到的阻力是_____N，方向是_____，对雪橇做功为_____。

500N水平向北1×105J
解析：500N 水平向北 1×105J
[1][2]因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶，在水平方向受到拉力和阻力的作用，并且是一对平衡力，因此雪橇在水平方向上受到的阻力与拉力大小相等，方向相反，即阻力大小为500N、方向水平向北。

[3]马的拉力对雪橇做的功为
W =Fs =500N×200m=1×105J
13．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 。

100 解析：10 0
[1]小明做功为
30N 10m 300J W Fs ==⨯=
[2]小明做功的功率为 300J 10W 0.560s
W P t ===⨯ [3]购物车的重力与运动方向垂直，所以重力做功为0。

14．质量为1500kg 的汽车，以20m/s 的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5min ，行驶时所受阻力为3000N ，则汽车行驶的功率为_____kW ，重力做的功为_______J 。

0 解析：0
[1]汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得牵引力
F =f =3000N
汽车的功率
P =Fv =3000N ×20m/s=6×104W=60kW
[2]汽车在重力的方向上没有移动距离，所以克服重力做的功做功为0。

15．2020年新年伊始，突如其来的新型冠状病毒感染的肺炎疫情蔓延全国，运送医疗物资的飞机在减速下降的过程中，机械能将_______，势能将______。

（均选填“增大”“不变”或“减小”）减小减小
解析：减小 减小
[1][2]运送医疗物资的飞机在减速下降的过程中，质量不变，速度减小，则动能减小；高度减小，则重力时能减小。

所以机械能将减小。

16．(1)如图所示，手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张。

如果从两张纸的中间上端向下吹气，那么，两张纸将会出现____________（选填“互相靠拢”武“彼此远离”）的运动：此实验表明：在气体中，流速大的地方，____。

(2)如图所示，潜水员下潜到海水中不同深度，需要使用抗压能力不同的潜水服，说明液体
压强与液体____有关：潜水员完成任务后，在上浮过程中，不考虑海水阻力，他所受浮力____他的重力。

（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

(3)如图所示，是运动员进行急行跳远运动的几个阶段，在助跑加速阶段运动员动能___（选填“增大”，“减小”或“不变”），在经过最高点时______（选填“动能”“重力势能”“弹性势能”）最大
互相靠拢压强小深度大
于增大重力势能
解析：互相靠拢压强小深度大于增大重力势能
(1)[1][2]从两张纸的中间上端向下吹气两张纸中间的气流速度增大，压强减小，两张纸的外侧空气流速慢压强较大，所以纸会向中间靠拢。

(2)[3]液体压强跟深度有关，深度越深，压强越大。

[4]潜水员完成任务后，在上浮过程中，受到重力和浮力的作用，因上浮不是平衡状态，所以浮力大于重力。

(3)[5]动能跟物体的质量和运动速度有关，运动员助跑加速，质量不变，速度增加，动能增大。

[6]运动员在上升过程中，动能转化为重力势能，经过最高点时高度最高，重力势能最大。

17．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图，该实验中所探究物体的动能是指物体__________（选填“A”或“B”）的动能。

A
解析：A
实验中探究的是小球A 的动能，该实验中物体A 的动能大小是通过物体B 被撞后移动距离的远近来体现的，B 被撞的越远，说明物体A 的动能越大，被撞的越近，说明物体A 的动能越小，这里采用了转换法的思想。

18．在体育测试中，小超投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示，实心球从最高点落到地面的过程中，实心球的_____能转化为_____能。

（忽略空气阻力）
重力势动
解析：重力势 动
[1]实心球从最高点落到地面的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大。

[2]实心球的重力势能转化为动能。

19．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。

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。

20．某物体重10N 放在水平地面上，在水平方向5N 的拉力作用下匀速前进20m ，所用时间为10s ，则拉力做的功是_________，拉力的功率是_________。

100J10W
解析：100J 10W
[1]拉力做的功
5N 20m 100J W Fs ==⨯=
[2]拉力做功的功率
100J 10W 10s
W P t === 三、解答题
21．我国自主研制的首架新能源四座电动飞机于2019年10月28日在辽宁沈阳成功实现首飞。

电动飞机最大功率140kW ，巡航速度200km/h ，续航时间1.5小时，可应用于短途运输、飞行员培训、观光旅行、体验飞行、空中摄影及航空测绘等领域，有着巨大的发展空间和市场前景。

求：
(1)当飞机以200km/h 的巡航速度飞行30min ，飞行距离为多少；
(2)当飞机发动机的输出功率保持120kW ，并以180km/h 的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力为多大。

解析：(1)100km ；(2)2400N
解：(1)当飞机以200km/h 的巡航速度飞行30min ，飞行距离为 30200km/h h=100km 60
s vt ==⨯ (2)5120kW=1.210W ⨯，1?80km/h=50m/s ，发动机的牵引力为
51.210W =2400N 50m/s
P F v ⨯== 答：(1)当飞机以200km/h 的巡航速度飞行30min ，飞行距离为100km ；
(2)当飞机发动机的输出功率保持120kW ，并以180km/h 的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力为2400N 。

22．一辆汽车，在平直公路上以额定功率60kW 从静止开始运动，经15s 运动200m 恰好达到最大速度，接着匀速运动20s 关闭发动机，滑行225m 停下。

其v t -图象如图所示。

已知汽车在运动过程中受到的阻力始终不变为2000N 。

求：
(1)整个过程中发动机所做的功的大小；
(2)汽车运动的最大速度v ；
(3)整个过程汽车运动的距离。

解析：(1)2.1×106J ；(2) 30m/s ；(3)1025m
(1)整个过程中发动机所做的功
()36=60kW 15s+20s =6010W 35s=2.110J W Pt =⨯⨯⨯⨯
(2)当汽车以最大速度做匀速直线运动时
2000N F f ==
汽车运动的最大速度
36010W =30m/s 2000N
P v F ⨯== (3)汽车匀速行驶的距离
30m/s 20s=600m s vt ==⨯匀
200m+600m+225m=1025m s =总
答：(1)整个过程中发动机所做的功2.1×
106J ； (2)汽车运动的最大速度30m/s ；
(3)整个过程汽车运动的距离1025m 。

23．如图甲所示的地面清洁机器人，重为30N ，与水平地面的接触面积是100cm 2，机器人在水平地面上运动时，所受推力与速度关系如图乙所示。

求：
(1)该机器人对水平地面的压强；
(2)该机器人所提供的水平推力为50N 时，匀速直线运动2s ，此时水平推力做了多少功？
(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s 速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
解析：(1)3000Pa ；(2)30J ；(3)75W
【分析】
(1)该机器人对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F p S =
求出该机器人对水平地面的压强；
(2)由图乙可知，该机器人所提供的水平推力为50N 时的速度，根据s v t
=
求出匀速直线运动2s 的路程，利用W Fs =求出此时水平推力做的功；
(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s 速度匀速直线运动时，根据图象读出水平推力，利用W Fs P Fv t t
=
==求出水平推力的功率。

(1)该机器人对水平地面的压力 30N F G ==
该机器人对水平地面的压强
4230N 3000Pa 10010m
F p S -===⨯ (2)由图乙可知，该机器人所提供的水平推力为50N 时，其速度
0.3m/s v = 由s v t
=可得，匀速直线运动2s 的路程 0.3m/s 2s 0.6m s vt ==⨯=
此时水平推力做的功
50N 0.6m 30J W F s ='=⨯=
(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s 速度匀速直线运动时，水平推力
150N F ''=
则水平推力的功率
150N 0.5m/s 75W W F s P F v t t ''''==='''=⨯=''
答：(1)该机器人对水平地面的压强为3000Pa ；
(2)该机器人所提供的水平推力为50N 时，匀速直线运动2s ，此时水平推力做了30J 的功；
(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s 速度匀速直线运动时，水平推力的功率是75W 。

24．某一型号的汽车，在牵引力F 的作用下，5min 内汽车沿着平直的路面匀速直线行驶了9000m ，在此过程中，汽车受到的阻力f 是1000N 。

在这段时间内，求：
(1)汽车牵引力F 的大小？
(2)牵引力F 所做的功？
(3)牵引力F 做功的功率？
解析：(1)1000N ；(2) 9×106J ；(3)3×104W
(1)汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力F 大小
1000N F f ==
(2)牵引力F 做的功
61000N 9000m 910J W Fs ==⨯=⨯
(3)牵引力F 做功的功率
64910J 310W 560s
W P t ⨯===⨯⨯ 答：(1) 牵引力F 大小为1000N ；
(2)牵引力F 做的功为6910J ⨯；
(3)牵引力F 做功的功率为4310W ⨯。

25．“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2×10﹣3m 2。

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。

解析：(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/k g =700N
(2)自行车对水平路面的压强
-352
700N 3.510Pa 210m F p S ===⨯⨯ (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
F =f =15N 该市民做功的功率
15N 5m /s 75W W Fs P Fv t t
=
===⨯= 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 。

26．在创建文明城市中，福绵城区使用了如图的新型清扫车对道路进行清洁工作，若该车质量为5×10kg 。

牵引力为6×10N ，在平直的水平道路上匀速行驶了100s ，通过了200m 的路程。

求：
(1)地面受到车的压力；
(2)清扫车匀速行驶时牵引力做的功；
(3)清扫车匀速行驶时的功率。

解析：(1)5×104N ；(2)1.2×106J ；(3)1.2×104W
(1)在平直的水平道路上行驶时，地面受到车的压力为
F 压=
G 车=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
(2)清扫车匀速行驶时牵引力做的功为
W =Fs =6×103N×200m=1.2×106J
(3)清扫车匀速行驶时的功率
641.210 1.210W 100s
J W P t ⨯⨯＝＝＝ 答：(1)地面受到车的压力为5×104N ；
(2)清扫车匀速行驶时牵引力做的功为1.2×106J ；
(3)清扫车匀速行驶时的功率为1.2×104W 。

27．吉利科技集团推出的“曹操出行”新能源共享汽车进驻我市以来，方便广大市民的绿色出行如图所示，一辆“曹操出行”共享汽车以5m/s 的速度在水平路面上匀速直线行驶3000m 在这段路程中，该汽车的输出功率保持1000W 不变。

求：
(1)在上述匀速直线行驶的过程中，该汽车受到的阻力大小
(2)在上述匀速直线行驶的过程中，该汽车的牵引力所做的功大小。

解析：(1)200N ；(2)5610J ⨯
(1)汽车做匀速直线运动，由二力平衡原理可知，汽车受到的阻力等于汽车受到的牵引力，
由P Fv = 可知
1000W 200N 5m/s
P f F v ==
==牵 (2)汽车的牵引力所做的功 5200N 3000m 610J W Fs ==⨯=⨯
答：(1)该汽车受到的阻力大小为200N ；
(2)该汽车的牵引力所做的功大小为5610J ⨯。

28．我国自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。

在一次测试中，汽车在平直路面上受到2000N 的牵引力，5min 内匀速直线行驶了9000m ，该车的质量是1.6t 。

求
(1)汽车受到的阻力；
(2)汽车受到的重力；
(3)汽车5min 内所做的功。

解析：(1)2000N ；(2)1.6×104N ；(3)1.8×107J
(1)因为汽车做匀速直线运动，根据二力平衡知识，汽车受到的阻力
f =F 牵=2000N
(2)汽车的质量
m =1.6t=1.6×103kg
汽车受到的重力
G =mg =1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
(3)汽车5min 内所做的功
W =Fs =2000N×9000m=1.8×107J
答：(1)汽车受到的阻力是2000N ；
(2)汽车受到的重力是1.6×104N ；
(3)汽车5min 内所做的功是1.8×107J 。