武汉市光谷为明实验学校初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》检测题(有答案解析)

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
B ．中学生登上三楼所做的功约为300J
C ．教室里的大气压约为1×104Pa
D ．正常体态中学生游泳时受到的浮力约为
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
3．2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆，也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功｡返回舱在落向地面时，为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（ ）
A ．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小
B ．返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变
C ．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小
D ．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变
4．关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A ．一个物体能够做功，就说这个物体具有能
B ．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
C ．一个物体做了功，说明这个物体具有能
D ．用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能
5．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1F 和2F ，所做的功分别为1W 和2W ，其功率为1P 和2P 则（ ）
A ．12F F <，12W W =，12P P <
B ．12F F <，12W W <，12P P <
C ．12F F >，12W W >，12P P >
D ．12F F >，12W W =，12P P =
6．在2019世界举重锦标赛中，中国小将李雯雯以186公斤（千克）的成绩获得挺举冠
军，她在挺举过程中对杠铃做的功最接近（）
A．370J B．1000J C．7500J D．3700J
7．2014年12月7日“长征四号乙”运载火箭在太原卫星发射中心执行中巴地球资源卫星04星的发射任务，关于卫星加速上升的过程中，下列说法正确的是（）
A．动能变小，势能变大，机械能保持不变
B．动能变大，势能变小，机械能保持不变
C．动能变小，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能
D．动能变大，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能
8．如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方K点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在K点时，下列说法错误的是（）[不计空气阻力]
A．v甲＞v乙B．从静止运动到K点，甲的重力做功多C．甲的动能大于乙的动能D．甲和乙的重力势能相等
9．如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（）
A．动能增加，重力势能增加
B．动能不变，机械能减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能不变，机械能增大
10．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
11．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
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．迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星。

若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行。

(1)如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，______能转化为______能；
(2)如图所示，椭圆线为人造卫星绕地球运行的轨迹。

人造卫星绕地球运行过程中______（选填“有”或“没有”）受到力的作用。

判断的依据是______。

14．若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图甲所示。

则在20﹣25s时间内，轿车运动的距离是_____m，该过程发动机做的功是____J，轿车在运动过程中受到的阻力是____N。

15．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＜CA）匀速推上顶端，所用推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，克服重力做的功分别为W1、W2，则所W1______W2，F1________F2，P1______P2（选填“＞“、“＜”或“=”）。

16．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时问t的关系如图丙所示，由图象可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力为______ N。

当t=5s时，物体受到的摩擦力为______N。

当
t=3s时，物体受到的摩擦力为______ N。

在0~2s这段时间内力F对物体所做的功为
______J。

17．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”）。

18．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<CA）匀速推上顶端，所用推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，克服重力做的功分别为W1、W2，则
W1_____W2，P1______P2。

（选填“>”、“<”或“=”）
19．如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”.将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能______（填“变大”“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中______能转化为______能。

20．如图所示，为有效防控“新冠病毒”疫情的蔓延，确保广大人民群众的生命安全，全国各地防疫部门用洒水车在水平路面上喷洒消毒液，消毒车匀速前进喷洒过程中，消毒车的动能将______，机械能将______（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

三、解答题
21．如图所示，质量为80kg的骑车者，骑着质量为10kg自行车沿着平直的水平路面，以5m/s的速度匀速行驶，骑行过程中人和车受到的阻力恒为自行车对地面压力的0.02倍。

（g=10N/kg）
(1)骑行过程中人和车受到的阻力是多少？
(2)骑车者做功的功率是多少？
22．三峡船闸
我国的三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程三峡大坝上、下游的水位差最高达113m。

巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸。

船闸由闸室和上下游闸门以及上、下游阀门组成。

如图描述了一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的过程示意图。

三峡船总长1621m，是世界上最大的船闸，船只在船闸中要经过5个闸室使船依次升高（或降低），每个闸宝水位变化超过20m。

因此三峡船闸的闸门非常高大，首级人字闸门高近40m，宽近20m，如果平放在地面上，有两个篮球场大倘若门外的水压在闸门上，设想有10万人每人用100N的力来顶着门，也挡不住水的压力，可见水对闸门的压力之大，为此，三峡船闸的闸门足足有3m厚，无愧是“天下第一门”。

请回答下列问题：
(1)三峡船闸是根据__原理建造的。

(2)船只从上游经过船闸到达下游，重力势能__（选填“增加”或“减少”）。

(3)一艘总重为100t的船，在闸室中缓慢上升20m，用时20分钟，此过程中浮力对船做功为__J，功率为__W。

g取10N/kg
(4)若三峡大坝内蓄水深度为113m，那么水对坝底的压强为__Pa。

23．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？
24．如图所示，新冠肺炎防疫期间，我县雾炮车利用高压原理，在街道上喷出的消毒液能杀灭病毒，已知该雾炮车的质量为10t，满载时可以装消毒液10m3，某日清晨，雾炮车满载时在马路上匀速行驶，5min内行驶1500m，雾炮车满载驶时的牵引力大约是其总重的
0.1倍，g取10N/kg。

通过计算回答在上述过程中：（消毒液的密度与水相同）
(1)牵引力对雾炮车所做的功是多少？
(2)牵引力对雾炮车做功的功率是多少？
25．成都地铁18号线资阳段预计于2020年10月开工建设，计划工期4年，它是连接资阳中心城区和成都天府国际机场的区域快速轨道交通；工程起于天府机场南站，止于资阳北站，总里程L=38km，设车站8座，这段地铁建成后将是成都最快的地铁线路，平均时速
约为v=90km/h。

已知一列地铁加上车头共有n=6节，平均每节车厢长l=20m，质量
m=20T。

假设地铁以平均时速做匀速运动，运动过程所受阻力f是车重的k=0.1倍，途中通过一长s=500m隧道，取g=10N/kg。

求：
(1)一列地铁静止时对地面的压力F；
(2)地铁通过隧道的时间t；
(3)地铁发动机的功率P。

26．2018年4月12日，南海海域阅兵中，我国海军094A型战略核潜艇，首次公开亮相，如图所示，下表是其部分性能参数，求：（g取10N/kg，海水的密度取ρ水＝
1.0×103kg/m3）
（1）核潜艇在水面航行时受到的浮力是多少?
（2）核潜艇下潜到最大潜深时，受到水的压强是多少?
（3）若核潜艇以水下巡航速度做水平匀速直线运动，动力功率为3×106W，则它受到海水的平均阻力是多少?（取一节为0.5m/s）
【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
500N6m=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．C
解析：C
返回舱落向地面时，做减速运动，其高度也在减小，而质量不变，所以动能减小，重力势能也减小，那么机械能也减小了，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

4．A
解析：A
A．由能量的概念可知，一个物体能够做功，就说明这个物体具有能量，简称能，故A正确；
B．物体能量我可以做更多的功，但一个物体已做的功越多，不能说明这个物体具有的能越多，故B错误；
C．一个物体做了功，说明原来具有能量，但做功后不一定还具有能，故C错误；
D．一用线悬挂着的小球，没有做功，但它有一定的高度，所以具有重力势能，故D错误。

故选A。

5．A
解析：A
斜面A B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
W Fs
===
P Fv
t t
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
P1＜P2
故选A。

6．D
解析：D
杠铃的重力
＝＝＝
186kg10N/kg1860N
G mg⨯
李雯雯的身高约为1.6m；在挺举过程中，把杠铃举高的高度约为2m，则在挺举过程中对杠铃做的功
＝＝＝
1860N2m3720J
W Gh⨯
与D选项数据接近，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

7．D
解析：D
卫星加速上升的过程中，速度越大，动能越大；高度越高，势能越大，机械能为动能与势能的总和，所以机械能变大，火箭的机械能是由内能转化而来的。

故选D。

8．B
解析：B
AC．由题意和图示可知，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方K点时，不计空气阻力，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能；这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙，故AC正确，AC不符合题意；
B．从静止运动到K点，小球下落的高度相同，根据W＝Gh可知，重力所做的功也是相同的，故B错误，B符合题意；
D．两球的质量相同，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，故D正确，D不符合题意。

故选B。

9．D
解析：D
A．旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，速度不变，质量不变，故动能不变，A选项错误；
B．动能不变，高度增加，故机械能增加，故B选项错误；
C．动能增加，故C选项错误；
D．动能不变，重力势能增加，故机械能增加，故D选项正确。

故选D。

10．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。

11．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。

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．重力势动有卫星的运动状态在不断的改变
解析：重力势动有卫星的运动状态在不断的改变
(1)[1][2]卫星从远地点向近地点运行的过程中，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。

(2)[3]人造卫星绕地球运行时，受到地球引力的作用，故选填有。

[4]人造卫星围绕地球做圆周运动，速度、方向一直都在改变，运动状态始终发生改变，因此受到了力的作用。

14．45×1053000
解析：4.5×1053000
[1]由图象可知，在20﹣25s时间内，轿车运动的速度为30m/s，则轿车运动的距离为
s=vt=30m/s×5s=150m
[2]因轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，所以轿车发动机做功
W=Pt=9×104×5J=4.5×105J
[3]轿车运动过程中受到的阻力
f =39010W 30m/s
P v ⨯==3000N 15．=＞=
解析：= ＞ =
[1]斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有做额外功；把同一物体分别沿斜面BA 、CA 推到顶端，重力G 相同、上升高度h 相同，由W=Gh 可知，对物体所做的功相同，即W 1=W 2。

[2]从图可知，L BA <L CA ，因为W 1=W 2，根据公式W=FL 可知，F 1>F 2。

[3]根据功率计算公式W P t
=可知，因为W 1=W 2，时间相同，故P 1=P 2。

16．440
解析：4 4 0
[1]由图象可知，当t =1s 时，物体静止，受到的摩擦力与此时的拉力相同，为2N 。

[2]当t =5s 时，物体匀速运动，受到的滑动摩擦力等于此时的拉力，为4N 。

[3]当t =3s 时，物体速度处于不断增大的一瞬间，受到的摩擦力为滑动摩擦力，保持不变，为4N 。

[4]在0~2s 这段时间内，力F 对物体施加了力，但未沿力的方向有位移，故所做的功为0J 。

17．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。

18．＝＝
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W 1=W 2。

[2]因为斜面光滑，所以推力做的功等于克服重力做的功，即12F F W W =，又因为是在相同时间内把物体分别推上斜面顶端，由W P t
= 可知，P 1=P 2。

19．变大弹性势动
解析：变大 弹性势 动
[1]罐子开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，橡皮筋发生形变，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，橡皮筋的弹性势能变大。

[2][3]罐子滚回来橡皮筋弹性势能变小，罐子动能变大，弹性势能转化为动能。

20．变小变小
解析：变小 变小
[1][2]消毒车匀速前进喷洒过程中，速度不变，但质量变小，消毒车的动能变小；高度不
变，质量变小，重力势能变小；机械能等于动能和重力势能的总和，所以机械能变小。

三、解答题
21．(1)18N ；(2)90W
解：(1)自行车对地面压力
F =
G 1+G 2=(m 1+m 2)g =(80kg+10kg)×10N/kg=900N
骑行过程中人和车受到的阻力为
f =0.02G =00.2×900N=18N
(2)自行车沿着平直的水平路面匀速行驶，水平方向受力平衡，骑车者施力F 1=f ，骑车者做功的功率为
1118N 5m/s 90W F s W P F v t t
====⨯= 答：(1)骑行过程中人和车受到的阻力是18N ；
(2)骑车者做功的功率是90W 。

22．连通器 减少 7210⨯ 41.6710⨯ 61.1310⨯
(1)[1]打开阀门时，船闸的上端开口，底部连通是一个连通器，水静止时水面相平，船顺利通过，船闸是利用连通器原理工作的。

(2)[2]船只从上游经过船闸到达下游，质量不变，高度减小，所以，重力势能减小。

(3)[3][4]船闸室中漂浮，则
3610010kg 10N/kg=110N F G mg ===⨯⨯⨯浮
浮力对船做功
67110N 20m 210J W F s ==⨯⨯=⨯浮
功率
74210J 1.6710W 2060s
W P t ⨯==≈⨯⨯ (4)[5]坝底所受水的压强
3361.010kg/m 10N/kg 113m=1.1310Pa p gh ρ==⨯⨯⨯⨯
23．(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 ⨯。

24．(1) 3×107J ；(2) 1×105W 。

(1)由题意知，该雾炮车的质量为10t ，满载时可以装消毒液10m 3，满载时的总质量为
43334121110kg+110kg/m 10m 210kg m m m m V ρ=+=+=⨯⨯⨯=⨯
雾炮车满载驶时的牵引力大约是其总重的0.1倍，则牵引力为
440.10.10.1210kg 10N/kg 210N F G mg ===⨯⨯⨯=⨯
雾炮车满载时在马路上匀速行驶，5min 内行驶1500m ，牵引力对雾炮车所做的功为
472.010N 1500m 310J W Fs ==⨯⨯=⨯
(2)牵引力对雾炮车做功的功率为
75310J 110W 300s
W P t ⨯===⨯ 答：(1)牵引力对雾炮车所做的功是3×107J ；
(2)牵引力对雾炮车做功的功率是1×105W 。

25．(1) 1.2×106N ；(2) 24.8s ；(3) 3×106W
(1)根据题意，一列地铁静止时对地面的压力F 为
F =
G =nmg =6×20×103kg ×10N/kg=1.2×106N
(2)根据题意分析可知，地铁通过隧道的总路程s 总为
s 总=s +nl =500m+6×20m=620m
地铁的速度
v =90km/h=25m/s
地铁通过隧道的时间t 为
t =
s v 总=620m 25m /s
=24.8s (3)由于地铁以平均时速做匀速运动，所以牵引力F 为 F =f =kG =0.1×1.2×106N=1.2×105N
地铁发动机的功率P 为
P =Fv =1.2×105N ×25m/s=3×106W
答：(1)一列地铁静止时对地面的压力F 为1.2×106N ；
(2)地铁通过隧道的时间t 为24.8s ；
(3)地铁发动机的功率P 为3×106W 。

26．(1)9×107N ；(2)3.5×106Pa ；(3)3×105N
(1)核潜艇的水面排水量
69000t 910kg m ==⨯排
由阿基米德原理可知，核潜艇在水面航行时受到的浮力
67910kg 10N/kg 910N F G m g ===⨯⨯=⨯浮排排
(2)由p gh ρ= 得，核潜艇下潜到最大潜深时，受到水的压强
336110kg/m 10N/kg 350m 3510Pa p ρgh .==⨯⨯⨯=⨯水
(3)由P Fv = 得，核潜艇受到海水的平均阻力
65310W 310N 20m/05s
P f F v .⨯====⨯⨯牵 答：(1)核潜艇在水面航行时受到的浮力是9×
107N ； (2)核潜艇下潜到最大潜深时，受到水的压强是3.5×106Pa ；
(3)核潜艇受到海水的平均阻力是3×105N 。