福州第一中学人教版初中物理八年级下册第五章功和机械习题(课后培优)

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．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
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
3．如图所示，小明在雷锋体育场观看陀螺表演时发现：当鞭子抽打陀螺时它的转速会变快，不抽打时会慢慢停下来，关于这一场景下列说法正确的是（）
A．抽打陀螺时转速会变快是因为它的惯性增大B．不抽打时会慢慢停下来是因为摩擦力的作用
C．陀螺在水平地面转动时，重力对它做功D．陀螺转动时，对地面压力和受到的支持力平衡
4．车辆由于紧急刹车，刹车片迅速夹紧刹车盘（不考虑刹车片磨损），靠刹车片与刹车盘的剧烈摩擦最终使车辆停止运动，导致刹车片和刹车盘温度升高。

则下列说法正确的是（）
A．车辆停止后，无速度，则刹车片内能为零
B．由于温度升高，刹车片内能增大
C．由于质量没改变，则刹车片内能不发生变化
D．车辆在减速过程中，内能转化成机械能
5．小明站在地面用力竖直下抛乒乓球，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。

下列有关说法中正确的是（）
A．球开始下落时动能最大
B ．球离地后的上升过程中势能转化为动能
C ．球在整个运动过程中机械能不变
D ．球弹跳到原抛球位置时仍具有动能
6．几位同学进行爬楼比赛，规定功率最大的人获胜，那么冠军是（ ）
A ．体重最大的人
B ．用时最短的人
C ．做功最快的人
D ．速度最大的人
7．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
8．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
9．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W 1和W 2，功率分别为P 1和P 2，所用时间t 1＜t 2，则下列说法正确的（ ）
A ．W 1＞W 2 P 1＝P 2
B ．W 1＝W 2 P 1＞P 2
C ．W 1＜W 2 P 1＜P 2
D ．W 1＝W 2 P 1＝P 2
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11．2019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
12．下列关于功率的说法中错误
．．的是（）
A．功率大的机器做功不一定多B．完成相同的功，用时越少，功率越大C．做功越多，机械的功率越大D．相同时间内做功越少，功率越小
13．下列过程，做功约150J的是（）
A．小明从一楼到二楼B．将两个鸡蛋举高1m
C．将10kg的大米打上肩D．将一瓶矿泉水从地面拿起
14．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
15．如图，在体育测试跳绳项目中，重为600N的某同学在1min内跳了180次，每次跳的高度大约5cm，她其中一次从最高点落到地面过程中重力对她做功约_______J，整个过程中克服重力做功的功率约为_______W。

16．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 。

17．如图所示，质量为m 的小球从光滑斜面的顶端由静止开始滚下，斜面的高为h 。

请解答以下问题：
(1)小球在下滚过程中__________能转化为__________能；
(2)小球从顶端滚至底端的过程中，小球的机械能E 随时间t 的变化图象正确的是图中的__________。

A ．
B ．
C ．
D ．
(3)若小球到达某一高度时，具有的动能与重力势能数值相等，这时它的速度是多大__________? 小资料
动能和重力势能的表达式动能的表达式：质量为m 的物体，以速度v 运动时的动能是212
K E mv =。

重力势能的表达式：物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积，即p E mgh =
18．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。

该实验是研究__（铁球/木块）的动能大小与__的关系；实验是通过观察__来说明铁球对木块做功的多少，从而得出结论的。

19．一辆城市绿化洒水车，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“）
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．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。

22．南极洲是世界上最为寒冷的地区。

如图所示是我国科考队的卡特比勒车。

该车质量为2.5×104kg，履带与冰面总接触面积为2.5 m2，它在水平冰面上匀速直线运动时受到的阻力是车自重的0.05倍，在20min内行驶1200m，求：（g=10N/kg）
(1)卡特比勒车静止在水平冰面上时对冰面的压强；
(2)卡特比勒车行驶的速度；
(3)卡特比勒车在这20min内牵引力做的功及其功率。

23．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？
24．如图所示的是某品牌双轮电动平衡车，质量为40kg，每个车轮与地面的接触面积为20cm2。

重为600N的小明站在该车上，以18km/h的速度沿水平路面匀速行驶了5km，电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0.1倍，不计空气阻力。

求电动平衡车在该行驶过程中：(g取10N/kg)
(1)牵引力的大小；
(2)牵引力做功的功率；
(3)对地面的压强。

【参考答案】
一、选择题
1．D
2．A
3．B
4．B
5．D
6．C
7．A
8．C
9．B
10．C
12．C
13．C
14．D
二、填空题
15．90
16．0
17．重力势动D
18．铁球速度木块移动距离【分析】(1)实验过程要采用控制变量法当研究动能大小与速度的关系时应选择同一铁球这样可以保证小球的质量相同；要想研究物体动能与质量的关系需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑下
19．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
20．2
三、解答题
21．
22．
23．
24．
【参考解析】
一、选择题
1．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
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．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。

3．B
解析：B
A．抽打时，陀螺转速变快是由于受到力的作用，这个力改变了陀螺的运动状态，而其质量不变，则惯性不变，故A错误；
B．不抽打时，陀螺会慢慢停下，是因为受到摩擦力的作用，故B正确；
C．陀螺在水平地面转动时，在竖直方向上没有移动距离，所以重力对它没做功，故C错误；
D．陀螺转动时，对地面的压力和受到地面的支持力是一对相互作用力，故D错误。

故选B。

4．B
解析：B
A．一切物体均有内能，刹车片内能不可能为零，故A错误；
B．刹车片与刹车盘的剧烈摩擦最终使车辆停止运动，摩擦做功，机械能转化为内能，刹车片的温度升高、内能增大，故B正确；
C．内能与温度也有关系，刹车片的质量没改变但内能改变，故C错误；
D．车辆在减速过程中，通过摩擦做功的方式，机械能转化成内能，故D错误。

故选B。

5．D
解析：D
A．由于乒乓球不是自由下落，是运动员向下抛的，所以球在开始下落时的速度不大，向下运动的过程中，速度变大，动能变大，故A错误；
B．球离地后的上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，同时高度增加，势能增大，所以是将动能转化为势能的过程，故B错误；
C．球在整个运动过程中，球会与空气、地面摩擦，故会损失掉一部分机械能，故机械能减少，故C错误；
D ．据题目可知，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置，所以当乒乓球反弹至原位置时仍是运动的，即此时仍有动能，故D 正确。

故选D 。

6．C
解析：C
功率是表示物体做功快慢的物理量，跟物体做功多少和做功时间有关。

A ．体重最大的人，做功最多，但用时间不一定最短，功率不一定最大，故A 项不符合题意；
B ．用时最短的人，做功不一定最多，功率不一定最大，故B 项不符合题意；
C ．做功最快的人，表示该人的功率最大，所以获胜，故C 项符合题意；
D ．速度表示运动快慢，不表示做功快慢，速度大，功率不一定大，故D 项不符合题意。

故选C 。

7．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
v =
功率 W Fs P Fv t t
=
== 重力的功率之比
1111122222
P m gv m v P m gv m v ==== 故选A 。

8．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 。

9．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。

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
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．
12．C
解析：C
A．由公式W=Pt知，物体做功多少与功率和时间成正比，功率大，时间不确定，做功多少不能确定。

故A正确，不符合题意；
B．由公式
W
P
t
=知，完成相同的功，时间越少，功率越大。

故B正确，不符合题意；
C．由公式
W
P
t
=知，功率与功和做功时间都有关系，做功较多，时间不确定，所以功
率不确定。

故C错误，符合题意；
D．由公式
W
P
t
=知，相同时间内做功越少，功率越小。

故D正确，不符合题意。

故选C。

13．C
解析：C
A．小明大约重500N，一层楼的高度大约为3m，则小明从一楼到二楼做功
500N 3m 1500J W Gh ==⨯=
故A 不符合题意；
B 两个鸡蛋大约重1N ，将两个鸡蛋举高1m 做功
1N 1m 1J W Gh ==⨯=
故B 不符合题意；
C ．10kg 的大米重力为
10kg 10N/kg 100N G mg ==⨯=
一个人从脚底到肩膀的高度大约为
150cm=1.5m
则将10kg 的大米打上肩做功
100N 1.5m 150J W Gh ==⨯=
故C 符合题意；
D ．一瓶矿泉水的重力大约为5N ，将矿泉水从地面拿起，高度大约为身高的一半，即
80cm=0.8m
则做功
5N 0.8m 4J W Gh ==⨯=
故D 不符合题意。

故选C 。

14．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
15．90
解析：90
[1]该同学受到的重力为600N ，每次跳的高度为
h =5cm=0.05m
她每次跳起时克服重力做功为
600N 0.05m=30J W Gh ==⨯
[2]在1min 内跳绳做的总功为
=180=30J 180=5400J W W ⨯⨯总
整个过程中克服重力做功的功率为
5400J ==90W 60s
W P t =总16．0 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。

17．重力势动D
解析：重力势 动 D v =
(1)[1][2] 小球在下滚过程中，动能变大，势能变小，重力势能转化为动能。

(2)[3] 小球从顶端滚至底端的过程中，由于是光滑斜面，没有摩擦，小球的机械能不变，故选D 。

(3)[4] 若小球到达某一高度时，具有的动能与重力势能数值相等
K p E E =
即
212
mv mgh = 所以
v ．铁球速度木块移动距离【分析】(1)实验过程要采用控制变量法当研究动能大小与速度的关系时应选择同一铁球这样可以保证小球的质量相同；要想研究物体动能与质量的关系需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑
下
解析：铁球 速度 木块移动距离
【分析】
(1)实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一铁球，这样可以保证小球的质量相同；要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑下。

(2)此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大。

[1][2]实验中研究的是铁球的动能大小，让同一铁球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系。

[3]实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断物体动能的大小。

19．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。

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)1.4×103N ；(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 。

22．
(1)105Pa ；(2)1m/s ；(3)1.5×107J ；1.25×104W
解：(1)卡特比勒车对地面的压力
452.510kg 10N/kg 2.510N F G mg ⨯⨯⨯＝＝＝＝
对地面的压强
5522.510N 2.5m
10Pa F p S ⨯=== (2)卡特比勒车行驶的速度
1200m 1m/s 2060s
s v t =
==⨯ (3)卡特比勒车匀速直线运动 540.050.05 2.510N 1.2510N F f G ⨯⨯⨯＝＝＝＝
牵引力做的功
471.2510N 1200m 1.510J W Fs ⨯⨯⨯＝＝＝
牵引力做功的功率
741.510J 2060s
1.2510W W P t ⨯===⨯⨯ 答：(1)卡特比勒车静止在水平冰面上时对冰面的压强为105Pa ；
(2)卡特比勒车行驶的速度为1m/s ；
(3)卡特比勒车在这20min 内牵引力做的功为1.5×107J ，牵引力做功的功率为1.25×104W 。

23．
(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 。

24．
(1)100N ；(2)500W ；(3)5510Pa ⨯
(1)因电动平衡车做匀速直线运动，故
()()0.10.10.1600N 40kg 10N kg 100N F f G G m g ===⨯+=⨯+⨯=人总车
(2)由W Fs P Fv t t
===得 5100N 18m 500W 18
P Fv ==⨯⨯= (3)对地面压强为
542600N 40kg 10N kg 510Pa 2010m
G m g G F p S S S -++⨯=====⨯⨯人车总 答：(1)牵引力的大小为100N ；
(2)牵引力做功的功率为500W ；
(3)对地面的压强为5510Pa ⨯。