【单元练】江西八年级物理下第十一章【功和机械能】经典复习题(含答案)

一、选择题
1．2020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 。

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．某同学沿楼梯以快跑与慢走两种方式从一楼到四楼，下列有关说法正确的是（ ） A ．快跑比慢走克服重力做功多
B ．快跑比慢走能量转换得快
C ．慢走克服重力做功约为500J
D ．快跑的功率约为1500W B
解析：B
A ．沿楼梯以快跑与慢走两种方式从一楼到四楼，人所受重力相同，升高的高度也相同，根据 W Fs Gh ==
可知，快跑和慢走克服重力做的功一样多，故A 错误；
B ．快跑和慢走克服重力做的功一样多，则能量转化也一样多，快跑所用时间短，所以快
跑比慢走能量转化得快，故B 正确；
C ．人受到的重力约500N ，从一楼到四楼，上升的高度约为9m ，慢走克服重力做功约为
500N 9m=4500J W Fs Gh ===⨯
故C 错误；
D ．快跑和慢走克服重力做的功一样多，也约为4500J ，从一楼快跑到四楼，大约需要20s ，快跑的功率约为 4500J =225W 20s
W P t =
= 故D 错误。

故选B 。

4．如图中四幅图是小强提着包回家的情景，小强提书包的力不做功的是哪幅图（ ） A ．将包从地面提起
B ．提着包站在水平匀速行驶的车上
C ．提着包乘电梯向上运动
D ．提着包上楼B
解析：B
A ．将包从地面提起，小强对书包施加竖直向上的力，包沿竖直方向移动了一段距离，所以小强提书包的力对书包做了功，故A 不符合题意；
B ．提着包站在水平匀速行驶的车上，小强对书包施加的力沿竖直方向，包移动的距离沿水平方向，力和距离的方向相互垂直，所以小强提书包的力没有对书包做功，故B 符合题意；
C ．提着包乘电梯向上运动，小强对书包施加竖直向上的力，包沿竖直方向移动了一段距离，所以小强提书包的力对书包做了功，故C 不符合题意；
D ．提着包上楼，小强对书包施加的力方向向上，包沿向上的方向移动了一段距离，所以小强提书包的力对书包做了功，故D 不符合题意。

故选B 。

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．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．下列事例中，由重力势能转化为动能的是（）
A．火箭加速上升B．小明沿滑滑梯匀速下滑
C．汽车在盘山公路匀速前进D．秋千从高处向低处摆动D
解析：D
A．火箭加速上升，内能转化动能，故A不符合题意；
B．小明沿滑滑梯匀速下滑，动能没有增加，故B不符合题意；
C．汽车在盘山公路匀速前进，动能没有增加，故C不符合题意；
D．秋千从高处向低处摆动，重力势能转化为动能，故D符合题意。

故选D。

9．如图，在拉力F=500N的作用下，将重为800N的物体沿斜面向上匀速拉动了2m，在此过程中物体上升的高度为1m。

下列说法正确的是（）
A．运动过程中，物体受到三个力的作用
B．运动过程中，物体的机械能增加
C．斜面的机械效率是60%
D．物体受到的摩擦力是300N B
解析：B
A．将重为800N的物体沿斜面向上匀速拉动时，物体受到拉力、重力、支持力、摩擦力，共4个力的作用，故A错误；
B．物体沿斜面向上匀速上升时，物体的质量、速度均不变，其动能不变，同时高度增大，则重力势能变大，所以物体的机械能增加，故B正确；
C．有用功为
==⨯=
W Gh
800N1m800J
有
500N 2m 1000J W Fs ==⨯=总
斜面的机械效率为 800J 100%80%1000J 有总η==⨯=W W 故C 错误；
D ．额外功为 1000J 800J 200J W W W =-=-=额总有
由W fs =额得，物体受到的摩擦力
200J 100N 2m
f s W ==
=额 故D 错误。

故选B 。

10．甲、乙两台机器，甲做的功是乙做的功的5倍，而甲所用的时间是乙所用的时间的2倍，则甲、乙两台机器的功率关系是（ ）
A ．P 甲：P 乙=3：1
B ．P 甲：P 乙=1：3
C ．P 甲：P 乙=2：3
D ．P 甲：P 乙=5：2D
解析：D
由题意可知，5W W =甲乙，2t t =甲乙，则甲、乙两台机器的功率之比 525:2W W P t t W W P t t ===甲乙
甲甲乙乙乙乙
乙乙
故选D 。

二、填空题
11．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。

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。

12．在水平地面上，用100N 的力沿水平方向拉着重为1500N 的小车前进5m ，拉力做的功为_________J ，重力做的功为_________J 。

0
[1]F =100N ，s =5m ，根据W=Fs ，拉力做功为500J 。

[2]重力方向上物件没有移动距离，故重力没有做功。

13．在水平地面上，用50N 的水平拉力拉重为100N 的小车，使小车沿水平方向前进5m ，所用时间为10s ，在此过程中，拉力的功率等于______W ，重力所做的功等于______J 。

0 解析：0
[1]拉力的功
50N 5m 250J W Fs ==⨯=拉
拉力的功率 250J 25W 10s
W P t ===拉 [2]重力的方向竖直向下，小车沿水平方向运动，运动方向与力的方向垂直，所以重力不做功，即重力所做的功等于0J 。

14．如图甲为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒。

机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙，若该机器人在1min 内沿直线匀速清扫地面的距离为12m ，则机器人在清扫过程中的动力为________N ，动力所做的功为________J ；若机器人以0.4m/s 的速度匀速清扫，则机器人的动力功率为________W 。

72048
解析：720 48
[1][2]该机器人在清扫地面时运动的速度为
1120.2m /s 60s m v t s
=== 由图乙可知，当机器人清扫地面的速度v 1=0.2m/s 时，阻力f =60N ，机器人沿直线匀速运动，所以机器人的水平动力
F 1=f =60N
则动力所做的功为
W =F 1s =60N ×12m=720J
[3]若机器人以v 2=0.4m/s 的速度匀速清扫，由图乙及二力平衡可知，机器人在清扫过程中的动力为F 2 =120N ，根据W Fs P Fv t t
===得机器人的动力功率为 22120N 0.4m/s=48W P F v ==⨯
15．小华用100N的水平推力，推着重500N的物体，在水平地面上10s内匀速直线运动了5m，小华做的功是____J，物体重力做功____J，功率是____W。

050
解析：050
[1]小华的推力是100N，在这个推力的方向上移动了5m，则小华做的功是
100N5m500J
W Fs
==⨯=
推
即小华做的功是500J。

[2]物体在水平地面上运动，在竖直方向上没有移动距离，即在重力方向上没有移动距离，那么物体重力做功是0J。

[3]根据
W
P
t
=可知，小华做功的功率大小是
500J
50W
10s
W
P
t
===
推
16．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。

17．发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。

机舱口下沿距地面高度为3m，气囊长为6m。

一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为
4m/s。

则这个人从出口滑到地面，重力做的功为______J，重力做功的功率为______W。

(g 取10N/kg)
1000
解析：1000
[1]人的重力
50kg10N/kg=500N
G mg
==⨯
他从出口滑到地面，重力做功
500N3m=1500J
W Gh
==⨯
[2]由
s
v
t
=可得，他从出口滑到地面需要的时间
6m =1.5s 4m/s
s t v =
= 重力做功的功率 1500J =1000W 1.5s
W P t == 18．一辆城市绿化洒水车，在一条平直的公路上匀速行驶，当它一边洒水一边行驶时，它的动能______，重力势能______。

（填“增大”、“减小“或“不变“）减小减小【分析】(1)动能大小的影响因素：质量和速度质量越大速度越大动能越大；(2)势能大小的影响因素：质量和高度质量越大高度越高势能越大
解析：减小 减小
【分析】
(1)动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
(2)势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，势能越大。

[1][2]洒水车在平直的马路上匀速行驶，所以洒水车具有动能，而洒水车的速度是没有发生改变的，但是在洒水的过程中，车箱内的水逐渐的减少，水的质量也在减小，就意味着整个的洒水车的质量在减小。

在速度不变时，质量减小，说明动能在减小。

在洒水的过程中，随着水的减少，洒水车的重心下降，高度下降，质量减少，说明重力势能在减少。

19．水平地面上有一重600 N 的木箱，用100 N 的水平推力以0.5 m/s 的速度推动木箱匀速前进10 m ，此过程中水平推力做功________J ，推力做功的功率为________W 。

50 解析：50
[1]水平推力做功
100N 10m 1000J W Fs ==⨯=
[2]用100 N 的水平推力以0.5 m/s 的速度推动木箱匀速前进10 m ，所以时间为
10m 20s 0.5m/s
s t v =
== 推力做功的功率为 1000J =50W 20s
W P t =
= 推力做功的功率为50W 。

20．某同学的质量是40kg ，他在体育课的爬杆比赛中，用10s 时间匀速爬到4m 高处，这段时间内他做的功是_____J ，功率是_____W 。

（g ＝10N/kg ）160
解析：160
[1]该同学受到的重力
40kg 10N/kg 400N G mg ==⨯=
爬杆时做的功
400N 4m 1600J W Gh ==⨯=
[2]功率
1600J 160W 10s
W P t === 三、解答题
21．步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大。

某人质量为50kg ，正常步行时的步距为0.5m ，步行过程中其重心的高度变化为5cm ，如图所示，他正常步行1min 走了180步，g 取10N/kg ，求：
（1）他每走一步克服自身重力所做的功是多少？
（2）他正常步行克服重力做功的功率是多少？
解析：（1）25J ；（2）75W
解：(1)人重力为
G =mg =50kg ×10N/kg=500N
则每走一步克服重力做功为
W =Gh =500N ×0.05m=25J
(2)一分钟走180步克服重力做功为
W 总=180×W =180×25J=4500J
则克服重力做功功率为
4500J =75W 60s
W P t ==总 答：(1)他每走一步克服重力做功为25J ；
(2)正常步行克服重力做功功率为75W 。

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)62.110J ⨯；(2) 30m/s ；(3)1025m
解：(1)整个过程中发动机所做的功
3660kW (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．电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐，如图所示为某品牌电动汽车，驾驶员与车的总质量为1.4t ，汽车在平直公路上以10m/s 的速度匀速行驶10min ，汽车行驶过程中所受的阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍。

求在此过程中，电动汽车
(1)牵引力的大小；
(2)牵引力所做的功；
(3)牵引力的功率。

解析：(1)1.4×103N ；(2)8.4×106J ；(3)1.4×104W
答：(1)汽车与驾驶员的总重力
G =mg =1.4×103kg×10N/kg=1.4×103N
因为汽车匀速直线运动，所以汽车的牵引力与其所受的阻力是一对平衡力，即
F =f =0.1
G =0.1×1.4×103N=1.4×103N
(2)汽车行驶10min 通过的路程
s =vt =10m/s×10×60s=6000m
牵引力所做的功
W =Fs =1.4×103N×6000m=8.4×106J
(3)牵引力的功率
P =Fv =1.4×103N×10m/s=1.4×104W
答：(1)牵引力的大小为1.4×
103N ； (2)牵引力所做的功为8.4×106J ；
(3)牵引力的功率叉车1.4×104W 。

24．校车安全一直是全社会关注的焦点，小聪学校的校车符合国家对校车的12项安全标准。

学校用校车接送9km 外安置小区的同学，一般行驶时间是15min 。

求：
(1)校车接送同学的平均速度；
(2)若某次接送时，人车共9000kg ，车轮与地面的总受力面积为20.15m ，校车对水平路面的压强是多少(=10N/kg)g ？
(3)当校车以12m/s 的速度行驶在某一水平路段时，校车受到的牵引力为4500N ，则校车此时牵引力的功率是多少？
解析：(1)10m/s ；(1)5610Pa ⨯；(3)54000W
(1)校车行驶的路程
9km 9000m s ==
行驶时间
15min 1560s 900s t ==⨯=
校车的速度
9000m 10m/s 900s
s v t =
== (2)校车对地面的压力 9000kg 10N/kg 90000N F G mg ===⨯=
车轮与地面的总受力面积20.15m S =，校车对水平路面的压强
5290000N 610Pa 0.15m
F p S =
==⨯ (3)校车牵引力的功率 4500N 12m/s 54000W P Fv ==⨯=
答：(1)校车接送同学的平均速度是10m/s ；(2)校车对水平路面的压强是5610Pa ⨯；(3)校车此时牵引力的功率是54000W 。

25．一辆汽车以108km/h 的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5min ，汽车的质量为
1.6t ，行驶时所受阻力为车重的0.05倍。

求：
(1)汽车受到的牵引力；
(2)汽车发动机的功率；
(3)重力做的功。

解析：(1) 3000N ；(2) 46.410W ⨯；(3) 0
(1) 汽车做匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力为
30.20.20.2 1.610kg 10N/kg=3200N F f G mg ====⨯⨯⨯
(2) 汽车的功率
43200N 20m/s=6.410W W Fs P Fv t t
====⨯⨯ (3)汽车在重力的方向上没有移动距离，不做功。

答：(1)汽车受到的牵引力为3000N ；
(2)汽车发动机的功率为46.410W ⨯；
(3)重力做的功为0。

26．小明同学用力F 推动重500N 的木箱，使木箱沿着推力方向做匀速直线运动，10s 内前进了6m 。

推力F 做功的功率是60W 。

（g =10N/kg ）
求：(1)推力F 做了多少功？
(2)推力F 多大？
(3)物体受到的摩擦力多大？
解析：（1）600J ；（2）100N ；（3）100N
(1)推力F 做功的功率是60W ，故推力F 做的功为
W =P t =60W×10s=600J
(2)推力F 为
600J 100N 6m
W F S === (3)木箱沿着推力方向做匀速直线运动，故由二力平衡可得
f =F =100N 答：(1)推力F 做了600J 的功；
(2)推力F 为100N ；
(3)物体受到的摩擦力为100N 。

27．小军的家距离学校2400m ，他骑自行车在水平路面上以4m/s 的速度匀速行驶回校。

有关数据在下表中列出（g =10N/kg ）：求：
(1)行驶过程中，车对地面的压强多大？
(2)小军骑自行车从家到学校至少要做多少功？
(3)小军骑车从家到学校过程中做功的功率至少为多少？
解析：(1)1.5×105Pa (2)7.2×104J (3)120W
(1)车对地面的压力
F =
G 总=750N
行驶过程中车对地面的压强
532750N 1.510Pa 510m
F P S -===⨯⨯ (2)因为车作匀速直线运动，所以
F 牵=F 阻=30N 至少要做的功为
W =F 牵s =30N ×2400m=7.2×104J
(3)行驶时间
2400m 600s 4m/s
s t v =
== 做功的功率为 72000J 120W 600s
W P t === 答：(1)行驶过程中车对地面的压强为1.5×105Pa ；
(2)小军骑自行车上学一程至少要做功7.2×104J ；
(3)小军骑车从家到学校过程中做功的功率至少为120W 。

28．一辆质量为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 。