【单元练】盘锦市八年级物理下第十一章【功和机械能】测试卷(含答案)

一、选择题
1．小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（）
A．实验研究对象是三脚小桌
B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落
C．让质量不同的木块从不同的高度由静止下落
D．用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小D
解析：D
A．实验研究的对象是木块，是通过小桌子陷入的深度判断木块重力势能的大小，故A错误；
B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落，是为了研究重力势能与高度的关系，故B 错误；
C．让质量不同的木块则需要从同一高度静止下落，而不是不同高度，故C错误；
D．实验利用转换法，用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小，故D正确。

故选D。

2．我们经常看到洒水车在公路上洒水作业，关于洒水车在水平公路上匀速前进洒水作业的过程中，说法正确的是（）
A．动能变小，机械能变小B．动能不变，机械能不变
C．动能变小，机械能不变D．动能不变，机械能变小A
解析：A
A．洒水车匀速前进不断洒水的过程中，速度不变、质量减小，洒水车的动能减小，由于洒水车质量减小，高度不变，因此重力势能减小，故机械能减小，故A正确；
B．洒水车的动能减小，机械能减小，故B错误；
C．洒水车的动能减小，机械能减小，故C错误；
D．洒水车的动能减小，机械能减小，故D错误。

故选A。

，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部以相同3．如图所示，光滑斜面AB AC
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 = 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
F 1＜F 2
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
W 1=W 2
根据公式 W Fs P Fv t t
=== 可知，速度相同，F 1＜F 2，所以拉力沿AC 运动时拉力F 2做功的功率较大，即
P 1＜P 2 故选A 。

4．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 D
解析：D
杠铃的重力 186kg 10N/kg 1860N 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
1860N 2m 3720J 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 。

5．建筑工地上，两台不同规格的起重机都正常工作时，功率大的起重机比功率小的（ ）
A ．做功快
B ．做功多
C ．做有用功多
D ．做功时间少A
解析：A
功率是描述做功快慢的物理量，功率大的起重机比比率小的做功快。

故选A 。

6．如图所示的四个过程将动能转化为势能的是（ ）
A ．甲图中，弹簧将小车向右推开
B ．乙图中，滚摆由低处向高处滚动
C ．丙图中，运动员用拉弯的弓把箭射出去
D．丁图中，小明脚踩滑板从高处向下滑动越来越快B
解析：B
A．甲图弹簧将小车向右推开的过程中，是弹性势能转化为动能，故A不符合题意；B．乙图中，滚摆由低处向高处滚动，是动能转化为重力势能，故B正确；
C．丙图中，运动员用拉弯的弓把箭射出去，是弹性势能转化为动能，故C错误；
D．丁图中，小明脚踩滑板从高处向下滑动越来越快，是重力势能转化为动能，故D错误。

故选B。

7．小鹏骑着一辆共享单车（自行车），在平直公路上以正常速度匀速行驶。

若人和车所受阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（）
A．10w
B．20w
C．100w
D．1000w C
解析：C
自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶，受到的阻力和动力是一对平衡了，两个力大小相等，所以小鹏骑车是的动力
==
20N
F f
人骑车的速度大约是5m/s，则小鹏骑车的功率大约是
==⨯=
P Fv
20N5m/s100W
故选C。

8．一个小孩从高度相同、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 。

9．生活中我们会见到或使用许多机械，好像用它们无所不能，事实上用它们永远做不到（ ）
A ．省力
B ．省距离
C ．省时
D ．省功D
解析：D
使用简单机械有时可以省力，有时可以省距离，给我们带来方便，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故选D 。

10．2019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． 二、填空题
11．如图所示的热气球，总体积为500m 3，从地面匀速上升到60m 的高空。

上升过程中所受的大气压强将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）；热气球所受到的浮力是________N ，浮力对热气球所做的功是___________J 。

（空气的密度为1.3kg/m 3，g =10N/kg ）
变小6500390000
解析：变小 6500 390000
[1]高度越高，空气越稀薄，所以压强越小，即大气压强随高度的增加而减小。

[2]热气球所受到的浮力是
331.3kg/m 1N =0N/06500kg 50m F gV ρ⨯==⨯浮排
[3]浮力对热气球所做的功
6500N 60m=390000J W Fs ==⨯
12．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
公路上匀速行驶12km ，用时10min 。

已知该车的总质量为1.6×
103kg ，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力的功率为______kW 。

16
解析：16
电动汽车在平直公路上匀速行驶，牵引力等于所受到的阻力，即
30.05 1.610kg 10N/kg 800N F f mg μ===⨯⨯⨯=
运动速度为
12000m 20m/s 1060s
s v t =
==⨯ 则牵引力的功率为
420m/s 800N 1.610W 16kW P Fv ===⨯⨯=
13．晓亮同学体重50kg ，从地面走上10m 高的四楼教室，用时80s ，他克服重力做的功为______J ，他爬楼的功率为______W 。

625
解析：62.5
[1]晓亮的质量为50kg ，那么他的重力为
G =mg =50kg ×10N/kg=500N
他克服重力所做的功为
W =Fs =Gh =500N ×10m=5000J
[2]他克服重力所做的功率为 5000J =62.5W 80s
W P t == 14．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 。

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
F 40N 4m 160J W Fs ==⨯=
[3]根据W P t
=可知，拉力F 做的功功率是 F F 160J 16W 10s
W P t === 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”）。

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。

16．2020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。

17．小明把质量为600g的篮球推出去后，篮球在空中运动过程中，小明对篮球_____（填“做功了”或“没有做功”）；篮球从2m高地方自由下落到地面，重力做功
_______J没有做功12
解析：没有做功12
[1]把篮球推出去之后，小明不给篮球力了，所以小明对篮球没有做功。

[2]篮球的重力为
==⨯=⨯=
600g10N/kg0.6kg10N/kg6N
G mg
重力做的功为
==⨯=
W Gh
6N2m12J
18．如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中弹簧的弹性势能将______（选填“变大”“变小”“先变大再变小”或“先变小再变大”，下同），小球的速度将______。

变大变小
解析：变大变小
[1][2]在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中弹簧形变程度不断变大，因此弹簧的弹性势能增加。

同时小球在此过程中一直受到弹簧向右的弹力，此力与小球运动方向相反，所以小球将向左减速，即速度将变小。

【点睛】
解决本题的关键要掌握：(1)弹簧的弹性势能与弹簧的形变程度有关，形变程度越大弹性势能越大；(2)物体受非平衡力时，运动状态如何变化。

19．水力发电是利用水的______能获得电能的一种发电方式。

由于水位落差的存在，水力发电需修建如图所示的船闸，在工作时，其闸室和上、下游的结构具有______的特点，构成了一个______，从而解决了船只通行问题。

重力势上端开口底部相通连通器
解析：重力势上端开口、底部相通连通器
[1]水力发电是利用水的重力势能来发电的。

[2][3]船闸中的水位可以调节是因为闸室分别与上、下游构成了上端开口、底部相通的连通器，从而具有同种液体在液体不流动时液面相平的特点，方便船只安全通过。

20．2020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”）。

不变
解析：不变
[1]重力做功
500N0.3m150J
W Gh
==⨯=
[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。

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？
解析：（1）3×104Pa；（2）2.4×106J；40N
解：(1)这辆车的总重力
G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N
车对地面的压强
p=F
s ＝
2
900N
0.03m
＝3×104Pa
(2)此过程中电动机做功
W＝Pt＝320W×10×60s＝1.92×105J 由
P ＝
W t =Fs t
=Fv 得 F =
P v =320W 8m/s
=40N 因为匀速直线运动，牵引力和阻力是平衡力，阻力
f =F =40N
答：(1)这辆汽车对地面的压强是3×104Pa ； (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．某电动观光旅游车的技术参数如下表：
(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）
解析：(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
+1100kg 50kg 101600kg m m m ==+⨯=人车
满载时观光车和人的总重
41600kg 10N kg 1.6 1.610N G mg ==⨯=⨯⨯
(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
32000N=210N F f ==⨯
观光车的速度
36km h 10m v ==
观光车行驶的路程
310m 1060s 610m s vt ==⨯⨯=⨯
牵引力做的功
337210N 610m 1.210J W Fs ==⨯⨯⨯=⨯
汽车发动机的功率
741.210J 210W 20kW 1060s
W P t ⨯===⨯=⨯ (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。

23．某型号汽车发动机的额定功率为5.4×104W ，在水平路面上，匀速行驶时受到的阻力是1800N 。

在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
(1)在图中画出汽车匀速行驶时水平方向受到的力的示意图；
(2)发动机所提供的牵引力的大小；
(3)行驶5min 时，牵引力所做的功；
(4)汽车行驶速度大小。

解析：(1)；(2) 1800N ；(3) 1.62×107J ；(4)30m/s
(1)汽车匀速行驶时为平衡状态，受力如下图所示：
(2)汽车匀速行驶，牵引力F 和阻力f 是一对平衡力
1800N F f ==
(3)行驶5min 时，牵引力所做的功
475.410560s=1.6210J W W Pt ==⨯⨯⨯⨯
(4)行驶5min 的路程为
71.6210J =9000m 1800N
W s F ⨯== 汽车行驶速度大小
9000m 9000m ==30m/s 5min 300s
s v t =
= 答：(1)见解析。

(2)发动机所提供的牵引力的大小为1800N 。

(3)行驶5min 时，牵引力所做的功为71.6210J ⨯。

(4)汽车行驶速度大小为30m/s 。

24．如图所示，医院配送药品的机器人质量为40kg ，它与地面的接触面积为0.01m 2．（g ＝10N/kg ）求：
(1)机器人静止时对水平地面的压强？
(2)在水平地面上，机器人匀速前进过程中受到的阻力为20N ，在50s 内从护士站将配送物品匀速送到60m 外的病房，机器人做了多少功？功率是多少？
解析：(1) 4×104Pa；(2) 1200J， 24W
【分析】
本题考查的知识点是：
(1)压强的计算；
(2)功的计算；
(3)功率的计算。

解：(1)机器人静止时对水平地面的压力为
F＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N 则机器人对水平地面的压强为
p＝F
S
＝
2
400N
0.01m
＝4×104Pa
(2)因机器人匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，机器人受到的牵引力为
F′＝f＝20N
机器人做的功为
W＝F′s＝20N×60m＝1200J
机器人做功的功率为
P＝W
t
＝
1200J
50s
＝24W
答：(1) 机器人静止时对水平地面的压强为4×104Pa；
(2) 机器人做了1200J的功，功率是24W。

25．端午节期间，高明区“农商银行杯”龙舟赛在沧江河段举行，26支来自区内外的龙舟代表队上演了一场精彩的水上竞技，吸引6.8万人呐喊助威，场面颇为壮观。

在率先举行公开组男子500米比赛中，放龙哨声一响，来自广州、鹤山、南海、高明等地的龙舟队选手在咚咚的鼓声中，整齐划一地挥起木桨，在沧江河道上急速飞驰。

最终，高明龙协体彩龙舟队以2分钟的成绩一举夺魁。

该队的龙舟和运动员总质量为2.0×103kg，在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员的总重力的0.15倍，如果把比赛过程中该队龙舟的运动看作匀速直线运动。

（g取10N/kg）求：
(1)划船的动力是多大？
(2)划船的动力所做功及功率各是多少？
解析：(1)3.0×103N ；(2)1.5×106J ；1.25×104W
(1)龙舟和运动员的总重力
34210kg 10N/kg 210N G mg ==⨯⨯=⨯
阻力
430.150.15210N 3.010N f G ==⨯⨯=⨯
匀速运动时处于平衡状态，划船的动力和阻力是一对平衡力，所以，划船的动力
33.010N F f ==⨯
划船的动力是3.0×
103N 。

(2)500米比赛中划船动力所做的功
363.010N 500m 1.510J W Fs ==⨯⨯=⨯
所做的功率
641.510J 1.2510W 260s
W P t ⨯===⨯⨯ 答：(1)划船的动力是33.010N ⨯；(2)划船的动力所做功是61.510J ⨯；功率是
41.2510W ⨯。

26．如图是一火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg ，履带与地面接触的总面积为0.5m 2，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，对地面的压强；
（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．
解析：（1）1.2×104pa （2）360W
(1)机器人对地面的压力：
F 压＝
G ＝mg ＝600kg ×10N/kg ＝6000N ，
它对地面的压强：
p ＝F S
压＝26000N 0.5m ＝1.2×104Pa ； (2)因为机器人做匀速直线运动，所以机器人受到的牵引力：
F ＝f ＝0.02
G ＝0.02×6000N ＝120N ，
消防机器人牵引力做功的功率：
P ＝W t ＝Fs t
＝Fv ＝120N ×3m/s ＝360W ． 答：(1)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 ；
(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 ．
27．一辆质量为1200kg 的小汽车，在平直的公路上以108km/h 的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。

求：
(1)汽车牵引力在5min 内做的功；
(2)此时汽车的功率是多少。

解析：（1）1.08×
107J ；（2）36000W (1)汽车行驶的路程为
s =vt =30m/s×300s=9000m
汽车匀速直线运动，牵引力与摩擦阻力是一对平衡力，则汽车的牵引力为
F =f =0.1
G =0.1mg =0.1×1200kg×10N/kg=1200N
则牵引力做的功
W =Fs =1200N×9000m=1.08×107J
(2)汽车的功率
71.0810J 560s
W P t ⨯==⨯=36000W 答：(1)牵引力做的功为1.08×
107J ； (2)汽车的功率为36000W 。

28．如图为一种水陆两栖抢险救援车，人和车的总重量为6×
103N 。

已知ρ水=1.0×103kg/m 3，g 取10N/kg 。

请问：
(1)救援车漂浮在水面时浮力大小和排开水的体积多大？
(2)当救援车以10m/s 的速度在陆地上匀速行驶时，受到的阻力为其总重的0.1倍。

救援车行驶5min ，牵引力做的功是多少？
解析：(1)6×103N ，0.6m 3；(2)1.8×106J
【分析】
(1)由于救援车停泊在水面时，处于漂浮状态，根据漂浮条件求救援车受到的浮力，再利用阿基米德原理求此时排开水的体积。

(2)知道救援车的速度和行驶时间，利用s vt =求行驶的路程；根据0.1f G =求救援车受到的阻力，由于救援车在陆地上匀速行速，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，可求救援车受到的牵引力，再利用W Fs =求牵引力做的功。

(1)救援车漂浮在水面时，其浮力
3610N F G ==⨯浮
排开水的体积
3333610N 0.6m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ⨯===⨯⨯浮排水 (2)牵引力的大小
30.10.1610N 600N F G ==⨯⨯=
救援车5min 内通过的路程
10m/s 300s 3000m s vt ==⨯=
所做的功
6600N 3000m 1.810J W Fs ==⨯=⨯
答：(1)救援车停泊在水面时受到的浮力是6×103N ，排开水的体积为0.6m 3；(2)救援车行驶5min ，牵引力做的功是1.8×106J 。