第11章功和机械能实验探究专练--2025-2026学年人教版物理八年级下学期

第11章功和机械能实验探究专练-2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024） 1．用图的装置探究“阻力对物体运动的影响”。 (1)每次让小车从相同斜面的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的______。实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是更换______不同的表面； (2)实验表明：表面越光滑，小车受到摩擦阻力越小，小车运动的距离越远，小车的速度减小得越______（选填“快”或“慢”）；若平面绝对光滑，小车将做______； (3)如果小车从进入水平面直至停下来的过程中，在毛巾、棉布表面克服阻力做的功分别为W1、W2，则W1______W2（选填“>”“=”或“<”）； (4)探究过程中主要用到了控制变量法和______两种研究方法； (5)实验完成后，小明同学认为，不用斜面将小车放在材料不同的水平面上，然后分别用相同的推力加速推动相同的距离在观察分析的基础上，同样可以推测实验结论，你认为他的方法______（填“是”或“不”）正确的，理由是______。 2．学习了功率的知识后，小王和小白两位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动： (1)他们需要测量工具分别是：磅秤、卷尺和___________；（填写测量器材） (2)小王设计的测量步骤如下，其中多余的是___________（选填序号字母）； A．测出自己的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出自己上楼所用的时间t (3)利用以上所测物理量计算功率的表达式是___________； (4)测得小王的质量是60kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小王登楼的功率是___________W；（g取10N/kg） (5)他俩比赛看谁先从一楼爬到五楼，于是两人同时开始向上爬，结果小白先到五楼，小王后到五楼，已知他俩的体重相同，他俩做的功___________大，功率___________大。（两空均选填“小王”“小白”或“一样”） 3．如图所示，小军同学从一楼跑到三楼，他想通过登楼梯来估测自己的功率。为此： (1)实验原理：__________。 (2)需要的测量器材有磅秤、米尺、__________。 (3)小军同学设计的测量步骤如下，其中多余的是__________。 A．测出自己的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出自己从一楼登上三楼所用的时间t (4)下表是小军设计的实验记录表格，根据要记录的数据，请把表格补充完整 小军的质量m/kg _______ ________ 登楼梯的功率P/W (5)利用上面所测的物理量，写出计算功率的表达式_______。 (6)登楼梯时，某中学生从一楼匀速登上三楼，共用了10s，该中学生登楼时克服重力做功的功率最接近于________。 A．3000W B．300W C．30W D．3W (7)在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是_______。 ①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小； ②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小； ③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较。 A．只有① B．①② C．①③ D．①②③ 4．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，。 (1)实验中通过观察木块被钢球撞击后_______来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫_______； (2)由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的_______；同时也可以研究动能大小与_______的关系； (3)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1________f2（选填“>”；“=”或“<”），该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1________W2（选填“>”；“=”或“<”）； (4)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_______（选填“运动”或“静止”），就可以说明任意时刻两球的速度大小相等。 5．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知木块A、B、C的质量关系为；三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示；木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度可知，在质量一定时，物体高度______（选填“越高”或“越低”），重力势能_____（选填“越大”或“越小”）。 (2)木块B和C将木桩打入沙中的深度相同，由此小刚认为物体的重力势能的大小与质量无关。你认为小刚的观点是________（选填“正确”或“错误”）的，理由是_________________° (3)实验时，我们可以通过观察木桩陷入沙中的_______来判断木块重力势能的大小，这种研究问题的方法叫作_______（选填“控制变量法”或“转换法”）。 (4)实验中释放木块时，应使木块由静止开始下落，其目的是____________。 6．小萌同学利用图甲装置探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一个直小孔）套在铁架台的金属杆AB（足够长）上面，每次使小球压缩弹簧后松手。 (1)压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生________________________的物体具有弹性势能。 (2)实验时每次将弹簧压缩____________（选填“相同”或“不同”）的长度，分析比较_________________（选填“小球第一次弹起的高度”“小球最终静止时的高度”或“任意某一次弹起的高度”），从而比较弹簧的弹性势能大小。 (3)使小球压缩弹簧后松手，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能转化为____________能。小萌记录到某段时间内小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在、、三个时刻的动能最大的是____________时刻。 (4)下表中数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x____________（选填“成”或“不成”）正比。表格中第5次实验小球上升的高度应为____________cm。 实验次序 弹簧压缩量x/cm 上升的高度h/cm 1 1.00 1.50 2 2.00 6.00 3 3.00 13.50 4 4.00 24.00 5 5.00 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 《第11章功和机械能实验探究专练-2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024）》参考答案 1．(1) 速度 粗糙 (2) 慢 匀速直线运动 (3)= (4)推理法 (5) 不 见解析 【详解】（1）[1][2]实验中为了使小车到达水平面的速度相同，需要将小车从相同斜面的同一高度由静止滑下；在水平面上铺上粗糙程度不同的物体，可使小车受到不同的阻力。 （2）[1][2]由实验可得：木板表面最光滑，小车在上面运动的距离最远，说明水平面粗糙程度越小，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，小车运动的距离越远；由此可推理得：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将做匀速直线运动。 （3）因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1=W2。 （4）实验中推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，速度不会变小，它将保持匀速直线状态，用到推理法。 （5）[1][2]用相同的推力加速推动相同的距离时，由于接触面的粗糙程度不同，压力相同，则受到的阻力不同，在相同的推力作用下小车获得的初速度不同，没有控制初速度相同，故该方法是不正确的。 2．(1)秒表 (2)B (3) (4)180 (5) 一样 小白 【详解】（1）根据实验原理知道，实验时需要用磅秤测出身体质量m、用刻度尺测出爬楼的高度h的、用秒表测出爬楼时间t。 （2）估测自己上楼的功率，需要计算出上楼所做的功和上楼的时间，根据公式 求出功率的大小，故并不需要测量楼梯的总长度L，即B是多余的。 （3）由以上分析知道，所测物理量计算功率的表达式是 （4）从一楼上到3楼，上升的高度 小明上楼的功率 （5）[1][2]他俩的体重相同，上升的高度也相同，所以他们做的功相同，小白先到六楼，小王后到六楼，小白用的时间短，则由可知，小白的功率大。 3．(1) (2)秒表 (3)B (4) 一楼到三楼的竖直高度h/m 登楼所用时间t/s (5) (6)B (7)D 【详解】（1）登楼梯时，人克服自身重力做功，其功率为单位时间内所做功，即功率。 （2）磅秤用来测质量，米尺是测高度 （竖直方向），还需测量时间，所以需要秒表（或停表）。 （3）根据公式，我们需要测量人的质量m，竖直高度h，运动时间t，而楼梯的总长度L是斜边长度，不是竖直高度，且在计算重力做功时只与竖直方向位移有关，因此不需要测量楼梯总长度，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[1][2]由表可知，表中已有质量与功率的情况，还需要一楼到三楼的竖直高度h/m，以及登梯的时间t/s。 （5）由题可知，克服重力所做的功，所以功率。 （6）中学生质量约 50kg，每层楼高约3m，从一楼到三楼上升了两层，所以功率 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （7）①时间相同，比较Gh（即体重×高度），则 P与Gh成正比，可以比较功率大小。 ②都爬到杆顶，说明高度h相同，比较，即体重与时间比，也可以比较功率。 ③直接测出所有数据，计算出功率再比较。 三个方案都能比较功率大小。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．(1) 在水平面上移动的距离 转换法 (2) 速度 质量 (3) = > (4)静止 【详解】（1）[1][2]实验中通过观察木块被钢球撞击后移动的距离来判断钢球的动能大小，因为动能的大小无法直接测量，通过木块移动距离的远近来间接反映动能大小，这种研究问题的物理方法叫转换法。 （2）[1][2]由图甲、丙可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的速度；此时钢球质量不同，速度相同，所以同时也可以研究动能大小与质量的关系。 （3）[1]甲、乙两次实验中，木块对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，根据摩擦力的影响因素可知，木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力。 [2]由图可知，甲中木块被撞击后移动的距离​大于乙中木块移动的距离，根据可知，f相同，s越大，W越大，所以。 （4）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，若任意时刻两球的速度大小相等，那么以其中一个球为参照物，另一个球的位置不会发生变化，即C球相对于A球静止。 5．(1) 越高 越大 (2) 错误 没有控制B、C两个木块释放的高度相同 (3) 深度 转换法 (4)消除木块动能对实验的影响 【详解】（1）[1][2]木块 A和 B质量相同，B的高度更高，将木桩打入沙中的深度更深，说明在质量一定时，物体高度越高，重力势能越大。 （2）[1][2]木块B和C的质量不同，且下落的高度也不同（B的高度低于 C），没有控制高度这一变量，因此不能得出重力势能与质量无关的结论。 （3）[1][2]通过木桩陷入沙中的深度来间接反映木块重力势能的大小，这种将不易观察的物理量转化为容易观察的现象的方法叫作转换法。 （4）使木块由静止开始下落，可避免初速度对实验结果的干扰，保证实验中重力势能的转化只与下落高度和质量有关。 6．(1)弹性形变 (2) 不同 小球第一次弹起的高度 (3) 重力势 (4) 不成 37.50 【详解】（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生弹性形变的物体具有弹性势能。 （2）[1][2]弹簧压缩程度不同，具有的弹性势能不同，在此过程中通过小球上升高度反映弹簧弹性势能的大小。小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因此实验时每次将弹簧压缩不同的长度，分析比较小球第一次弹起的高度，从而比较弹性势能的大小。 （3）[1][2]小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能转化为重力势能；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，是因为有空气阻力等，在此过程中小球的机械能不守恒；在整个过程中小球的机械能不断减小，而这三个时刻小球的重力势能相等，所以动能最大的时刻是时刻。   （4）[1][2]由表中数据可知：当压缩量由变为时，压缩量变为2倍，而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度从变成了，是原来的4倍，所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比。进一步分析可知，E应该与压缩量x的平方成正比。表格中第5次实验中压缩量由变为，压缩量变为5倍，所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的25倍，小球上升的高度应为。 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 $