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人教版2025年下学期八年级物理期末计算题专项训练
功和机械能
学校:___________姓名：___________班级：___________
1．某智能机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动，共用时12s。图甲是该机器人的速度v随时间t变化的关系图像，图乙是该机器人所受动力F 随时间t变化的关系图像。求：
(1)7~12s内机器人运动的距离；
(2)7~12s内机器人所受动力做功的功率；
(3)0~7s内机器人所受动力做的功。
2．在成都举行的第31届世界大学生夏季运动会开幕式上，很多观众对演员吊着威亚表演的《青春追梦》（如图所示）印象深刻。若一名演员的质量为60kg，提升该演员设备的功率恒为1200W，在表演中，用时8s将该演员匀速提升到预定高度，取10N/kg。求：
(1)提升该演员的钢丝绳对他做的功。
(2)该演员被匀速提升时的速度。
3．如图所示，一辆汽车发动机功率恒为150kW，载有的货物和车体的总质量为3000kg，该汽车现以5m/s的速度沿着斜长为300m、倾角为的斜面向上做匀速直线运动直至斜面顶端（汽车上升的高度看作等于斜面的高度）。求：
(1)汽车在上坡过程中所受的牵引力大小；
(2)上述过程中，汽车克服重力做功的功率。
4．在《哪吒：魔童闹海》电影中，哪吒与申正道的打斗场面惊心动魄。只见哪吒身姿矫健，立于一根高竹竿之巅，突然双脚一蹬，在空中翻腾旋转，最后稳稳地落在水面的一根细长竹竿上，此过程可近似看成竖直下落，如图所示。已知哪吒的质量为30kg，哪吒下落的竖直距离为21m，下落所用时间为3s，细长竹竿的质量是40kg。求：
(1)哪吒竖直下落的平均速度；
(2)哪吒下落过程中重力做的功；
(3)哪吒静止在细长竹竿上时，细长竹竿排开水的体积。
5．2023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30kg，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)在0~6s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的功和功率。
6．如图所示的是用卷扬机和滑轮组拖动物体M时的情景，已知物体M所受的重力为G＝5000N，物体匀速运动过程中，所受的摩擦力为物体重力的0.1倍，A、B两位置之间的距离为。在将物体M从A位置匀速拖动到B位置的过程中，用时10s，动滑轮和绳重、绳和滑轮之间的摩擦力所做的总额外功为200J，请计算：
(1)将物体M从A位置匀速拖动到B位置的过程中，卷扬机所做的有用功；
(2)卷扬机对绳子的拉力所做功的功率。
7．黑陶是中华民族的古老文化遗产，其制作工艺独具特色，济阳黑陶制作技艺既保留了传统黑陶制作技艺特点，又融汇现代艺术创意，精选优质黄河泥料，使用科学配方严格调制，运用独特的压光工艺及雕刻手法，经古法烧制而成，具有黑、薄、光、细的特点。济南市济阳区某中学组织学生到黑陶博物馆研学，学生尝试制作黑陶笔筒。已知黑陶泥胚为长方体，长0.2米、宽0.1米、高0.15米，泥胚的质量为5.4kg，小帅同学将泥胚从地面匀速抬升至0.8米高的工作台后静止放置，如图所示，此过程耗时2s（取g=10N/kg）。请解答以下问题：
(1)泥胚静止时对工作台的压强是多少；
(2)小帅搬运过程中对泥胚做功的功率。
8．疫情期间，经常使用无人机进行常态化安全巡查，如图所示是正在巡查的无人机。无人机起飞前，放在地面上时要确保“四脚”着地，启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的部分参数如表，g取。求：
机身质量/kg 5
“四脚”着地的总面积/ 10
电池充满电后储存电能/J 36000
最大水平速度/m/s 5
机身尺寸/mm
最大上升速度/m/s 1
(1)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？
(2)无人机从地面以最大上升速度匀速竖直飞到离地30m高处，此过程中克服重力做功是多少？
(3)无人机匀速竖直向上飞行过程中的输出功率是多少？
9．小刚最近买了一辆按新国家标准生产的电动自行车（如图所示），部分参数如表所示。已知小刚的质量为60kg，假定电动自行车在骑行过程中受到的阻力始终为人和车总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速（km/h） 25
整车质量（kg） 40
电动自行车最大功率（W） 400
(1)小刚在水平地面上骑行时，每个车轮与地面的接触面积为25cm2，则骑行的电动自行车对水平地面产生的压强是多少Pa？
(2)小刚在水平地面上骑电动自行车，匀速直线行驶5km的过程中牵引力做功多少J？
(3)若小刚在水平地面上骑行过程中电动自行车以最大功率输出，匀速直线行驶时的车速为多少km/h？
10．如图甲所示，在2022年北京冬奥会冰壶项目中，若比赛用的冰壶其质量为20kg，与冰面接触面积为200cm2，某次投掷时运动员用30N的水平恒定推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，冰壶滑行时受到的平均摩擦力为15N，如图乙。求：
(1)冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强p；
(2)这次投掷过程中运动员对冰壶做的功W；
(3)整个运动过程中冰壶克服摩擦做功。
11．在2024年巴黎奥运会举重比赛中，中国运动员李发彬夺得61公斤级冠军，并打破奥运会抓举记录。在抓举比赛的第三把，李发彬在2s内将质量为143kg的杠铃成功举高1.8m，接着按规定举着杠铃在空中静止停留了3秒钟，g取10N/kg，求：
(1)李发彬将杠铃举高1.8m的过程中，他对杠铃做的功；
(2)在整个抓举的过程中，李发彬对杠铃做功的功率，
12．为助力乡村振兴，云南多地将生态农业和旅游观光相结合，打造美丽乡村。如图甲所示的是澄江市龙街街道录充村的俯拍图，图乙是该风景区乡村游用的观光艇，它的空船质量是，发动机最大输出功率为，最大航速为，限载8人，求：
(1)观光艇空船漂浮时所受浮力；
(2)观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行时，受到的牵引力；
(3)观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行，牵引力所做的功。
13．大连—沈阳G8065次，大连站发车时间为18︰15，到达沈阳站的时间为20︰02，求：（g取10N/kg）
(1)若车轮与轨道接触总面积为8000cm2，质量为960t的列车停在水平轨道上时，列车对轨道的压强是多少？
(2)若列车沿某段水平轨道在20min内匀速直线运动72km，发动机的功率为9600kW，列车所受的阻力是多少？
(3)站台上等车的旅客为什么要站在黄色安全线以外的位置？
14．“共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。该车总质量为，车轮与地面的总接触面积为，某次工作完后在的牵引力作用下，匀速通过的平直道路用时。求：
(1)此车的重力；
(2)此过程中该车对地面的压强；
(3)此过程中该车牵引力的功率。
15．如图所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人，某次清扫以0.2m/s的速度水平匀速直线运动0.5min，与地面接触面积为4×10-4m2，该过程中牵引力恒为9N。g取10N/kg。求：
(1)此次清扫，扫地机运动的路程；
(2)行驶过程中牵引力做的功；
(3)清扫完成后，扫地机对地面的压强为1.25×105Pa，求扫地机的总质量。
参考答案
1．(1)30m
(2)
(3)1260J
【详解】（1）由图甲可知，7~12s内机器人的速度为6m/s，则7~12s内机器人运动的距离
（2）由图乙可知，7~12s内机器人所受动力为30 N，则7~12s内机器人所受动力做功的功率
（3）因为机器人做功的功率不变，所以0~7s内机器人所受动力做的功
2．(1)9600J
(2)2m/s
【详解】（1）提升该演员的钢丝绳对他做的功W=Pt=1200W×8s=9600J
（2）该演员的重力
因为提升该演员设备的功率恒为1200W，所以该演员被匀速提升时的速度
3．(1)
(2)7.5×104W
【详解】（1）根据可得，汽车发动机的牵引力
（2）汽车的重力G=mg=3000kg×10N/kg=30000N
由直角三角形中所对的直角边等于斜边的一半可得，汽车上升的高度
汽车克服重力所做的功W=Gh=30000N×150m=4.5×106J
由可知，汽车从斜面低端移动到斜面顶端所用的时间为
则汽车克服重力做功的功率
4．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）哪吒竖直下落的平均速度为
（2）哪吒下落过程中重力做的功为
（3）哪吒静止在细长竹竿上时，细长竹竿受到的浮力为
由 得，哪吒静止在细长竹竿上时，细长竹竿排开水的体积为
5．(1)2×104W
(2)108J；18W
【详解】（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压力
对地面产生的压强
（2）由二力平衡得，智能机器人受到的牵引力
由得，在0~6s内智能机器人运动的路程为
此段时间内智能机器人牵引力做的功
此段时间内智能机器人牵引力做的功的功率
6．(1)5000J
(2)520W
【详解】（1）物体M所受的摩擦力
因为细绳对物体M的拉力F和物体M所受的摩擦力f是一对平衡力，所以细绳对物体M的拉力
卷扬机所做的有用功即为拉力F所做的有用功
（2）卷扬机对绳子的拉力所做的功
卷扬机对绳子的拉力所做功的功率
7．(1)
(2)
【详解】（1）泥胚静止时对工作台的压强是
（2）小帅搬运过程中对泥胚做功的功率为
8．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）无人机对水平地面的压力等于重力，即
无人机停放在水平地面上时对地面的压强
（2）无人机克服重力做功
（3）无人机匀速竖直向上飞行时间
无人机匀速竖直向上飞行过程中的输出功率
9．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）人和车的总重为
骑行的电动自行车对水平地面产生的压强是
（2）电动自行车做匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小为
小刚在水平地面上骑电动自行车，匀速直线行驶5km的过程中牵引力做的功为
（3）若小刚在水平地面上骑行过程中电动自行车以最大功率输出，匀速直线行驶时的车速为
10．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）冰壶静止在水平冰面上时对冰面的压强
（2）这次投掷过程中，在AB段，运动员支冰壶有推力，做了功，在BC段，运动员对冰壶没有施加推力，不做功，运动员对冰壶做的功为
（3）整个运动过程中冰壶克服摩擦做功为
11．(1)2574J
(2)
【详解】（1）李发彬将杠铃举高1.8m的过程中，克服杠铃的重力对杠铃做的功W= Gh= mgh=143kg×10 N/kg×1.8m=2574J
（2）整个抓举过程包括两个阶段：第一阶段李发彬在2s内将杠铃举高1.8m所做的功为W1= W = 2574J
第二阶段李发彬举着杠铃在空中静止停留了3s，他对杠铃所做的功为W2 = 0
在整个抓举的过程中，李发彬对杠铃做功的功率
12．(1)8000N
(2)4000N
(3)1.2×107J
【详解】（1）观光艇空船漂浮时所受浮力大小等于其重力大小，则所受浮力
（2）发动机最大输出功率为，最大航速为，观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行时，由
得，受到的牵引力
（3）由得，观光艇以最大功率、最大航速匀速直线航行，牵引力所做的功
13．(1)1.2×107Pa
(2)1.6×105N
(3)见解析
【详解】（1）列车停在水平轨道上时，对轨道的压力
对轨道的压强
（2）列车沿某段水平轨道在20min内匀速直线运动72km，则速度为
列车匀速直线行驶时，列车的牵引力与所受阻力平衡，大小相等，由可得，列车所受的阻力是
（3）因为高铁列车快速行驶时，靠近车体附近的空气流速大，压强小，远离车体的空气流速小，压强大，导致人体前后存在压强差，可能将乘客推向高铁，所以为了乘客的候车安全，应站在黄色安全线以外。
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）此车的重力为
（2）此过程中该车对地面的压强为
（3）此过程中该车牵引力的功率为
15．(1)6m
(2)54J
(3)5kg
【详解】（1）扫地机运动得路程为s=vt=0.2m/s×0.5×60s=6m
（2）由于匀速直线运动，故此过程中牵引力做的功为W=Fs=9N×6m=54J
（3）扫完后扫地机对地面总压力F=pS=1.25×105Pa×4×10-4m2=50N
则总质量为
16．(1)2.5×105Pa
(2)4×108J
【详解】（1）“问界M8”静止时对地面压强为
（2）“问界M8”以最大功率行驶1000s，电动机做功为
17．(1)20km
(2)
(3)1500N
【详解】（1）这段时间内飞行的时间为
这段时间内飞行的距离
（2）该车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压力为
该车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压强
（3）该飞行汽车的速度为
该飞行汽车的功率为
根据可知，飞行汽车飞行过程中受到的牵引力为
因为汽车匀速飞行，所以。
18．(1)
(2)560N
(3)
【详解】（1）轿车受到的重力
轿车静止在水平路面上，对地面的压力等于自身的重力，对地面的压强
（2）轿车匀速行驶时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，所以牵引力
（3）该轿车在平直路面上匀速行驶时1000m，牵引力做的功
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