第十一章 功和机械能 单元练习A卷 2025-2026学年人教版八年级下册物理

第十一章 功和机械能 单元练习A卷 2025-2026学年人教版八年级下册物理 （时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题（每题3分，共30分） 1．如图所示，一位重400N的中学生向上提着一个重40N的箱子沿教学大楼的楼梯从一楼匀速登上三楼，该过程中他向上提着箱子的力做功最接近的是（　　） A．24J B．240J C．2400J D．24000J 2．下列实例中，有力对物体做功的是（　　） A．如图：跳水运动员从跳板上跳下 B．如图：背着书包在水平路面上前进 C．如图：举重运动员举着杠铃停在空中 D．如图：踢出去的足球在水平草地上滚动 3．如图所示，一长方体木块，置于同一粗糙水平面上。在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙，木块被拉动了相同的距离，则下列关于拉力所做的功，正确的是（　　） A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＞W乙＞W丙 C．W甲＜W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙 4．星期天的早晨小明登到山顶后可以采用两种路径下山，一种是从东面陡坡下山，需用时7min；另一种是从西面缓坡下山，需用时15min（设山下地面相平，不计摩擦）。则下列说法正确的是（　　） A．从东面下山，自身重力做功多一些 B．从东面下山和从西面下山，自身重力做功一样多 C．从西面下山，重力做功的功率大 D．两种下山方式重力做功的快慢一样 5．一辆新能源电动汽车匀速驶上平直斜坡的过程中，牵引力大小保持不变。对于上坡过程中的汽车，下列说法正确的是（　　） A．汽车所受力的合力变大 B．牵引力对车做的功不变 C．汽车的机械能保持不变 D．汽车输出功率保持不变 6．如图所示，2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功。在返回舱减速着陆的过程中，下列说法正确的是（　　） A．返回舱的机械能保持不变 B．返回舱的动能转化为重力势能 C．返回舱的重力势能减小，动能减小 D．返回舱的重力势能减小，动能增大 7．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为mA＝mB≠mC，木桩相同，木桩和重物位置如图甲所示，重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B．木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C．比较A、C可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D．若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB＜mC 8．《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点的过程中，下列判断中正确的是（　　） A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 9．抛出的小球竖直向上运动并落回地面的过程中，先后经过A、B两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小球在A、B两点的动能相等 B．小球在运动过程中机械能不守恒 C．小球在A点的速度比在B点大 D．小球在A点的离地高度比在B点低 10．用a、b两弹簧测力计分别拉着质量相同的甲、乙两物体同时开始竖直向上运动，其运动的路程随时间变化的图象如图所示，则在运动过程中（　　） A．甲、乙均做加速运动 B．在2﹣6s内，乙相对于甲向上运动 C．a、b两弹簧测力计的示数之比为2：1 D．a、b两弹簧测力计拉力的功率之比为2：1 二、填空题（每空2分，共24分） 11．小区楼内贴有如图所示的警告标志来提醒大家不要高空抛物，物体从高空下落后速度一直增大，是由于受到_________，从能量转化的角度解释高空抛物会对地面的人会造成伤害的原因：________________________________________。 12．中国在无人机的研发和生产技术处于世界领先。如图所示是一款我国某公司生产新型无人机，机身总质量1.5kg，小京同学操作该无人机先以1m/s的速度沿竖直方向匀速上升40m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行40m，g＝10N/kg，无人机在上升过程中需要克服重力做功________J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为__________W。 13．如图所示，用水平方向F＝8N的拉力，拉着重为100N物体向左匀速运动了2m。物体运动过程中重力做功________J，拉力做功________J。用恒定的大小不变的水平方向F的拉力拉着该物体，还在该路面上匀速运动，但速度比原来快一些，那么该拉力F做功的功率将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 14．如图是某轻轨站的设计方案，站台比正常运行时的轨道高一些，列车靠惯性上坡进站时，它的________能转化为________能，自动减速；下坡出站时，能量转化正好相反，自动加速。这样设计的好处是___________。 15．如图甲为一款乒乓球发球机，如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，如图乙所示。若不计空气阻力，三个乒乓球到达乒乓球台时的机械能_________，三个乒乓球到达乒乓球台的速度___________。（选填“相同”或“不相同”） 三、实验探究题（每空2分，共28分） 16．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动： （1）他需要的测量工具分别是：测量身体质量m的磅秤、测量爬楼的高度h的__________和测量时间t的_________（填写测量器材）。 （2）利用所测物理量计算功率的表达式是P＝_________。（用上述符号表达） （3）测得小科的质量是50kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小明登楼的功率是__________W（g取10N/kg）。 17．如图为小铁块由静止开始沿光滑斜面下滑过程中的频闪照片示意图，即通过频繁开启闪光灯，在同一张照相底片上得到小铁块运动到不同位置的照片，已知相邻两次闪光的时间间隔相同，且第一次闪光时小铁块恰好从A点开始运动。请根据照片分析： （1）小铁块做的是___________运动；（选填“匀速直线”或“变速直线”） （2）小铁块在__________点动能最大；（选填“A”、“B”或“C”） （3）小铁块所受的重力在AB段做的功__________在BC段做的功。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 18．为“探究动能的大小跟哪些因素有关”，进行了如图所示的实验，其中m1＝m2＜m3，h1＝h3＞h2，所用物块为木块。 （1）本实验研究的是_________（选填“小球”或“木块”）的动能与它的质量、速度的关系；实验中物体的速度是指_____________（选填“即将碰撞木块时”或“碰撞木块后”）的速度。 （2）甲、乙两次实验中木块克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1_________W2（选填“＞”“＝”或“＜”），从能量转化的角度也可以看出，两次实验中甲实验中的小球的动能_________（选填“较大”或“较小”）。 （3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为了使木块不滑出木板，需改进丙图实验，再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是__________（填写正确选项前的字母）； A.适当增加钢球的高度； B.适当降低钢球的高度； C.换用质量更小的钢球； （4）若水平面是光滑的，木块被小球碰撞后将____________（选填“静止”或“匀速直线运动”），__________（选填“能”或“不能”）完成该实验探究。 四、计算题（19题8分，20题10分，共18分） 19．在某建筑工地上，起重机在2min内把体积为30m3的花岗岩碑石提升2.5m高。已知该花岗岩的密度为2.8g/cm3。g取10N/kg。通过计算回答： （1）这块花岗岩碑石的质量是多大？ （2）起重机对碑石所做的功是多少？ （3）起重机对碑石做功的功率是多少？ 20．电商和快递行业的发展给我们的购物带来了极大的方便。如图所示，一辆快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶，行驶时所受的阻力始终为车总重的，快递运输车（含驾驶员）空载时所受重力为2.5×104N。 求：（1）快递运输车空载行驶时发动机牵引力的大小； （2）快递运输车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内牵引力做的功； （3）当快递运输车装载1.1×104N的货物以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力做功的功率。 1.B 【解析】一层楼高3m，一楼到三楼是两层楼高，即h＝3m×2＝6m，该过程中他向上提着箱子的力为：F＝G物＝40N，则此过程他向上提着箱子的力做的功为：W＝Fs＝40N×6m＝240J，故ACD错误，B正确。 2.A 【解析】跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做功，故A正确；背着书包在水平路面上前进，书包移动距离的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距离，力对物体不做功，故B错误。举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，没有力做功，故C错误；足球在光滑水平面上滚动，依靠的是足球的惯性，足球在水平方向上虽然移动了距离，但是水平方向上没有力的作用，没有力做功，故D错误。 3.D 【解析】（1）甲、乙两图中，虽然木块的放置方式不同，但它对水平面的压力大小等于自身的重力，而重力不变，所以其对水平面的压力大小相同，且接触面的粗糙程度相同，所以这两种情况下摩擦力的大小相等；由于木块做匀速直线运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知F甲＝F乙＝f； （2）丙图中，在木块上加放一个重物后，木块对接触面的压力变大，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力变大，即f′＞f；木块仍然做匀速直线运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知F丙＝f′；由此可知F甲＝F乙＜F丙； （3）因为木块被拉动了相同的距离，所以由W＝Fs可知W甲＝W乙＜W丙，故D正确；ABC错误。 4.B 【解析】小明的重力一定，山的高度一定，由W＝Gh可知两种下山方式重力做的功一样多，故A错误、B正确；功率，即做功的快慢。已知从东面下山的时间较短，而重力做功一样多，由P＝可知，从东面下山，重力做功的功率大，即做功快，故CD错误。 5.D 【解析】汽车做匀速直线运动，说明汽车受力平衡，所以合力为零，故A错误；牵引力大小不变，在力的方向上移动的距离逐渐增大，根据W＝Fs可知，牵引力对车做的功变大，故B错误；汽车做匀速直线运动，速度不变，质量不变，则动能不变，高度变大，则重力势能变大，机械能逐渐增大，故C错误；牵引力大小不变，速度大小不变，根据P＝Fv知，功率不变，故D正确。 6.C 【解析】返回舱减速着陆的过程中，减速，动能减小，高度降低，重力势能减小，所以机械能减小，故A错误；B错误；C正确；D错误。 7．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为mA＝mB≠mC，木桩相同，木桩和重物位置如图甲所示，重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B．木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C．比较A、C可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D．若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB＜mC C 【解析】重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重物的重力势能转化为动能，故A正确；根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故B正确；根据控制变量法的思想，A、C的重力不同，下落的高度也不同，因此比较A、C不能得出重物下落的高度越高，重力势能越大，故C错误；若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则B、C的重力势能相同，C下落的高度小，因此质量大，所以m B＜m C，故D正确。 8.C 【解析】荡秋千时，秋千（包括上面的人）的质量不变，从最低点运动到最高点的过程中，速度减小，动能减小，随着秋千向最高点的运动，它的高度是在逐渐增加的，重力势能逐渐增大。 9.B 【解析】由图可知，球的质量不变，球在A点的动能小于B点动能，所以球在A点的速度小于B点速度，故AC错误；球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在A点动能和B点重力势能相等，A点的重力势能大于B点的动能，所以A点的机械能大于B点的机械能，机械能不守恒，故B正确；A点的重力势能大于B点的重力势能，球的质量不变，所以球在A点的高度大于B点的高度，故D错误。 10.D 【解析】从图象中可以看出甲、乙两物体的路程与时间图象都是一条直线，表示速度恒定，所以甲、乙两物体都做匀速直线运动，故A错误；甲的速度大于乙的速度，在2﹣6s内，甲与乙的距离变大，乙相对于甲向下运动，故B错误；由于甲、乙两物体都做匀速直线运动，所以它们受到的拉力都等于各自的重力，甲、乙质量相同，根据重力公式G＝mg可知它们的重力也相同，因此，a、b两弹簧测力计的示数都等于物体的重力，所以示数之比为1：1，故C错误；从图象中可以看出，当t＝8s时，甲的路程为8m，乙的路程为4m，则甲的速度为，乙的速度为，由功率公式P＝Fv可知a、b两弹簧测力计拉力的功率之比为，故D正确。 11.重力 较高处具有较大的重力势能，下落后转化为动能，动能越大对人的伤害越大。 12.600 10 【解析】无人机的重力为G＝mg＝1.5kg×10N/kg＝15N，无人机在上升过程中需要克服重力做功为W＝Gh＝15N×40m＝600J，上升飞行的时间为：；水平飞行的时间为：；整个飞行过程的时间为t＝t1+t2＝40s+20s＝60s，水平飞行时，没有竖直方向上移动距离，故没有克服重力做功，则在整个飞行过程中克服重力做功的功率为：。 13.0 16 变大 【解析】物体在水平拉力作用下向左匀速运动，重力的方向是竖直向下的，由于物体没有在重力方向移动，所以重力对物体不做功，即做功为0；拉力做功：W＝Fs＝8N×2m＝16J；物体受到水平方向拉力不变，速度比原来快，由P＝＝＝Fv可知，拉力做功的功率将变大。 14.动 重力势 节约能源 【解析】列车靠惯性上坡进站时，质量不变，速度减小，则动能减小，高度增加，则重力势能增大，动能转化为重力势能，自动减速；下坡出站时，能量转化正好相反，自动加速。这样设计的好处是利用自身机械能的转化刹车和启动，可以节约能源。 15.相同 相同 【解析】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于乒乓球到达球台时所处的高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达乒乓球台的速度相同。 16.（1）刻度尺 秒表 （2） （3）150 【解析】（1）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）爬楼时要克服重力做功，上楼的功率P＝＝＝，功率的表达式为P＝。 （3）从一楼上到3楼，上升的高度h＝3m×2＝6m，小科上楼的功率P＝＝＝150W。 17.（1）变速直线 （2）C （3）小于 【解析】（1）已知相邻两次闪光的时间间隔相同，由图可知，小铁块在相同时间内通过的路程不同，所以做的是变速直线运动； （2）小铁块由静止开始沿光滑斜面下滑过程中，质量不变，速度越来越大，所以动能越来越大，故在C点动能最大； （3）如图，DE＞AD，小根据W＝Gh可知，小铁块所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功。 18.（1）小球；即将碰撞木块时； （ 2 ）＞；较大；（3）C；（4）匀速直线运动；不能。 【解析】（1）本实验的探究对象是小球，通过改变小球的质量和速度，探究的是碰撞之前小球的动能；实验中物体的速度是指即将碰撞木块时； （2）甲、乙两次实验中木块受到的摩擦力大小相等，由于甲图中移动的距离大，克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1＞W2，从能量转化的角度也可以看出，动能越大，能够做功越多，故两次实验中甲实验中的小球的动能大。 （3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，为了使木块不滑出木板，需改进丙图实验，再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是换用质量较小的小球，C； （4）若平面绝对光滑，则本实验将不能达到实验目的，因为若平面绝对光滑，被碰撞后的木块将一直做匀速直线运动，小球碰撞前的动能大小就不能由木块移动的距离体现，不能完成实验。 19.解：（1）花岗岩碑石的质量是：m＝ρV＝2.8×103kg/m3×30m3＝8.4×104kg （2）起重机对碑石所做的功是：W＝Gh＝mgh＝8.4×104kg×10N/kg×2.5m＝2.1×106J （3）起重机对碑石做功的功率是： 20.解：（1）运输车行驶时所受的阻力：f＝×2.5×104N＝2500N， 运输车匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力：F＝f＝2500N； （2）运输车的速度：v＝36km/h＝10m/s， 运输车运动的路程：s＝vt＝10m/s×10s＝100m， 10s内牵引力做的功：w＝Fs＝2500N×100m＝2.5×105J； （3）当快递运输车装载1.1×104N的货物，所受的阻力：f1＝×（2.5×104N+1.1×104N）＝3600N，运输车匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力：F1＝f1＝3600N； 运输车的速度：v1＝72km/h＝20m/s， 由P＝＝Fv得到牵引力做功的功率：P＝F1v1＝3600N×20m/s＝72000W。 学科网（北京）股份有限公司 $