(必考题)人教版初中物理八年级下册第五章功和机械测试题(答案解析)

考试范围：xxx；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、选择题
1．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示，两次对应的弹簧测计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（）
A．F1=F2，P1>P2B．F1>F2，P1>P2
C．F1=F2，P1=P2D．F1<F2，P1<P2
2．小军和小民分别购买了两个不同品牌的排球，为了比较它们的弹性是否相同，以下方法最科学、可取的是（）
A．在教学楼前把两球分别向墙掷去，比较反弹后距墙的远近
B．双手分别同时把两球按在地面上，感受哪一个球更费力些
C．在二楼窗口，让两球从等高度处自由坠下，比较反弹高度
D．把两球分别向上抛出，待它们下落再反弹时比较反弹高度
3．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
4．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在竖直放置静止的轻弹簧上的A点，到达B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中C点是小球到达的最低点（不计空气阻力），下列说法正确的是（）
A．从A到C，小球的机械能保持不变
B．从A到C，小球重力势能减小、动能先增大后减小
C．到C点时，小球的动能为零，小球受到的重力大于弹簧的弹力
D．从A到C，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能总量不守恒
5．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
6．如图所示两个滑梯高度相等，如果小丽分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小玲所受重力做功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，所用时间t1＜t2，则下列说法正确的（）
A．W1＞W2P1＝P2B．W1＝W2P1＞P2
C．W1＜W2P1＜P2D．W1＝W2P1＝P2
7．甲、乙两台起重机，分别以速度v甲=0.2m/s和v乙=0.1m/s匀速提升等重的物体，并使物体都升高8m它们所做的功分别为W甲和W乙，功率分别为P甲和P乙，则（）
A．W甲>W乙，P甲>P乙B．W甲<W乙，P甲<P乙
C．W甲=W乙，P甲>P乙D．W甲=W乙，P甲=P乙
8．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示。

两次对应的弹簧测力计示数分别为
F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2。

下列判断正确的是（）
A．F1=F2，P1＞P2B．F1＞F1，P1＞P2C．F1＞F1，P1=P2D．F1=F2，P1＜P2 9．如图所示，一名跳伞运动员在空中匀速降落，关于他下落的过程中能量的变化情况，下列说法正确的是（）
A．动能增大B．重力势能不变
C．重力势能转化为动能D．机械能逐渐减小
10．2020年2月10日，由兵器工业集团和阿里巴巴集团共同发起成立的千寻位置公司正式发起“飞翼行动”，搭建无人机战疫平台，驰援抗疫一线。

无人机按照北斗高精度定位服务系统生成的航点以及飞行路径执行厘米级精度的飞行，实现精准喷洒消毒液。

如图，在某次对医院走廊进行低空消毒喷洒作业中，无人机作业团队对无人机设定路径保持在同一高度且控制其匀速飞行。

在此次消毒过程中无人机()
A．机械能不变，重力势能不变
B．机械能不变，动能变小
C．机械能变小，动能不变
D．机械能变小，重力势能、动能都变小
11．空中加油机在空中水平匀速飞行并正在给战斗机加油，在加油过程中加油机（）A．动能不变B．重力势能不变C．机械能减少D．动能增加
12．第24届冬奧会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。

在冰壶比赛项目中，冰壶被推出后在水平冰面上减速滑行（如图）。

此过程中的冰壶（）
A．动能保持不变B．没有力对它做功
C．受到惯性力的作用D．重力和支持力是一对平衡力
13．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14．小玲从书桌上拿起一瓶新的矿泉水，打开喝了一口，这一过程涉及到的一些物理量，下列估测合理的是（）
A．矿泉水对桌面的压强约为1×104Pa B．矿泉水的容积约为0.05m3
C．拿起矿泉水所用的力约为5N D．拿起矿泉水所做的功约为50J
二、填空题
15．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。

16．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。

17．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N，发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小约为______m/s。

在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是_______kW。

18．如图所示。

忽略空气阻力，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到最高点d。

你回答以下问题：
（1）足球在c点的重力势能______在d的重力势能（选填“大于”或“等于”或“小于”）；（2）从a点运动到d点的过程中，足球的机械能______（选填“增大”或“不变”或“减小”）；
（3）足球在b点的速度______在d点的速度（选填“大于”或“等于”或“小于”）。

19．如图所示，质量为50g的金属小球从A处自由下滑。

经过B处，到达C处，恰好停下。

如果小球从在A到B的过程用了4s的时间，重力做功为_________J，重力做功的功率为：在整个适动过程中，小球克服摩擦消耗的机械能为_________J。

（空气阻力忽略不计g取10N/kg）
20．一个木块的重力为20N，在10N的水平拉力作用下，10s内在水平拉力方向上移动了2m。

在此过程中，重力做功_____J，拉力做功的功率为_____W。

三、解答题
21．暑假假期，小东全家驾车从乌鲁木齐到喀纳斯游玩，出发前，爱学习的小东收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算。

（g取10N/kg）
(1)轿车静止时对水平地面的压强；
(2)若轿车匀速行驶，求驶完全程牵引力所做的功；
(3)若轿车匀速行驶，求驶完全程牵引力所做功的功率。

相关物理量数据
轿车质量（kg）1500
车轮与地面接触总面积（m2）0.15
乌鲁木齐到喀纳斯距离（km）720
预设行车速度（km/h）90
匀速行驶时受到的阻力（N）2000
22．在新冠病毒疫情爆发时，为了防止病毒的传播，在运送病人时采用的是负压救护车，其总质量m=2400kg，四个车轮与地面接触面积约为6×10-2m2，在水平路面上匀速行驶时所受阻力恒为重力的0.1倍。

求：
(1)救护车对路面的压强；
(2)在水平路面上匀速行驶时救护车牵引力的大小；
(3)救护车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶时牵引力的功率。

23．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。

24．为“节约能源，实现可持续发展”，我市购置了一批纯电动公交车，代替了原来的燃油型公交车。

如图所示，6轮电动公交车满载时整车质量为1.5×104kg，每个车轮与地面的接触面积为500cm2，行驶时公交车受到的阻力为车重的0.1倍。

（g=10N/kg）求：
(1)电动公交车满载时整车所受到的重力的大小；
(2)满载电动公交车静止在水平地面时对地面的压强；
(3)电动公交车以36km/h的速度在平直的公路上行驶时的功率。

【参考答案】
一、选择题
1．A
2．C
3．C
4．B
5．D
6．B
7．C
8．A
9．D
10．D
11．C
12．D
13．D
14．C
二、填空题
15．0
16．16016
17．18
18．小于减小大于
19．2J01J
20．2
三、解答题
21．
22．
23．
24．
【参考解析】
一、选择题
1．A
解析：A
由乙图可知，木块两次均在桌面上做匀速直线运动，且第一次速度大于第二次速度，由于
木块对桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，则木块所受摩擦力不变，由二力平衡可知，弹簧测力计拉力不变，即F1=F2，由P=Fv可知，第一次拉力功率更大，即P1>P2，故A正确，BCD错误。

故选A。

2．C
解析：C
A．通过比较小球被反弹后的距离，注意影响小球反弹后距离的因素有：力的大小，方向，墙的材料；因此需要控制力的大小、方向以及墙的材料都相同，而该方法中没有控制这些因素，故方法不科学，故A不符合题意；
B．因为两个球的弹性相差不很大，当用双手分别同时把两球按在地面上时，感受不出哪一个球更费力些，故方法不科学，故B不符合题意；
C．在二楼窗口，让两球从等高度处自由落下，比较它们反弹的高度；使小球落下的高度和反弹面相同，通过小球反弹的高度比较弹性好坏，方法科学，故C符合题意；
D．把两球分别向上抛出，不能控制小球上升的高度，所以落地后反弹的高度不能准确反映其弹性大小，故方法不科学，故D不符合题意。

故选C。

3．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。

4．B
解析：B
ABD．下落过程中，高度减小，小球重力势能减小；在A点之前，小球的重力势能转化为动能，动能先增大；在AB段，向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加；在BC段，向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加；综上所述，下落过程中小球的动能先增大后减小；不计空气阻力，整个过程中无能量损耗，则小球的机械能减小，小球与弹簧机械能守恒，故B正确，AD错误；
C．到达C点时，小球的动能为零；由于在B点时重力等于弹力，C点的弹性形变程度大于B点的弹性程度，所以C点的弹力大于B点的弹力，即C点的弹力大于小球的重力，故C 错误。

故选B。

5．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。

6．B
解析：B
小丽分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小丽的重力不变，滑梯的高度不变，由W＝Gh可知，两种情况下小丽重力做的功相等，故W1＝W2。

由题知，小丽两次所用时
间t1＜t2，则根据
W
P
t
=可知，小丽从①号直梯滑到地面时重力做功的功率较大，即P1
＞P2，故B正确。

故选B。

7．C
解析：C
甲乙两台起重机匀速提升等重的物体，拉力等于重力，所以拉力F相等；提升的高度h相同，根据W=Fs知，拉力做功相等，即W甲=W乙；甲的速度较大，升高高度相同，由v=st
可知，甲提升重物时间较短；又知甲乙两台起重机做功相等，根据
W
P
t
=知，甲做功的
功率大，即P甲>P乙；故C正确，ABD错误。

故选C。

8．A
解析：A
同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即
F1=F2
从图象中可以判断出，第1次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即
P1＞P2
故选A。

9．D
解析：D
A．跳伞运动员在空中匀速降落时，质量不变、速度不变，跳伞运动员的动能不变，A错误；
B．质量不变、所处的高度越来越小，重力势能减少，B错误；
C．动能不变，重力势没有转化为动能，C错误；
D．由于动能不变，重力势能减小，机械能减小，D正确。

故选D。

10．D
解析：D
由题意可知，在此次消毒过程中无人机的速度不变、高度不变，但喷洒消毒液会使无人机的质量减小，所以无人机的动能和重力势能均减小；该过程中无人机没有发生弹性形变，
不具有弹性势能；因机械能等于动能与势能的总和，所以无人机的机械能减小，故ABC错误，D正确。

故选D。

11．C
解析：C
在加油过程中加油机质量变小，高度不变，故重力势能减少；质量变小，速度不变，故动能减少；机械能等于动能与势能的总和，战斗机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，故机械能较少。

故A、B、D错误，C正确。

故选C。

12．D
解析：D
A．冰壶减速滑行，质量不变，速度减小，则动能减小，故A不符合题意；
B．冰壶减速滑行，说明受到冰面的阻力作用，又在阻力的方向有距离运动，所以阻力对它做了功，故B不符合题意；
C．惯性是物体的一种属性，不是一种力，不能说是惯性力的作用，故C不符合题意。

D．冰壶在竖直方向上受到的重力和冰面的支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一物体上的平衡力，故D符合题意。

故选D。

13．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。

14．C
解析：C
A．矿泉水的质量约500g，对桌面的压力约为5N，矿泉水瓶底的面积约20cm2，对桌面的压强约为2500Pa，故A不符合题意；
B．矿泉水的容积约500mL，即0.5dm3，故B不符合题意；
C．矿泉水的质量约500g，重约5N，拿起矿泉水所用的力约为5N，故C符合题意；D．矿泉水的质量约500g，重约5N，拿起矿泉水的距离约1m，做功约5J，故D不符合题意。

故选C。

二、填空题
15．0
解析：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。

16．16016
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 =
==17．18 解析：18 [1]因为汽车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以由二力平衡条件可知，发动机所提供的牵引力
F =f =1200N
因为
P =
W Fs t t
==Fv 所以汽车的行驶速度 60000W 1200N
P v F ===50m/s [2]在同样的阻力下，牵引力仍为1200N ，发动机输出的实际功率
P ′=Fv ′=1200N×15m/s=18000W=18kW
18．小于减小大于
解析：小于 减小 大于
(1)[1]由图可知，c 点是最低点，d 点的位置较高，足球在c 点的重力势能小于d 点的重力势能。

(2)[2]足球从a 到d 的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小。

(3)[3]足球从b 到d 的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能减小，b 点和d 点的高度相同，重力势能相同，所以b 点的动能大于d 点的动能，b 点的速度大于d 点的速度。

19．2J01J
解析：2J 0.1J
[1]金属小球的质量
50g=0.05kg m =
金属小球的重力
0.05kg?10N/kg=0.5N G mg ==
从A 到B 小球下降的高度
40cm=0.4m a h =
从A 到B 小球重力做的功
..W Gh N ==⨯0504 0.5N?0.4m=0.2J a W Gh ==
[2] 在整个适动过程中，小球克服摩擦消耗的机械能
0.5N?0.4m-0.2m =0.1J E G ha hc =-=（）（）20．2
解析：2
[1]木块在水平方向上运动，在重力方向上没有移动距离，所以重力做功为0J 。

[2]拉力做功
10N 2m 20J W Fs ==⨯=
拉力做功功率
20J =2W 10s
W P t =
= 拉力做功功率是2W 。

三、解答题
21．
(1)1×105Pa ；(2)1.44×109J ；(3)5×104W 解：(1)轿车静止时对水平地面的压强为
521500kg 10N/kg 110Pa 0.15m
F G mg p S S S ⨯=====⨯ (2)若轿车匀速行驶，牵引力等于阻力为2000N ，驶完全程牵引力所做的功为
W =F 牵s =2000N×720×103m=1.44×109J (3)若轿车匀速行驶，驶完全程牵引力所做功的功率为
4W 12000N 90m 351s=.6
0/F s W P F v t t ⨯⨯====⨯牵牵 答：(1)轿车静止时对水平地面的压强为1×
105Pa ； (2)若轿车匀速行驶，驶完全程牵引力所做的功为1.44×109J ；
(3)若轿车匀速行驶，驶完全程牵引力所做功的功率为5×104W 。

22．
(1)4×105Pa ；(2)2.4×103N ；(3)4.8×104W
(1)救护车对水平路面的压力
42400g 10N/kg=2.410N F G mg k ===⨯⨯
救护车对路面的压强
45-222.410N =410Pa 610m
F p S ⨯==⨯⨯ (2)因救护车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，在水平路面上匀速行驶时救护车的牵引力
430.10.1 2.410N=2.410N F f G '===⨯⨯⨯
(3)救护车以20m /s 的速度在水平路面上匀速行驶时牵引力的功率
342.410N 20m/s=4.810W W F s P F v t t
'==='=⨯⨯⨯ 答：(1)救护车对路面的压强为5410Pa ⨯；
(2)在水平路面上匀速行驶时救护车牵引力为32.410N ⨯；
(3)救护车以20m /s 的速度在水平路面上匀速行驶时牵引力的功率为44.810W ⨯。

23．
(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 。

24．
(1) 1.5×105N ；(2) 5×106P a ；(3) 1.5×105W
(1)电动公交车满载时整车受到的重力是
451?.510kg 10N kg 1.510N G mg ==⨯⨯=⨯
(2)电动公交车对水平路面的压强为
56421.510N 51066a 1P 500m
G F p S S -⨯====⨯⨯⨯总轮 (3)公交车做匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，则牵引力为
540.10.1 1.510N 1.510N F f G ===⨯⨯=⨯
电动公交车的速度36km/h 合10m/s
电动公交车行驶时的功率为
451.510N 10m/s 1.510W P Fv ==⨯⨯=⨯
答：(1)电动公交车满载时整车所受到的重力为.5×105N ；
(2)满载电动公交车静止在水平地面时对地面的压强为×106P a ；
(3)电动公交车以36km/h 的速度在平直的公路上行驶时的功率为1.5×105W 。