期末复习：功与机械能部分计算专题-2024-2025学年八年级物理下册人教版【2024】

期末复习功与机械能部分计算专题综合练习 2024-2025学年八年级物理下册人教版【2024】 1．2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，重为300N，底部轮与地面接触总面积为，它在某次引领接待工作中，沿相同的地面直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示，智能机器人受到的水平阻力为重力的倍。（g取10N/kg） （1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强； （2）求智能机器人在0~6s内行走的路程； （3）在0~6s内，求此段时间内智能机器人牵引力做的功； （4）在6~10s内，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。 2．智能机器人已经进入千家万户。如图所示是某款扫地机器人，某次工作时，扫地机器人在10s内匀速直线运动了5m，牵引力大小为40N，求： （1）扫地机器人的速度； （2）牵引力所做的功； （3）牵引力的功率。    3．某建筑工地用的打桩机示意图，如图所示，卷扬机把重锤提升到一定高度，释放后重锤自由下落将桩打入地下。已知重锤的质量为400kg，g取10N/kg；求 （1）卷扬机把重锤匀速提起的过程中，重锤的动能与重力势能如何变化； （2）若卷扬机把重锤匀速提高5m，则钢丝绳对重锤的拉力所做的功是多少； （3）若卷扬机把重锤匀速提高5m用时5s，则钢丝绳对重锤的拉力的功率。 4．2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为，底部轮与地面接触总面积为，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。（g取） （1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强； （2）在内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。 5．2021年10月7日，黄河秋汛凶猛，济南泺口水文站的流量达到了每秒5100立方米。相关部门立即采取行动，如图所示。每垛备防石总质量约50kg，需将每垛备防石匀速举高3m （1）秋汛到来时，5m深处的水对河堤的压强是多少？ （2）每垛备防石的重力是多少牛？ （3）挖掘机对每剁备防石做功多少焦？ （4）若该挖掘机工作时平均功率是1.8×105W，则挖掘机工作1h，做的功是多少焦？ 6．重为0.5牛的皮球从空中竖直下落，下落过程中皮球所受的阻力大小为0.1牛。 （1）求下落过程中皮球所受的合力F合的大小和方向。 （2）已知皮球在1秒内下落了4米，求重力对皮球所做的功W及功率P。 7．某款电动自行车质量70kg，每个轮胎与地面接触面积为，若小明的质量为50kg，小明骑此电动自行在一段平直的公路上匀速行驶3km，用时10min，骑行过程受到水平方向的阻力为自重的0.1倍，求：（取） （1）电动自行车的速度是多少? （2）小明骑车时，车对地面的压强是多少? （3）骑行过程牵引力的功率是多少? 8．如图是某厂家开发的汽车，其质量为1500kg，车轮与地面接触的总面积为，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km，用时10min，这一过程中汽车发动机的输出功率为。 (1)汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)汽车牵引力所做的功是多少？ 9．某汽车发动机输出功率恒为，恰能以30m/s的速度行驶，汽车在水平路面上匀速行驶。求： （1）汽车的牵引力； （2）这段过程牵引力做功； （3）若速度变为20m/s，求牵引力大小。 10． “引体向上”是同学们体育中考的选考项目。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始；上提时下颚须超过杠面；下放时两臂放直，回到悬垂状态。在学习了功与功率后，小华想粗略测算下自己做引体向上运动时的功率，他的质量为50kg，他跟同学合作用米尺测出每次引体向上需要把身体重心提升0.5米（g取10N/kg）。求： （1）小华完成一个引体向上手臂拉力所做的功； （2）小华完成30个引体向上的时间是30秒，小华做引体向上运动时的功率。      11．如图所示是一辆洒水车，车自身质量4000kg，车轮与地面的总接触面积为0.12m2，罐体有效容量为8t，完成一次洒水任务后，该车沿平直路面匀速返回，10min内通过的路程为10km，若返回途中洒水车受到的阻力大小是1.2×104N，g取10N/kg。通过计算回答： （1）罐中装满水时车对水平地面的压强； （2）返回途中该车的速度、牵引力做的功和功率。 12．冰壶是2022年北京冬奥会运动项目之一、冰壶由花岗岩凿磨而成，质量为20kg，体积为8×10-3m3，与冰面接触面积200cm2。某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手。离手后冰壶继续滑行至C点停止，共用时10s。求： （1）冰壶离手后，运动的平均速度是多少； （2）冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强（g取10N/kg）； （3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功。 13．如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为600N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成8次引体向上所用的时间为20s。求： （1）小明完成1次引体向上所做的功； （2）20s内小明做引体向上的功率。 14．电动车因其节能、环保、方便，已成为人们重要的交通工具。如图，一位质量为65kg的人员骑着电动车，在水平地面上以5m/s的速度匀速直线行驶了5min，行驶时电动车受到的阻力为120N。已知电动车的质量为55kg，轮胎与地面的总接触面积为。求： （1）电动车及人所受的总重力； （2）电动车行驶时对地面的压强； （3）电动车行驶时牵引力做功的功率。 15．为提升学生身体素质，新会区组织了学生体质健康水平抽测，小明在体测中一分钟完成9个标准的引体向上，假设他体重50kg，每次引体向上重心上升40cm，g取10N/kg。求小明： (1)所受到的重力； (2)完成一次引体向上克服重力做的功； (3)克服重力做功的功率。 16．如图所示是大鹏家的露营车，放满物品后总重为，轮子与地面的总接触面积为。大鹏拉着露营车在水平路面上匀速前进用时，已知露营车受到的阻力为整车总重力的0.2倍，g取。 求：（1）当车静止在水平地面上时，车对地面的压强大小； （2）大鹏拉车前进过程中克服露营车阻力做功的功率。 17．如图所示，工人师傅用沿斜面向上的推力，将重为的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端，该过程用时。已知斜面长、高。求：（g取） （1）该过程中物体克服重力做的功； （2）该过程中工人做功的功率。 18．为了增强体质，体重为500N的小明每天坚持训练。某次训练小明用了20s时间做了5次引体向上，每次引体向上使身体重心上升0.4m。求： （1）每次引体向上，克服重力做的功； （2）在这20s内，小明克服重力做功的功率。 19．在物理实践课上，同学们组织了一场爬楼梯比赛，如下是甲、乙两位同学爬楼梯比赛的相关记录，请通过计算判断： （1）甲乙两位同学哪位同学爬楼梯过程中做功较多? （2）甲乙两位同学哪位同学爬楼梯过程中做功较快? 姓名 质量m（kg） 登楼高度h（m） 登楼时间t（s） 甲 50 15 60 乙 60 12 48 20．如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人，该机器人质量为80kg，匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求： (1)机器人在水平地面上匀速行驶20m，此过程牵引力所做的功是多少？ (2)若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s，此过程牵引力做功的功率是多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末复习功与机械能部分计算专题综合练习-2024-2025学年八年级物理下册人教版【2024】》参考答案 1．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强为 （2）由图可知，智能机器人在0~6s内速度为1.2m/s，行走的路程为 （3）机器人做匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小为 在0~6s内，智能机器人牵引力做的功为 （4）由图可知，在6~10s内，机器人的速度为1m/s，智能机器人牵引力做功的功率为 答：（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强为； （2）智能机器人在0~6s内行走的路程为； （3）在0~6s内，智能机器人牵引力做的功为； （4）在6~10s内，智能机器人牵引力做功的功率为。 2．（1）0.5m/s；（2）200J；（3）20W 【详解】解：（1）扫地机器人的速度 （2）牵引力所做的功 （3）牵引力的功率 答；（1）扫地机器人的速度为0.5m/s； （2）牵引力所做的功为200J； （3）牵引力的功率为20W。 3．（1）重锤的动能不变，重力势能增大；（2）20000J；（3）4000W 【详解】解：（1）卷扬机把重锤匀速提起的过程中，重锤的质量不变，速度不变，高度增加，故重锤的动能不变，重力势能增大。 （2）钢丝绳对重锤的拉力等于重锤的重力，根据 可知，钢丝绳对重锤的拉力所做的功为 （3）根据 可知，钢丝绳对重锤的拉力的功率为 答：（1）卷扬机把重锤匀速提起的过程中，重锤的动能不变，重力势能增大； （2）若卷扬机把重锤匀速提高5m，则钢丝绳对重锤的拉力所做的功为20000J； （3）若卷扬机把重锤匀速提高5m用时5s，则钢丝绳对重锤的拉力的功率为4000W。 4．（1）；（2）18W 【详解】解：（1）智能机器人静止在水平地面上时对地面产生的压力 F=G=mg=30kg×10N/kg=300N 智能机器人静止在水平地面上时对地面产生的压强 （2）在0~6s内机器人做匀速直线运动，水平方向上牵引力和阻力是一对平衡力，机器人牵引力F大小等于受到的阻力f，牵引力为 F=f=0.05G=0.05×300N=15N 机器人匀速直线运动时速度为1.2m/s，则牵引力做功的功率为 答：（1）智能机器人对地面产生的压强为； （2）在0~6s内智能机器人牵引力做功的功率为18W。 5．（1）5×104Pa；（2）500N；（3）1500J；（4）6.48×108J 【详解】解（1）秋汛到来时，5m深处的水对河堤的压强为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa （2）每垛备防石的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N （3）挖掘机对每剁备防石做功为 W=Gh=500N×3m=1500J （4）挖掘机工作1h，做的功为 W总=Pt=1.8×105W×3600s=6.48×108J 答：（1）秋汛到来时，5m深处的水对河堤的压强是5×104Pa； （2）每垛备防石的重力是500N； （3）挖掘机对每剁备防石做功1500J； （4）若该挖掘机工作时平均功率是1.8×105W，则挖掘机工作1h，做的功是6.48×108J。 6．（1）0.4N，方向竖直向下；（2）2J，2W 【详解】解：（1）下落过程中，皮球受到的重力方向是竖直向下的，阻力的方向是竖直向上的，且重力大于阻力，因此其合力 F合=G-f=0.5N-0.1N=0.4N 合力与较大力方向相同，因此合力方向竖直向下。 （2）重力对皮球所做的功 W=Gh=0.5N×4m=2J 功率 答：（1）下落过程中皮球所受的合力F合的大小为0.4N，方向竖直向下； （2）重力对皮球所做的功为2J，功率为2W。 7．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）电动自行车的速度是 （2）小明骑车时，车和小明的总重为 车对地面的压强是 （3）骑行过程中，电动自行车做匀速直线运动，它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小为 骑行过程牵引力的功率是 答：（1）电动自行车的速度是； （2）小明骑车时，车对地面的压强是； （3）骑行过程牵引力的功率是。 8．(1) (2) 【详解】（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力 对地面的压强 （2）汽车行驶的速度 汽车发动机的输出功率为，汽车牵引力 汽车牵引力所做的功 9．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据公式可得，汽车的牵引力为 （2）牵引力做的功为 （3）速度变为时，因为输出功率恒定不变，所以牵引力为 答：（1）汽车的牵引力为； （2）这段过程牵引力做的功为； （3）若速度变为，此时牵引力大小为。 10．（1）250J；（2）250W 【详解】解：（1）做一次引体向上所做的功 （2）小华完成30个引体向上的时间是30秒，小华做引体向上运动时的功率 答：（1）小华完成一个引体向上手臂拉力所做的功250J； （2）小华完成30个引体向上的时间是30秒，小华做引体向上运动时的功率为250W。 11．（1）1×106Pa；（2）60km/h，1.2×108J，2×105W 【详解】解：（1）根据题意可知 m水=8t=8000kg 罐中装满水时水的重力为 G水=m水g=8000kg×10N/kg=8×104N 车的重力为 G车=m车g=4000kg×10N/kg=4×104N 罐中装满水时车对水平地面的压力等于水的重力与车的重力之和，罐中装满水时车对水平地面的压强为 （2）根据题意可知，该车返回时的速度为 因为汽车沿平直路面匀速返回，所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，汽车受到的牵引力为 F=f=1.2×104N 返回途中牵引力做的功为 W=Fs=1.2×104N×1×104m=1.2×108J 牵引力做功的功率为 答：（1）罐中装满水时车对水平地面的压强为1×106Pa； （2）该车返回时的速度为60km/h；返回途中牵引力做了1.2×108J；牵引力做功的功率是2×105W。 12．（1）4m/s；（2）1×104Pa；（3）46J 【详解】解：（1）已知冰壶离手后运动时间t1=10s，运动路程为s1=40m，则冰壶这段过程中运动的平均速度为 （2）冰壶对地面的压力为 F=G=mg=20kg×10N/kg=200N 冰壶静止时对冰面的压强为 （3）运动员对冰壶的水平力为F′=20N，由图可知冰壶在此力的作用下运动的路程为s′=2.3m，则投掷过程中运动员对冰壶做的功为 W=F′s′=20N×2.3m=46J 答：（1）冰壶离手后，运动的平均速度是4m/s； （2）冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强1×104Pa； （3）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为46J。 13．（1）360J；（2）144W 【详解】解：（1）小明完成一次引体向上做的功 W＝Gh＝600N×0.6m＝360J （2）小明20s内做的总功 W总=nW＝8×360J＝2880J 小明做功的功率 答：（1）小明完成1次引体向上所做的功为360J； （2）20s内小明做引体向上的功率为144W。 14．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）电动车及人所受的总重力为 （2）电动车行驶时对地面的压强为 （3）电动车做匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力大小为 电动车行驶时牵引力做功的功率为 答：（1）电动车及人所受的总重力为； （2）电动车行驶时对地面的压强为； （3）电动车行驶时牵引力做功的功率为。 15．(1)500N (2)200J (3)30W 【详解】（1）小明的重力为 （2）完成一次引体向上克服重力做的功 （3）1min克服重力做的功为 克服重力做功的功率为 16．（1）；（2）80W 【详解】解：（1）当车静止在水平地面上时，车对地面的压力等于车的重力，大小为 车对地面的压强为 （2）大鹏拉着露营车在水平路面上匀速前进，故拉力等于露营车受到的阻力，大鹏拉车前进过程中克服露营车阻力做功的功率即为拉力做功的功率，大小为 答：（1）当车静止在水平地面上时，车对地面的压强为； （2）大鹏拉车前进过程中克服露营车阻力做功的功率为80W。 17．（1）4500J；（2）300W 【详解】解：（1）该过程中物体克服重力做的功为 （2）该过程中工人做的功为 则该过程中工人做功的功率为 答：（1）该过程中物体克服重力做的功是4500J； （2）该过程中工人做功的功率是300W。 18．（1）200J；（2）50W 【详解】解：（1）小明每次引体向上时，克服重力做功 W=Gh=500N×0.4m=200J（2）小明在20s内做了5次引体向上，总功为 W总=5×W=5×200J=1000J 小明克服重力做功的功率 答：（1）每次引体向上，克服重力做的功200J； （2）在这20s内，小明克服重力做功的功率为50W。 19．（1）甲；（2）乙 【详解】解:（1）甲做功 W甲=G甲h甲=m甲gh甲=50kg×10N/kg×15m=7.5×103J 乙做功 W乙=G乙h乙=m乙gh乙=60kg×10N/kg×12m=7.2×103JW甲>W乙，甲同学做功较多； （2）甲做功的功率 乙做功的功率 P甲<P乙，则乙同学爬楼梯过程中做功较快。 答：（1）甲同学爬楼梯过程中做功较多； （2）乙同学爬楼梯过程中做功较快。 20．(1)800J (2)40W 【详解】（1）机器人匀速行驶时牵引力与受到地面的阻力是一对平衡力，则牵引力大小为F=f=0.05G=0.05×mg=0.05×80kg×10N/kg=40N 行驶过程中牵引力做的功为W=Fs=40N×20m=800J （2）机器人行驶过程中牵引力做功的功率 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$