第十一章功和机械能 单元练习--- ---2025-2026学年人教版物理八年级下学期

第十一章功和机械能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．荡秋千是人们喜爱的一项运动如图所示，秋千在摆荡的过程中，A为最低点，B是摆荡到右边时的最高点，下列说法正确的是（　　） A．人从A点运动到B点是因为人受到惯性力的作用 B．人在A点时的重力势能最大，在B点时的动能最大 C．人由A点运动到B点的过程中，重力势能不变，机械能增大 D．人从B点运动到A点的过程中，重力势能减小，动能增大 2．物体在水平拉力的作用下，沿粗糙程度相同的水平面做直线运动，其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和，AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知（   ） A．， B．， C．， D．， 3．小红同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功（　　） A．200J B．300J C．400J D．500J 4．如图所示，小明将一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近A处，稳定后松手，铁锁来回摆动，则下列说法正确的是（　　） A．铁锁从A处摆动到B处，重力势能先变大后变小 B．铁锁从A处摆动到B处，动能先变大后变小 C．若不计空气阻力，铁锁可能会打到小明 D．铁锁的质量再大一些，有可能会打到小明 5．如图所示，把木块放在水平粗糙的物面上，把弹簧的一端固定在竖直的墙壁上，用一小球水平方向压缩弹簧，松开后，木块被小球向右弹出一段距离，以下说法中正确的是（   ） A．若把木块放在绝对光滑的水平物面上实验，更便于比较小球的动能大小 B．木块被弹开是小球弹性势能转化为木块的动能 C．弹簧在被小球压缩松开手前其弹性势能最小 D．木块得到的机械能一定小于弹簧压缩时的弹性势能 6．引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，小明同学每分钟按标准完成了 20 个引体向 上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 7．爸爸将的货箱从高的货架搬到地面上。在搬动的过程中，重力对货箱做的功为（g取）（　　） A． B． C． D． 8．小红妈妈质量为50kg,小红的质量为30kg，当母女俩一起从居住楼的一楼同时走上三楼，在此过程中以下判断正确的是： A．小红比小红妈妈做功快 B．小红妈妈比小红做功快 C．两个人做的功相同 D．两个人做功快慢相同 9．2022年北京冬奥会会徽，它以汉字“冬”为灵感来源，运用中国书法的艺术形态，展现出滑冰、滑雪运动员的英姿。如图是滑雪运动员起跳后下落的情景，在运动员下落过程中，下列说法中正确的是（　　） A．以地面为参照物运动员是静止的 B．运动员所受惯性力增大 C．运动员的重力势能增加 D．运动员的动能增加 10．如图所示质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑，撞击静止在水平面上的纸盒，甲球将纸盒推动的更远，水平面的粗糙程度也相同，关于该实验，下列判断正确的是（　　） A．本实验是研究动能大小与速度的关系 B．根据现象可以推知甲球到达水平面时的速度较大 C．根据现象可以推知甲对纸盒做的功较多 D．如果甲乙从不同高度静止滚下，则不能判断甲乙到达水平面时具有动能多少 二、多选题 11．图所示为某车站设计图，站台设计的高一些，车辆进站时关闭发动机，车辆由于惯性驶上站台，制动后停在站台上，出站时启动发动机加速驶离站台。下列说法正确的是（　　） A．进站过程中车辆的机械能减小 B．进站过程中车辆的机械能不变 C．进站过程中车辆的动能全部转化为重力势能 D．出站过程中车辆的重力势能减小，动能增大 12．下列情况中，属于机械能转化为内能的是（　　） A．冷天搓手取暖 B．水沸腾时蒸汽冲开壶盖 C．陨石在大气层坠落时发光发热成为流星 D．压缩空气点火 13．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知，下列描述错误的是（　　） A．弹性细绳原长为1.2m B．小球下落的最大高度为2.4m C．小球最终停在1.2m的位置 D．已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受重力做的功。不计空气阻力，则弹性细绳的最大弹性势能为7.2J 14．下列过程中，力对物体做功的是（　　） A．用力推木箱前进时的推力 B．提着水桶水平前进的拉力 C．举着杠铃原地不动时的支持力 D．实心球在抛出前受到的推力 15．在某自由式滑雪锦标赛中，一名选手的运动轨迹如图所示。如果不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．该选手从a点向b点运动的过程中，重力势能全部转化为动能 B．该选手在a点和e点动能都为零，但在e点的重力势能小于在a点的重力势能 C．该选手从c点下落到d点的过程中，重力势能转化为动能 D．该选手在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等 三、填空题 16．如图，撑杆跳运动员将杆压弯了，说明力可以改变物体的 ，杆压得越弯，其弹性势能越 。 17．能的定义： ，简称能，单位 。 18．一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。 (1)该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了 J功； (2)这些功可以把 kg的水送到10m高处。（取g＝10N/kg） 19．秋冬季以来，为改善我市环境质量、提高空气质量、减少扬尘污染，环保部门派出一辆雾炮车在某条平直公路上匀速行驶，进行喷雾抑尘的过程中，动能 ，重力势能 ，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 20．如图所示是一种用在码头、港口的双主梁门式起重机，其输出的功率为64.5kW，该值表示的物理意义是： . 四、实验题 21．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼运到三楼，如图所示，小丽同学想测量小军搬运器材过程中对箱子做功的功率。 (1)测量所需的器材：台秤、 、 ； (2)小丽同学设计的实验步骤如下，其中多余的是______； A．箱子的质量 B．测出楼梯的总长度 C．测出一楼到三楼的竖直高度 D．测出小军上楼所用的时间 E．算出小军搬运箱子的功率 (3)请你帮小丽完成一个实验数据记录表格： 箱子的质量m/kg 小军上楼所用的时间t/s 小军对箱子做的功W/J (4)写出计算功率的最后表达式P= 。 五、综合题 22．如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动，请回答： （1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是： ； （2）从单摆的实验看，在A，B，C三点位置，哪个点的位置动能最大 （3）滚摆从最高处滚下来，能量是如何转化的？ （4）小明通过查阅资料知道单摆的周期只与摆绳的长度有关，那么单摆的周期公式最有可能的是下面的( ) A．            B．            C．             D． 23．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图所示，为了比较物体做功的快慢，三位同学均将重物匀速地从一楼搬运到三楼。楼层高度相同、重物重力不同，图丙的重物重力最大、图甲、乙最小且相等。从图中提供的信息，进行归纳： (1)根据图示数据可知，对重物做功最多的是图 中工人，做功时间最短的是图 中工人。 (2)比较图甲、乙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。 (3)比较图乙、丙可知， 图中工人做功快，判断依据是： 。 (4)为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用 表示做功的快慢（填物理量名称）。 (5)某工人搬东西时，其表示的物理意义是 。 24．中国“人造太阳”——大型核实验装置（ EAST）取得重大突破，奠定了我国在核聚变研究领域的世界领先地位。 （1）EAST利用氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。这与我国正在运行的核电站获得核能的方式 （填“相同”或“不同”）。结合成氦原子核时，带正电的氘、氚原子核间具有很强的静电 （填“引”或“斥”）力。 在利用核能过程中，能量的转移和转化具有 （填“ 方向”或“可逆”）性。 （2）EAST装置中，超导线圈中的强大 （ 填“电压”或“电流”）产生强磁场，氘、氚原子核在磁力作用下被约束在真空室的环形轨道内运动，运动方向始终与磁力方向垂直。磁力对氘、氚原子核 （填“做功”或“不做功”），该过程 （填“能”或“不能”）说明磁力可以改变物体的运动状态。 学科网（北京）股份有限公司 《第十一章功和机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A B D C B B D C 题号 11 12 13 14 15 答案 AD ACD BCD AD BC 1．D 【详解】A．惯性是物体具有保持原有运动状态的一种性质，不能用受到惯性，惯性力等词形容，故A错误； B．A为最低点，高度最小，重力势能最小，B是摆荡到右边时的最高点，速度不是最大的，所以动能不是最大的，故B错误； C．人由A点运动到B点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，由于摩擦，会消耗一部分机械能，所以机械能减小，故C错误；                                                               D．人从B点运动到A点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】由图像可知，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面的压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，拉力相同，根据W=Fs可知，运动的距离越远，所做的功越大，由图可知，sOA>sAB，则WOA>WAB；由图像可知，OA段运动的时间tOA=6s，AB段运动的时间tAB=12s-6s=6s 则OA段和AB段运动的时间相同，都是6s，根据可知，相同时间，做的功越多，功率就越大，则POA>PAB；综上，WOA>WAB，POA>PAB，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．A 【详解】滑轮右端的绳子原长为3m，小红从定滑轮正下方沿水平方向移动4m，由数学知识，则移动后绳长为 所以绳子自由端移动的距离 s＝5m﹣3m＝2m则物体被提高的高度为 h＝s＝2m滑轮为定滑轮，不省力，若不计绳重和摩擦，他至少做的功 W总＝W有用＝Gh＝100N×2m＝200J故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【点睛】本题考查功的公式的运用，求出绳端移动的距离是解答此题的关键。 4．B 【详解】AB．铁锁从A处摆动到最低点时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小；铁锁从最低点摆动到B处时，质量不变，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大；所以铁锁从A处摆动到B处，重力势能先变小后变大，动能先变大后变小，故A错误，B正确； C．不考虑空气阻力，铁锁来回摆动过程中的最高点保持不变，机械能守恒，所以铁锁摆回时不会打到小明，故C错误； D．铁锁的质量再大一些，铁锁来回摆动过程中机械能守恒，铁锁来回摆动过程中的最高点保持不变，所以不会打到小明，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．若把木块放在绝对光滑的水平物面上实验，小球和木块均不受阻力作用，会一直运动下去，无法比较小球的动能大小，故A错误； B．木块被弹开是小球动能转化为木块的动能，故B错误； C．弹簧在被小球压缩松开手前其弹性形变最大，弹性势能最大，故C错误； D．物体在运动过程中受到阻力作用，消耗一部分机械能，故木块得到的机械能一定小于弹簧压缩时的弹性势能，故D正确。 故选 D。 6．C 【详解】小明同学的质量大约为：m=50kg，身体上升高度约为h=0.6m，t=1min，n=20，小明同学的体重 G=mg=50kg×10N/kg=500N做一次引体向上需克服重力做的功 W=Gh=500N×0.6m=300J1min内做的总功 W总=20W=20×300J=6000J小明同学的功率约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】货箱的重力 则他对货箱所做的功 故选B。 【点睛】 8．B 【详解】由G=mg知道，小红妈妈质量大，受到的重力也大，上楼过程克服自身重力做功，由W=Gh知道，小红妈妈做功多，由 知道，相同时间内小红妈妈功率大，即做功快．故B正确． 9．D 【详解】A．以地面为参照物，运动员与地面之间的位置发生变化，所以运动员是运动的，故A错误； B．惯性不是力，不能称为惯性力，故B错误； C．滑雪运动员起跳后下落，高度减小，所以重力势能减小，故C错误； D．下落的过程中，重力势能转化为动能，所以动能增大，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】A．质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑，是为了控制到达水平面时的速度相同，而球的质量不同，实验探究的是动能大小与物体质量的关系，故A错误； B．根据甲球将纸盒推得更远这一实验现象，只能推出甲球到达水平面时具有的动能更大，而动能大小与质量有关，两球质量不同，不能推知甲球到达水平面时的速度较大这一结论，故B错误； C．实验中利用球将纸盒推动的距离来反映球对纸盒做功的多少，这是转换法。甲球将纸盒推得更远，说明甲球对纸盒做功更多。故C正确； D．甲乙从不同高度静止滚下，只要比较两球将纸盒推动的距离即可比较甲乙到达水平面时具有动能的多少。能将纸盒推得越远，说明该球对纸盒做功多，该球到达水平面时具有的动能就大。故D错误。 故选C。 11．AD 【详解】AB． 进站过程中，车辆需要克服摩擦力做功，则车辆的机械能减小，故A正确，B错误； C．进站过程中，车辆需要克服摩擦力做功，车辆的动能一部分转化为内能，一部分转化为重力势能，故C错误； D．当出站时，车辆质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D正确。 故选AD。 12．ACD 【详解】A．冷天搓手取暖，是通过双手摩擦做功，将机械能转化为内能，故A符合题意； B．水沸腾时蒸汽冲开壶盖，是内能转化为机械能，故B不符合题意； C．陨石在大气层坠落时发光发热成为流星，是陨石与空气摩擦，机械能转化为内能，故C符合题意； D．压缩空气点火，是通过压缩空气做功，机械能转化为内能，故D符合题意。 故选ACD 。 13．BCD 【详解】A．由图丙知：当拉力为零时弹性绳的长度为1.2m，即弹性细绳原长为1.2m，故A正确； B．由图乙知小球在2.5m速度为0，则下落的最大高度为2.5m，故B错误； CD．由图丙知，由图像知图像为一次函数图像，解析式为，把（1.2，0）（2.0，8）代入解析式得 解析式为 由图乙得，当 时，小球的速度最大，此时重力等于拉力，为 即 因为不计空气阻力，小球的重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，所以弹性细绳的最大弹性势能为 因为小球在下落的过程中先做加速运动，当拉力等于重力时，合力为零，速度达到最大，然后做减速运动；故当下落高度为1.6m时，速度最大，拉力等于重力；小球最终停止时，处于平衡状态，受平衡力，即拉力等于重力，故小球最终停在 的位置，故CD错误。 故选BCD。 14．AD 【详解】A．用力推木箱前进，人对木箱有一个推力，木箱在力的方向上移动了距离，力对木箱做了功，故A符合题意； B．提着水桶水平前进，人对水桶有一个向上的力，水桶在水平方向上前进，在力的方向没有移动距离，因此人对水桶没有做功，故B不符合题意； C．举着杠铃原地不动，人给杠铃一个向上的力，杠铃在力的方向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故C不符合题意； D．实心球在抛出前受到推力，球在推力的方向上移动了距离，因此人对球做功，故D符合题意。 故选AD。 15．BC 【详解】A．从a点向b点运动过程中，高度减小，重力势能减小，重力势能大部分转化成动能，因为有滑动摩擦，少部分转化成内能，故A错误； BD．在a点和e点都处于静止状态，说明动能都为零，因为高度不同，所以，重力势能就不相等，因此机械能不相等，e点高度小，所以e点重力势能小于在a点的重力势能，故B正确，D错误； C．从c点下落到d点过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转为动能，故C正确。 故选BC。 16． 形状 大 【详解】[1]力的作用效果有两个：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态。撑杆跳运动员将杆压弯，杆的形状发生了改变，这说明力可以改变物体的形状。 [2]物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能，弹性势能和材料与物体的形变程度有关，同种物体形变越大，其弹性势能越大，所以杆压的越弯，其弹性势能越大。 17． 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量 焦耳 【详解】[1][2]如果物体具有对外做功的能力，我们就说这个物体具有能量，简称能，所有能量的单位都是焦耳。 18．(1)129600 (2)1296 【详解】（1）一昼夜（24h）心脏对血液做的功为 W=Pt=1.5W×24×3600s=129600J （2）由 W=Gh=mgh 可知送水的质量为 19． 减小 减小 减小 【详解】[1][2][3]雾炮车在某条平直公路上匀速行驶，进行喷雾抑尘的过程中，速度不变，质量减小，所以动能减小；高度不变，质量减小，所以重力势能减小；机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能减小。 20．起重机每秒做功为 【详解】功与做功所用时间的比叫作功率，大小等于单位时间内所做的功，所以起重机输出的功率为64.5kW，其物理意义是起重机每秒做功为。 21．(1) 刻度尺 秒表 (2)B (3) 一楼到三楼的竖直高度h/m 功率P/W (4) 【详解】（1）[1][2]小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率 所以需要台秤测量质量、用刻度尺测量一楼到三楼的竖直高度，用秒表测量上楼所用的时间。 （2）小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率 因此测量过程中，需要测量箱子的质量、测出一楼到三楼的竖直高度、测出小军上楼所用的时间，最后算出小军搬运箱子的功率，因此并不需要测出楼梯的总长度。 故选B。 （3）[1][2]实验中所要测量并记录的物理量有：箱子的质量m/kg、一楼到三楼的竖直高度h/m、上楼所用的时间t/s，需要计算并记录的物理量有：小军对箱子做的功W/J、功率P/W。因此表中需要填写的是一楼到三楼的竖直高度h/m和功率P/W。 （4）通过以上步骤可知，功率为 22． 动能和重力势能可以相互转化 B 重力势能转化为动能 B 【详解】（1）[1]单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动都有动能和重力势能的相互转化，说明动能和重力势能可以相互转化。 （2）[2]在单摆实验中，摆球从A位置运动到B位置，重力势能转化为动能，从B位置运动到C位置，动能转化为重力势能，所以B位置的动能最大。 （3）[3]滚摆从最高处滚下来时高度减小，所以重力势能减小，动能增大，此过程将重力势能转化为动能。 （4）[4]由题意可知，单摆的周期只与摆绳的长度有关，与摆球的质量无关，故选B。 23．(1) 丙 甲 (2) 甲 做功相同，甲用时间少 (3) 丙 相同时间内，丙做功较多 (4)功率 (5)某工人搬东西时每秒做功50J 【详解】（1）[1][2]由图中信息可知，图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，图丙的重物重力最大，上升的高度相同，由可知，对重物做功最多的是图丙中的工人；由图可知，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，做功时间最短的是图甲中工人。 （2）[1][2]图甲、乙的工人所搬重物的重力相同，上升的高度相同，由可知，图甲、乙所做的功相同，甲用时40s，图乙、丙的工人用时45s，甲图中工人做功快，判断依据是：做功相同，甲用时间少。 （3）[1][2]比较图乙、丙可知，丙所提重物的重力大，提升高度相同，由可知，丙比乙对重物做功多，二者用时相同，丙图中工人做功快，判断依据是：相同时间内，丙做功较多。 （4）甲、丙两图中，工人做的功不等，用的时间不同，为了能够比较甲、丙两图中工人做功的快慢，物理学中用功率表示做功的快慢，即用单位时间做功的多少来表示做功的快慢，写成公式。 （5）功率表示做功的快慢，某工人搬东西时，其表示的物理意义是某工人搬东西时每秒做功50J。 24． 不同 斥力 方向 电流 不做功 能 【详解】（1）[1]核电站是利用核能发电，利用了核裂变原理。它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应，是可加控制的。与氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核的核聚变方式不同。 [2]由于同种电荷相互排斥，故带正电的氘、氚原子核间具有很强的静电斥力。 [3]能量转化具有方向性，在利用能量的过程中有能量耗散，耗散的能量不可再利用，所以我们要节约能源。 （2）[4]奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场，EAST装置中，超导线圈中的强大电流产生强磁场，强磁场产生强磁力约束氘、氚原子核在真空室的环形轨道内运动。 [5]由材料知，氘、氚原子核运动方向始终与磁力方向垂直，没有在磁力方向上移动距离，故磁力对氘、氚原子核不做功。 [6]氘、氚原子核在磁力作用下被约束在真空室的环形轨道内运动，运动方向时刻在变化，故该过程能说明磁力可以改变物体的运动状态。 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