【期末专题复习】易错精选题：功和机械能计算题-2024-2025学年物理八年级下册人教版（2024

【期末专题复习】易错精选题：功和机械能计算题-2024-2025学年物理八年级下册人教版（2024 一、计算题 1．如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示，此时： （1）小车的运动状态如何？运动的速度多大？ （2）10s内人对小车做多少焦的功？ 2．如图所所示是我国自行设计的一款新型加油机,配有高性能的发动机和先进的航空仪器设备，它的总质量为4000kg,g取10N/kg. （1）飞机停在水平地面上时，机轮与地面的总接触面积为1m2，则飞机对地面产生的压强是多少？ （2）飞机在空中以288km/h的速度水平匀速直线飞行5min，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，那么在此过程中飞机发动机功率又多少? 3．小汽车已经进入普通家庭，假期小强同家人一起乘车去海棠山游玩，途径阜盘高速大巴沟隧道．该隧道全长约3.52km，且该路段的限速标志如图所示，人和车的总质量为2000kg，每个车轮与路面的接触面积为0.02m2．（g取10N/kg）求： ⑴该轿车通过隧道至少需要行驶多长时间？ ⑵若在隧道中匀速行强多时，所受阻力为总重的0.1倍，通过隧道汽车牵引力做的功是多大？ ⑶该车在水平路面上静止时对路面的压强是多大？高速行驶时的该车对路面的压强比静止时对路面的压强大一些还是小一些？ 4．如图是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，它能跻身全球十大运力最强运输机之列，它对于推进我国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾，人道主义援助等紧急情况，具有重要意义．（g取10N/kg）求: (1)该机的最大速度约为700km/h，从我国广州到澳大利亚珀斯的距离大约为6160km，该机从广洲飞到珀斯至少需要多长时间?   (2)若飞机在空中水平飞行时，所受平均阻力为8×104N，求飞机飞行10000米的过程中，克服阻力所做的功为多少?   (3)该机有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.3m2,一次试飞时的总质量为2.1×105kg，该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少? 5．如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为25cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为3.9N的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm上升到22cm（g=10N/kg）。求： （1）金属块未放入水中时（如图所示），水对容器底的压强； （2）金属块的密度； （3）金属块浸没水中（未接触容器底）静止时，弹簧测力计的示数； （4）缓慢匀速提升金属块使其上升10cm，金属块始终处于浸没状态，你认为此过程中浮力做功吗？若做功，请计算出浮力做了多少功；若不做功，请说明理由。 6．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。 7．一辆汽车，在平直公路上以额定功率从静止开始运动，经运动恰好达到最大速度，接着匀速运动关闭发动机，滑行停下。其图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力始终不变为。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。 8．“五一”假期，小明一家驱车外出旅游，当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积为50L。（汽油热值q=3.3×107J/L，g=10N/kg） (1)汽车受到的重力是多少？ (2)这时汽车牵引力做功的功率是多少？ (3)该车加满一箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？ 9．继共享单车之后，电动共享汽车也陆续登陆重庆。班主任任老师租用如图所示的共享汽车外出家访，人车总质量为1000kg。这辆汽车从学校出发，沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了10min到达小杨家，已知行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.2倍。通过计算回答： （1）这辆汽车行驶的路程； （2）此过程中牵引力做的功。 10．扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。如图甲所示的扫地机器人，质量为2kg，与水平地面接触面积为100cm2，它在水平地面上运动时，所受推力与速度的关系如图乙所示。 （1）该扫地机器人对水平地面的压强是多大？ （2）该扫地机器人所提供的水平推力为300N时，扫地机器人在水平地面上沿直线匀速运动5s，水平推力做了多少功？ 11．志勇老师带领同学们进行“估测引体向上的功率”活动，同学们测出了小林同学的质量为45kg，在20s内完成了15个引体向上，完成一次引体向上移动的距离约为0.4m，求： （1）小林同学受到的重力为多少？ （2）小林完成一次引体向上做的功约为多少？ （3）小林引体向上的功率约为多少？ 12．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为，当驱逐舰以的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍。（海水密度近似取）求： （1）在水面下深处，船体受到的海水的压强是多少？ （2）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？ （3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？ （4）驱逐舰满载时以的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？ 13．如题图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，要求对水平地面压强不超过3000Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如题图乙所示。（g取10N/kg）求： （1）该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2? （2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动10s能通过多远路程? （3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大? 14．如图是某品牌的纯电动汽车，空车质量为1380kg，轮胎与地面总接触面积为345cm2，求： （1）空车静止时对水平地面的压强； （2）假设车上只有质量为60kg的司机，电动汽车充满电后在水平公路上匀速行驶 10km，所受阻力为总重力的0.04倍，求牵引力所做的功。 15．服务机器人具有很好的市场前景，如图是服务机器人送餐时的场景，下表是服务机器人的部分参数，请解答有关问题：（g取10N/kg） 整机净重 续航时间 车轮与地面接触总面积 巡航速度 （l）当静止在水平地面的服务机器人装上质量为3kg的食物时，它对地面的压强是多少？ （2）某次服务机器人以最小速度匀速运送3kg食物，运送时间为10s，送餐时受到的阻力是总重的0.02倍，则运送过程中克服阻力做的功是多少？ 16．2021年4月25印度尼西亚的一艘排水量1390吨的潜艇在海下300m处断裂，通过水下搜索发现了海面下850m处的失事潜艇。应印方要求，我国派出排水量为7000吨的军舰协助施救。为了安全打捞一块排水体积为20m3的残骸，须进行相关的数据分析。假设残骸出水前以0.5m/s的速度向上做匀速直线运动，起重机的拉力1.5×106N。已知海水密度为1.03×103kg/m3。求： （1）此潜艇残骸在海底受到的浮力； （2）850m深处海水的压强； （3）残骸在海水中向上做匀速直线运动时起重机的功率。 17．质量为2.5t的载重汽车，车上装有5t的砂石，汽车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶1800m，消耗2kg的汽油。已知汽车匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，g取10N/kg，汽油的热值q=4.5×107J/kg。求 （1）汽车在平直公路上匀速行驶的功率； （2）载重汽车发动机的效率。 18．今年五一期间，小利一家人租了一辆油电混合动力房车自驾游。如图所示，房车的总质量为3×103kg，轮胎与地面接触的总面积为1.2×10-2m2。在一段平直公路上匀速行驶了6km，用时5min。（g取10N/kg）求： （1）该房车的行驶速度； （2）该房车静止时对地面的压强； （3）该房车由汽油发动机与电动机同时提供动力时，其功率分别为40kW和60kW，该房车以该速度匀速行驶，计算此时该房车的牵引力。 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 参考答案 1．（1）匀速直线运动，1.2m/s；（2）960J 【详解】解：（1）由图像乙可知，小车在推力的作用下通过的路程与时间成正比，小车做匀速直线运动。当t=5s时，s=6m，小车的速度为 （2）由图像可知，10s内小车通过的路程为12m，则推力对小车做的功为 W=Fs=80N×12m=960J 答：（1）小车做匀速直线运动，运动的速度是1.2m/s； （2）10s内人对小车做功960J。 2．(1)4×104Pa(2)3.3×105w. 【详解】（1）飞机静止在水平地面时，对地面的压力： F=G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N， 飞机对地面产生的压强：； （2）飞机飞行的速度v=288kg/h=80m/s，飞行时间t=5min=300s， 因飞机水平匀速直线飞行，牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等， 所以，发动机的牵引力：F′=f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N， 飞机发动机在这段时间内所做的功的功率： P=Fv=4×103N×80m/s=3.2×105W． 答：（1）飞机对地面产生的压强是4×104Pa； （2）飞机发动机在这段时间内所做的功的功率是3.2×105W 3．⑴0.044h=2.64min     ⑵7.1×106 J    ⑶2.5×105Pa   高速行驶时的该车对路面的压强小一些 【详解】由图可知，此路段限速v=80km/h，根据v=s/t可得， 该轿车通过隧道需要行驶的时间：t=s/v=3.52km/80km/h=0.044h=2.64min； （2）人和车的总重力：G=mg=2×103 kg×10N/kg=2×104 N， 阻力：f=0.1G=0.1×2×104 N=2×103 N， 因为汽车匀速行驶，所以F=f=2×103 N， 通过隧道汽车牵引力做的功：W=Fs=2×103 N×3.52×103 m=7.04×106 J； （3）因为汽车静止在水平路面上，所以F压 =G=2×104 N， 该车在水平路面上静止时对路面的压强：p=F压/S=2×104N/0.02m2×4=2.5×105 Pa， 小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力，而受力面积不变，根据公式p=F/S可知，压强小一些． 4．（1）8.8h  （2）8×108 J  （3）5×105 Pa 【详解】（1）由v=s/t可得，至少需要的时间t=s/v=6160km/700km/h=8.8h； （2）克服阻力所做的功W=fs=8×104 N×1×104 m=8×108 J； （3）飞机与地面的接触面积S=14×0.3m2 =4.2m2 ， 飞机对水平面的压力： F=G=mg=2.1×105 kg×10N/kg=2.1×106 N， 飞机静止在水平跑道上时对地面的压强p=F/S=2.1×106N/4.2m2=5×105 Pa 5．（1）2×103Pa；（2）7.8×103kg/m3；（3）3.4N；（4）做功，0.05J 【详解】解：（1）金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强 p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa （2）金属块浸没水中，排开水的体积等于金属块的体积 V金=V排=Sh排=S（h2-h1）=2.5×10-3m2×（22×10-2m-20×10-2m）=5×10-5m3 金属块的质量 金属块的密度 （3）金属块受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N 金属块受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力，金属块静止，由力的平衡可得弹簧测力计的示数 F示=G-F浮=3.9N-0.5N=3.4N （4）金属块始终处于浸没状态，金属块受到的浮力不变，金属块匀速上升10cm，金属块在浮力方向移动了10cm，所以浮力对金属块做功。此过程中浮力做功 W=Fs=F浮h3=0.5N×10×10-2m=0.05J 答：（1）金属块未放入水中时，水对容器底的压强2×103Pa； （2）金属块的密度7.8×103kg/m3； （3）金属块浸没水中（未接触容器底）静止时，弹簧测力计的示数3.4N； （4）缓慢匀速提升金属块使其上升10cm，浮力做功0.05J。 6．(1) ；(2) 1800N ；(3) 1.62×107J ；(4)30m/s 【详解】(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 (3)行驶5min时，牵引力所做的功 (4)行驶5min的路程为 汽车行驶速度大小 答：(1)见解析。 (2)发动机所提供的牵引力的大小为。 (3)行驶5min时，牵引力所做的功为。 (4)汽车行驶速度大小为。 7．(1)；(2) 30m/s；(3)1025m 【详解】解：(1)整个过程中发动机所做的功 (2)当汽车以最大速度做匀速直线运动时 汽车运动的最大速度 (3)汽车匀速行驶的距离 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。 8．(1)13750N；(2)33000W；(3)600km 【详解】(1)物体的重力为 G=mg=1375kg×10N/kg=13750N (2)汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，即 f=0.08G=0.08×13750N=1100N 汽车做匀速运动，则 F=f=1100N 速度 v=108km/h=30m/s 故汽车牵引力做功的功率 P=Fv=1100N×30m/s=33000W (3)汽油完全燃烧放出的热量为 Q放=qv=3.3×107J/L×50L=1.65×109J 汽车的效率为40%，由可得牵引力做的有用功 W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J 由W=Fs得汽车行驶的路程为 答：(1)汽车受到的重力是13750N； (2)这时汽车牵引力做功的功率是33000W； (3)该车加满一箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶600km的路程。 9．（1）9000m；（2）1.8×107J 【详解】解：（1）这辆汽车行驶的路程 s=vt=15m/s×10×60s=9000m （2）因为汽车匀速行驶时所受的阻力为人车总重的0.2倍，所以阻力为 f=0.2G=0.2mg=0.2×1000kg×10N/kg=2000N 汽车匀速行驶过程中牵引力和阻力是平衡力，牵引力的大小 F=f=2000N 此过程中牵引力做的功 W=Fs=2000N×9000m=1.8×107J 答：（1）这辆汽车行驶的路程是9000m； （2）此过程中牵引力做的功是1.8×107J。 10．（1）2×103Pa；（2）450J 【详解】解：（1）扫地机器人对水平地面的压强 （2）由图乙知，水平推力为300N时扫地机器人的速度为 v=0.3m/s 5s内，机器人通过的路程 s=vt=0.3m/s×5s=1.5m 水平推力做的功 W=Fs=300N×1.5m=450J 答：（1）该扫地机器人对水平地面的压强是2×103Pa； （2）水平推力做的功为450J。 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）小林同学受到的重力为 （2）小林完成一次引体向上做的功约为 （3）小林引体向上的功率约为 答：（1）小林同学受到的重力为； （2）小林完成一次引体向上做的功为； （3）小林引体向上的功率约为。 12．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）在水面下3m深处，船体受到的海水的压强是 （2）驱逐舰满载时，浮力与重力相等，受到的浮力是 （3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是 （4）驱逐舰满载时以72km/h=20m/s的速度匀速航行， 因为匀速直线运动，受到的牵引力和阻力相等，为 答：（1）在水面下3m深处，船体受到的海水的压强是； （2）驱逐舰满载时，受到的浮力是； （3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是； （4）驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行，受到的牵引力是。 13．（1）0.01m2；（2）6m；（3）75W 【详解】解：（1）机器人的重力为 机器人对水平地面的压力等于机器人的重力，要求对水平地面压强不超过3000Pa，该机器人与水平地面的接触面积至少为 （2）该机器人所提供的水平推力为300N时，由图可知，此时机器人的速度为，匀速直线运动10s能通过的路程为 （3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，由图可知，水平推力大小为150N，由可知，水平推力的功率为 答：（1）该机器人与水平地面的接触面积至少0.01m2； （2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动10s能通过6m的路程； （3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是75W。 14．（1）4×105Pa；（2）5.76×106J 【详解】解：（1）空车静止时对水平地面的压强为 （2）汽车匀速行驶，受力平衡，牵引力大小为 F牵=F阻=0.04G总=0.04m总g=0.04×(1380kg+60kg)×10N/kg=576N 则牵引力所做功 W=F牵s=576N×10000m=5.76×106J 答：（1）空车静止时对水平地面的压强4×105Pa； （2）牵引力所做的功为5.76×106J。 15．（1）；（2）50J 【详解】解：（1）服务机器人与食物的总质量 服务机器人与食物的总重力 服务机器人对水平地面的压力 服务机器人对水平地面的压强 （2）服务机器人匀速行驶过程中受到的阻力 由可知，服务机器人匀速行驶的路程 服务机器人克服阻力做功 答：（l）服务机器人对地面的压强是； （2）服务机器人克服阻力做的功是50J。 16．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）此潜艇残骸在海底受到的浮力 （2）850m深处海水的压强 （3）起重机的功率 答：（1）此潜艇残骸在海底受到的浮力为； （2）850m深处海水的压强为； （3）残骸在海水中向上做匀速直线运动时起重机的功率为。 17．（1）2.25×105W；（2）30% 【详解】解：（1）汽车的总重力 根据题意可得汽车受到的阻力 汽车匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对大小相等的平衡力，即牵引力 根据 可得汽车在平直公路上匀速行驶的功率 （2）汽车牵引力做的有用功 消耗2kg的汽油放出的热量 则载重汽车发动机的效率 答：（1）汽车在平直公路上匀速行驶的功率是2.25×105W； （2）载重汽车发动机的效率是30%。 18．（1）20m/s；（2）2.5×106Pa；（3）5000N 【详解】（1）该房车匀速行驶的时间为 该房车的行驶速度为 （2）该房车的重力为 该房车静止时对地面的压力大小等于房车自身重力大小，该房车静止时对地面的压强为： （3）车匀速行驶时所受的牵引力为 答：（1）该房车的行驶速度为20m/s； （2）该房车静止时对地面的压强为2.5×106Pa； （3）此时该房车的牵引力5000N。 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 $$