第十一章功和机械能同步练习2025-2026学年物理人教版物理八年级下册

第十一章功和机械能同步练习 一、单选题 1．两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，下列判断正确的是（　　） A．落在甲处的初始重力势能大 B．落在乙处的篮球弹性势能小 C．落在乙处的篮球初始高度大 D．落在甲处的篮球重力做功多 2．下列关于机械能的说法中，正确的是（　　） A．静止的物体没有机械能 B．在空中飞行的飞机只有动能 C．物体的动能越大，势能越大，机械能就越大 D．一个物体具有机械能，它一定具有动能和势能 3．在打台球活动中，选手推动球杆撞击水平桌面的白球，白球运动后碰撞其它球。以下说法正确的是（　　） A．桌面对球的支持力做了功 B．在桌面滚动的白球重力做了功 C．手推动球杆前进时，手对球杆做了功 D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功 4．关于势能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．弹簧的势能一定比橡皮筋的势能大 B．甲物体比乙物体举得高，甲物体就一定比乙物体势能大 C．钟表上的发条被拧得越紧，势能就越大 D．跳伞运动员匀速下落，势能不变 5．小明捧着一摞质量为3kg的书从教学楼1楼匀速走到4楼，用时30s，则他上楼时对书做功的功率最接近于（　　） A．1W B．9W C．20W D．30W 6．在下列事例中，力对物体做功的是 (      ) A．人提着水桶在水平地面上行走 B．举重运动员举着杠铃原地不动 C．人推汽车，没有推动 D．雨滴从高空中落下 7．一个乒乓球在某一高度由静止下落后，发现它的反弹高度会低于下落高度。将它放在装有水的杯中，使它们在同一高度由静止下落，发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度，如图所示。关于此现象，下列说法正确的是（    ） A．反弹时，乒乓球的机械能变大 B．反弹过程中水的内能转化为乒乓球的动能 C．在整个过程中，乒乓球和装水杯子总机械能保持不变 D．若增大乒乓球的质量，使其从同一高度静止下落，会反弹至更高位置 8．如图所示，中国选手李雯雯在2024年巴黎奥运会举重项目女子81公斤以上级比赛中获得冠军。下列说法正确的是（　　） A．运动员手握杠铃准备提起时，运动员对杠铃做了功 B．运动员提起杠铃过程中，运动员对杠铃做了功 C．运动员举着杠铃静止站立时，运动员正在对杠铃做功 D．运动员将杠铃放下的过程中，没有力对杠铃做功 9．在举重比赛中，某运动员第一阶段把100kg的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留了3s，三名裁判都亮出了白灯，举重成功。关于他举重时对杠铃做功的情况，下列说法正确的是（   ） A．第一阶段运动员没有做功 B．第二阶段运动员没有做功 C．两个阶段运动员都做了功 D．两个阶段运动员都没有做功 10．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，两次拉动同一木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、，则（　　） A．   B．   C．   D．   11．如图甲所示，小强在水平地面上用力向右推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是（　　） A．0~1s内木箱没有动，此时推力小于摩擦力 B．1~2s内木箱做匀速运动，小强推力做功10J C．2~3s内木箱做匀速运动，小强做功的功率为8W D．3s后小强撤去推力，木箱此时所受合力为5N，方向向右 12．如图所示，小明利用两个倾角不同的斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端，下列说法正确的是（　　） A．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额=W乙额 B．若斜面粗糙程度相同，拉力所做的额外功W甲额＜W乙额 C．若甲、乙斜面光滑，则拉力F甲＜F乙 D．若甲、乙斜面光滑，则拉力所做的总功W甲总＜W乙总 13．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）。下列说法正确的是（    ） A．到达A点时，小球的动能最大 B．从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能 C．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小 D．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力 二、填空题 14．如图所示，小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验，将同一木块放在弹簧原长处，用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的动能 （选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离 （选填“相同”或“不同”），该方案 （选填“能”或“不能”）得出动能跟质量的关系。 15．2024年10月30日，我国神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功．火箭加速升空过程中，火箭搭载的神舟十九号载人飞船的机械能 ，2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱又顺利返回，安全着陆．降落伞打开后，神舟十八号飞船返回舱减速下落时，返回舱的动能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 16．如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0~3s推力F大小为 N，3~6s物体所受摩擦力大小为 N，6~9s内推力F对物体所做的功为 J。 17．如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q两点，忽略空气阻力。释放瞬间，两球的重力势能 ，甲球在 P点和Q点的机械能 。（均选填“相等”或“不相等”） 18．如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力所做的功为W2，则F1 F2，W1 W2（选填“大于”、“小于”或“等于”） 三、实验题 19．小龙在研学时发现，强夯机（如图a所示）在打夯时，夯锤的质量越大，被提升得越高，地面被砸出的坑就越深。由此，小龙猜想，物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜想是否正确，小龙和科技小组的同学们设计了图b所示的“模拟打桩”实验，探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量m甲＝m乙＜m丙，实验时，让物体从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中。 (1)物体下落过程中，重力势能转化为 能，可以通过比较 来判断物体重力势能的大小，由图b可判断：物体 （选填“甲”“乙”或“丙”）释放前的重力势能最小； (2)通过图b中A、B两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论： ； (3)通过图b中 两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论：物体下落的高度一定时，质量越大，具有的重力势能越大； (4)由图b中B、C两木桩被打入沙中的深度相同，能说明物体乙、丙释放前的重力势能相同，你的理由是 。 20．同学们用质量不同的钢球A、B、C（mA=mB< mC）和木块来探究影响动能大小的因素，将钢球放在斜面的不同位置（h1=h3>h2）由静止自由滚下，如图所示。 （1）该实验是通过观察 （填“钢球”或“木块”）来判断 （填“钢球”或“木块”）动能的大小； （2）分析比较甲、丙两图可得结论：速度相同的物体， 越大，动能越大； （3）分析比较 两图可得出结论：质量相同的物体， 越大，动能越大； （4）请根据实验结论，说明汽车超速安全隐患的原因是 。 四、计算题 21．小红了解到跳绳比赛需要一分钟达到180次才有机会进入最终的决赛，于是在同学的帮助下进行了测量，从起跳开始计时，到落地用时0.3s，经过0.1s再进行下一次起跳，每次跳起的高度为4cm。（g取10N/kg） (1)假设跳绳整个过程是匀速的，试通过计算判断小红有没有机会进入最终的决赛； (2)若小红的体重为50kg，试计算小红跳绳1min克服重力做功的功率。 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 1．C 【详解】从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大；当篮球与地面接触时，篮球发生弹性形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能；高度越高，篮球落地时的形变量越大，即痕迹面积越大；由图可知，乙图的篮球痕迹较大，乙球落下，重力势能转化为弹性势能大，所以，落在乙处的篮球初始重力势能较大，又因为两个完全相同的篮球，所以质量相同，落在乙处的篮球初始高度大，落在乙处的篮球重力做功多。 故选C。 2．C 【详解】A．静止的物体可能具有重力势能，比如被举高的物体，虽然静止但有重力势能，所以静止的物体可能有机械能，故A错误； B．在空中飞行的飞机，既在运动有动能，又在高处有重力势能，故B错误； C．机械能是动能和势能的总和，物体的动能越大，势能越大，机械能就越大，故C正确； D．机械能是动能与势能的总和。一个物体具有机械能，它可能只具有动能，比如水平地面上正在匀速直线运动的物体，但它没有势能（因为相对地面高度为零，重力势能为零，且没有弹性形变也就没有弹性势能），故D错误。 故选C。 3．C 【详解】功的两个必要条件是：一是有力作用在物体上；二是物体沿力的方向移动一定的距离。 A．桌面对球的支持力没有做功，因为有力无距离，故A错； B．在桌面滚动的白球，重力没有做功，因为虽然有力有距离，但力与距离垂直，故B错； C．手推动球杆前进时，球杆沿力的方向移动一定的距离，手对球杆做了功，故C正确； D．白球撞击黑球后没有静止，是因为白球具有惯性，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．发生弹性形变的物体，形变量越大，弹性势能越大，弹簧的弹性势能不一定比橡皮筋的弹性势能大，故A错误； B．重力势能与质量和高度两个因素有关，不能单独从高度上判断重力势能的大小，故B错误； C．钟表上的发条拧得越紧，形变量越大，弹性势能越大，故C正确； D．跳伞运动员匀速下落，高度减小，质量不变，势能减小，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】每层楼高大约3m，从1楼到4楼的高度约为 他上楼时对书做的功约为 则他上楼时对书做功的功率约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．人提着水桶在水平地面上行走，物体受到了力的作用，但是没有在力的方向上通过距离，所以，力没有对物体做功，故A不符合题意； B．举重运动员举着杠铃原地不动，没有在力的方向上通过距离，所以，力没有对物体做功，故B不符合题意； C．人推汽车，没有推动，汽车受到了力的作用，但是没有在力的方向上通过距离，所以，力没有对物体做功，故C不符合题意； D．雨滴从高空中落下，在重力的作用下，雨滴沿竖直方向移动了距离，所以重力对雨滴做功，故D符合题意。 故选D。 7．A 【详解】A．将它放在装有水的杯中，使它们在同一高度由静止下落，发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度，说明反弹瞬间，水给乒乓球做了功，乒乓球的机械能变大，故A正确； B．反弹过程中，乒乓球重力势能增大，动能变小，动能转化为乒乓球的重力势能，故B错误； C．在整个过程中，由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失，乒乓球和装水杯子总机械能会减小，故C错误； D．如果增大乒乓球的质量，它在初始位置时具有的重力势能会增大。但是在下落和反弹过程中，由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失也会相应增加，而且这些能量损失占总能量的比例通常不会因为乒乓球质量的增大而减小，故D错误。 故选A。 8．B 【详解】A．运动员手握杠铃准备提起时，有力作用在杠铃上，但杠铃没有动，根据做功的必要条件，运动员对杠铃没有做功，故A错误； B．运动员提起杠铃过程中，有力作用在杠铃上，杠铃在力的方向上运动了一段距离，根据做功的必要条件，运动员对杠铃做了功，故B正确； C．运动员举着杠铃静止站立时，有力作用在杠铃上，但杠铃没有动，根据做功的必要条件，运动员对杠铃没有做功，故C错误； D．运动员将杠铃放下的过程中，有力作用在杠铃上，杠铃在力的方向上运动了一段距离，根据做功的必要条件，运动员对杠铃做了功，故D错误。 故选B。 9．B 【详解】根据功的定义可知，第一阶段运动员对杠铃的力在力的方向上移动了一段距离，所以运动员做功了，第二阶段，杠铃静止，运动员对杠铃的力在力的方向上没有移动距离，所以第二阶段运动员没有做功，故ACD错误，B正确。 故选B。 10．A 【详解】由图乙可知，两次木块都做匀速直线运动，物体处于平衡状态，拉力等于滑动摩擦力；同一个木块对水平面的压力一定，接触面的粗糙程度相同，所以两次木块受到的滑动摩擦力大小相等，则两次测力计的拉力也相等，即，由乙图像可知，第①次木块运动的速度v较大，且两次拉力的大小相等，由公式可知，第①次拉力的功率较大，即，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．C 【详解】A．0~1s内木箱没有动，此时箱子受到向右的推力，有向右运动的趋势，所以受到向左的静摩擦力，是二力平衡现象，推力与静摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误； B．由图丙可知，在1~2s内，随着时间的增加，木箱的速度逐渐变大，是加速运动，故B错误； C．由图乙可知，在2~3s内，木箱受到的推力，由图丙可知，在2~3s内，木箱以的速度做匀速直线运动，所以此时间段内，小强做功的功率 故C正确； D．由图丙可知，在2~3s内，木箱受到推力与滑动摩擦力，并以的速度向右做匀速直线运动，是二力平衡现象，由图乙可知，在2~3s内，木箱受到的推力，所以此时滑动摩擦力 当3s后小强撤去用力，由于木箱具有惯性，要继续向右滑行，所以此时木箱在水平方向只有滑动摩擦力的作用，故此时受到的合力 方向向左，故D错误。 故选C。 12．C 【详解】AB．由于甲的倾斜程度小，故木块在斜面甲上的压力较大，又因为甲的斜面较长，故拉力在甲斜面所做的额外功较大，即W甲额＞W乙额，故AB错误； CD．若甲、乙斜面光滑，则倾斜程度较小时的拉力较小，越省力，即F甲＜F乙；光滑斜面，拉力做功等于克服物重做的功，转化为木块的重力势能，则W甲总=W乙总，C正确，D错误。 故选C。 13．C 【详解】ABC．小球由静止运动到A点时，小球只受重力作用，速度不断增大；小球从A点运动到B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力大于弹力，合力竖直向下，小球还在加速；小球在B点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力等于弹力；小球从A到B的过程中，小球的重力势能转化为动能和弹性势能，小球减少的重力势能大于增加的动能；小球从B点运动到C点时，受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用，重力小于弹力，合力竖直向上，小球在减速；小球由静止运动到C点，速度先增大后减小，小球的质量保持不变，小球的动能先增大后减小；整个过程中，小球的质量不变，高度一直变小，重力势能一直变小；故AB错误，C正确； D．到达C点时，小球的速度为0，动能为零；此时的弹力要大于重力，故D错误。 故选C。 14． 相同 相同 不能 【详解】[1][2][3]用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度，弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，由于动能相同，对木块做的功应相同，对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做的功，因木块受到的摩擦力是相同的，根据W=Fs可知，木块被推开的距离也应该是相同的；由于木块被推开的距离相同，该方案不能得出动能跟质量的关系。 15． 变大 变小 【详解】[1]火箭加速运动，动能与速度有关，因此火箭的动能增大，火箭升空，火箭的重力势能增大，因此火箭的机械能在增大。 [2]返回舱在减速下落，飞船的动能减小 16． 2 4 24 【详解】[1]由图乙可知，在0~3s内，物体相对于水平地面没有发生运动，处于静止状态；由F﹣t图像可知，此时物体受到的推力F＝2N。 [2]由v﹣t图像可知，在6s~9s物体做匀速直线运动，处于平衡状态；由F﹣t图像可知，在6s~9s内拉力F'＝4N，由二力平衡条件可得滑动摩擦力 f＝F'＝4N 由v﹣t图像可知，第3秒到第6秒物体速度增大，做匀加速直线运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，虽然速度变化，但压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，因此物体受到的摩擦力仍是4N。 [3]在6~9s内，物体做匀速直线运动 v＝2m/s 由可得，物体移动距离 s＝vt＝2m/s×3s＝6m 推力F对物体所做的功 W＝F's＝4N×6m＝24J 推力F对物体所做的功为24J。 17． 不相等 相等 【详解】[1]重力势能的影响因素有质量和高度，甲、乙两个小球，高度相同，质量不同，因此重力势能不相等。 [2]忽略空气阻力，小球不需要克服摩擦做功，无能量损失，因此其机械能是守恒的，即保持不变。所以甲球在 P点和Q点的机械能相等。 18． 等于 等于 【详解】[1]由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即 F1=F2=f [2]物体运动的距离都为10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2。 19．(1) 动 木桩被打入沙中的深度 甲 (2)当物体的质量相同时，物体的高度越高，具有的重力势能越大 (3)A、C (4)乙、丙两物体对木桩做的功相同 【详解】（1）[1]物体下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是将重力势能转化为动能。 [2]根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反映物体的重力势能大小的。 [3]图b中，甲物体将木桩下压的深度最小，说明甲释放前的重力势能最小。 （2）图b中A木桩被打入的深度小，B木桩被打入的深度大，说明乙物体的重力势能大于甲物体的重力势能，由于甲、乙两物体的质量相同，乙物体的高度高，因此可得结论为：当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。 （3）探究物体的重力势能与质量的关系，需要控制高度相同，质量不同，因此选择A、C两木桩。 （4）B、C两木桩被打入沙中的深度相同，说明物体乙、丙对木桩做的功相同，因此能够说明物体乙、丙释放前的重力势能相同。 20． 木块 钢球 质量 甲、乙 速度 超速导致车辆动能过大，带来安全隐患 【详解】（1）[1][2]根据转换法，该实验是通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来判断钢球到达水平面时动能的大小。 （2）[3]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。分析比较甲、丙两图可知，钢球由斜面的同一高度由静止自由下滑，运动到水平面时的速度相同，C钢球推动木块通过的距离长，故可得结论：速度相同的物体，质量越大，动能越大。 （3）[4][5]研究动能与速度的关系，要控制质量相同，只改变速度的大小，故应使钢球从斜面的不同高度由静止自由下滑，故分析比较甲、乙两图知，甲图中钢球运动到水平面时的速度大，推动木块通过的距离也大，故可得出结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。 （4）[6]根据（3）可知，在汽车质量一定时，超速导致车辆动能过大，带来安全隐患。 21．(1)小红没有机会进入最终的决赛 (2)50W 【详解】（1）由题可知，跳一次绳的时间 则1min跳绳的次数 所以小红没有机会进入最终的决赛。 （2）由题可知，跳一次绳重心上升的高度 则跳一次绳克服重力所做的功 整个过程小红克服重力做的总功 小红跳绳1min克服重力做功的功率 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 $