第十一章 功和机械能 单元练习B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B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．为提高学生体质，很多城市把跳绳（如图）列入了初中体育学业水平考试项目。某初三学生1min完成了180次跳绳，以下相关估测不符合实际的是（　　） A．学生质量可能是50kg B．每次跳起的高度约5cm C．学生1min做功约5000J D．学生做功的功率约为500W 2．如图所示，小桂沿着斜面推动木箱向上移动的过程中，木箱受到的哪个力没有做功（　　） A．推力F推 B．重力G C．支持力F支持 D．摩擦力f 3．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（　　） A．F1＝F2；P1＜P2 B．F1＝F2；P1＞P2 C．F1＞F2；P1＞P2 D．F1＜F2；P1＞P2 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．如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一滑块，O点是弹簧保持原长时滑块的位置，AO的距离与OB距离相等。开始时用力推滑块压缩弹簧至A位置，后放手释放滑块，滑块向右运动。已知滑块经过C点时，滑块所受地面的摩擦力与弹簧的弹力大小相等。下列说法正确的是（　　） A．向右运动过程，滑块受摩擦力f方向一定向左 B．第一次向右运动过程中，经过O点时速度v最大 C．滑块最终可能停在B点 D．若第一次向右运动经过C点时，所有力都突然消失，滑块将保持静止 6．我国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧（jiàn，引水的竹、木管子）内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”这段文字描述的是筒车（如图甲）这样一种以水流为动力来取水的机械，其模型如图乙所示，筒车的转动速度不变，下列说法不正确的是（　　） A．取水筒内的水，在取水处时动能最大 B．取水筒内的水，在倒水处时重力势能最大 C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，机械能一直在增大 D．筒车取水时转得越快，功率越大 7．如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图象分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（　　） A．0﹣3s内拉力做功9J B．3﹣6s内拉力的功率逐渐变小 C．第6s拉力的功率为54W D．9﹣12s内拉力做功18J 8．如图甲所示为一个“魔罐”，图乙为其截面图。如图丙所示，小明将该罐子从斜面A点由静止释放，罐子滚到水平面D点停止，然后自动返回，再滚上斜面的B点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（　　） A．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能 B．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大 C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子也能自动返回滚上斜面 D．向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能 9．将扁平的石子向水面快速抛出，在满足一定条件的情况下，石子会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。图中虚线是某次打水漂过程中石子在水面上的运动轨迹。下列说法正确的是（　　） A．抛石子时，手对石子做了功，石子的动能增大 B．据图可知，石子在水面上从右向左运动 C．据图可知，石子受到的重力逐渐减小 D．据图可知，石子最终将漂浮在水面上 10．小华在甲、乙两个不同位置开展跨学科研学活动，如图为研学点附近的等高线图。则（　　） A．河水由乙流向甲 B．甲处的气压比乙处的大 C．小华在甲处具有的重力势能比乙处大 D．质量为50kg的小华从甲处走到乙处，重力做了1.5×104J的功 二、填空题（每空2分，共24分） 11．如图是一款智能送餐机器人，它的重力是400N，如果机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动20m，它所受到的阻力为50N。机器人的重力做功___________，牵引力对机器人做功__________J，功率为_________W。 12．新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有_____________。风将石头从地面吹飞起来的过程中石头的重力势能_______。（选填“增大”、“不变”或“减小”） 13．如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，因此机械能_________（选填“守恒”或“不守恒”）；卫星从远地点向近地点运动时，__________能转化成________能。（选填“动”或“重力势”） 14．炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的动能___________，机械能_____________（以上两空选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”）。若洒水车匀速行驶时受到的阻力为3000N，功率为30kW，则洒水车行驶的速度为__________km/h。 15．跳绳是我省体育与健康考试的项目之一。如图所示为某次跳绳模拟测试中，重450N的小红重心高度随时间变化的情况。根据图像可知小红1min跳绳_________次。小红在1min内克服重力做功的功率为____________W。 三、实验探究题（每空2分，共28分） 16．小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系。”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表所示。请回答下列问题： 次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平距离/m 1 a 0.50 20.00 10.10 2 b 0.50 30.00 8.20 3 c 1.00 20.00 14.00 （1）实验中通过比较____________________来比较橡皮筋弹性势能的大小。 （2）比较1、2两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的____________有关。 比较1、3两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的__________有关。 （3）用同种材料相同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是_________。 A．窄而长的 B．宽而长的 C．窄而短的 D．宽而短的 17．近年来，高空坠物事件层出不穷，给人们的生活带来很大困扰。小文和小雨同学想探究高空坠物的重力势能与哪些因素有关？她们进行了如下猜想： （1）可能与物体的质量有关； （2）可能与物体所在的高度有关。 她们在水平地面上铺一张白纸，找来三个体积相同的小球和一些颜料，将小球表面沾满颜料，从高处由静止释放，观察并记录球在白纸上留下的圆斑；相关信息如下表所示：（已知小球的质量关系为：m1＜m2＝m3） 实验次数 m h/m 1 m1 1 2 m2 1.3 3 m3 1.5 根据实验过程，回答下列问题： （1）该实验中，小文是用圆斑的___________（选填“清晰程度”、“面积大小”）来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫做__________； （2）如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图_________（选填“a”或“c”）； （3）对比第2、3次实验，可以得出的结论是：在质量一定时，____________________________________________________； （4）小雨认为记录小球在白纸上留下的圆斑，可能产生实验误差，请你提出一种好的改进措施：________________________________________________； 18．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中，小金设计了如图所示的实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止（s1＜s2＜s3）。 （1）该实验中的研究对象是____________； （2）在图甲、乙中，h2＞h1，观察实验现象，得出结论：_____________________________________________________________； （3）甲、乙、丙中，图__________水平面对木块做功最少，m1_________m2（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （4）小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间t2，则t1__________t2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 四、计算题（19题8分，20题10分，共18分） 19．健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，取手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体与地面水平，然后回收归位，反复操作，如图所示。小梦的体重为500N，做一次运动身体从状态1到状态2，小梦身体的重心下降20cm。问： （1）状态1到状态2过程中小梦所受的重力做功为多少？ （2）若小梦每分钟可以做15个这样的运动，每次重心上升的高度和下降时相同，完成一个运动要克服重力做功一次，则她健身时克服重力做功的平均功率是多少？ （3）完成运动后，小梦站立休息一会儿，双脚与地面的总接触面积为500cm2，此时她对地面的压强为多少？ 20．为保家卫国，加强国防建设，我国自主研制了一款两栖坦克，坦克发动机最大功率为440kW，满载时质量是24t，坦克每条履带与地面的接触面积是2m2（g取10N/kg，不计空气阻力及能量损耗）。求： （1）该坦克满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ （2）该坦克满载在水中航行时，受到的浮力是多少？ （3）在某次演习中，该坦克在水中以54km/h的速度匀速直线航行10min，此时发动机输出功率为300kW，该坦克航行过程中受到的阻力是多少？ 1.D 【解析】大多数初三学生的质量约为50kg，故A符合实际；跳绳每次起跳的高度约为5cm，故B符合实际；学生1min跳绳180次，做的功约为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×5×10﹣2m×180＝4500J，5000J与4500J相差不大，故C符合实际；学生做功的功率为：P＝＝＝75W，500W与75相差较大，故D不符合实际。 2.C 【解析】推力沿斜面方向向上，物体沿斜面方向移动了一段距离，推力做了功，故A不符合题意；重力方向竖直向下，物体沿斜面方向移动时在竖直方向上移动了一段距离，克服重力做了功，故B不符合题意；支持力垂直于接触面，物体运动的方向和支持力的方向垂直，支持力没有做功，故C符合题意；摩擦力沿斜面向下，物体沿斜面方向移动了一段距离，克服摩擦力做了功，故D不符合题意。 3.A 【解析】由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小，由图乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为4m/s；两次都是匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力，故推力大小都等于摩擦力大小，根据摩擦力大小的影响因素可知摩擦力大小没变，故受到的水平推力F1＝F2；已知v甲＜v乙，由P＝＝＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2，故A正确，BCD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.A 【解析】向右运动过程，物体相对地面一直向右运动，故滑动摩擦力的方向向左，故A正确；金属滑块从A运动到O的过程中，因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力；开始时，弹力大于摩擦力，滑块做加速运动；当弹力等于摩擦力时，滑块的速度最大；继续运动到O的过程中，弹力小于摩擦力，滑块做减速运动；滑块从O运动到B的过程中，因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力，则滑块的速度不断减小，所以速度最块的位置在AO之间，故B错误；金属滑块在A点时，会向运动，说明弹力大于摩擦力，金属滑块运动到B点，由于OA等于OB，弹簧形变量相同，滑动摩擦力大小不变，故在B点受力不平衡，不能停在B点，故C错误；第一次向右运动经过C点时的速度为0，若所有力都消失，则小球将保持匀速直线运动状态，故D错误。 6.A 【解析】取水筒内的水，从取水处到倒水处，速度和质量不变，动能不变，故A错误；取水筒内的水，在倒水处时高度最大，重力势能最大，故B正确；取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，总的机械能一直增大，故C正确；筒车取水时转得越快，在相同时间取水就越多，对水做功越大，功率越大，故D正确。 7.D 【解析】由图甲可知，9～12s内，拉力为F＝6N，由图乙知，9～12s内，物体做匀速直线运动，v＝1m/s，所以9～12s内物体移动的距离s＝vt＝1m/s×3s＝3m，则推力对物体做功W＝Fs＝6N×3m＝18J，故D正确；由图乙知，0～3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故A错误；由图甲可知，3～6s内，拉力为F＝9N，由图乙知，3～6s内，物体运动速度逐渐增大，由P＝＝＝Fv可知，功率逐渐变大，故B错误；第6s拉力大小未知，由P＝＝＝Fv可知，功率无法计算，故A错误。 8.B 【解析】罐子从A点滚动到C点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大；由于罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，罐子克服摩擦做功，机械能转化为了内能；此过程中，橡皮筋发生了弹性形变，具有弹性势能，所以罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能转化为了动能、弹性势能和内能，故A错误；罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大，故B正确；若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面，故C错误；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能，故D错误。 9.A 【解析】抛石子时，手对石子有力的作用，石子在该力的方向通过一定的距离，手对石子做了功，石子速度增大，它的动能增大，故A正确；由于石子克服摩擦做功，受到在水面上的机械能会减小，水面的高度减小，石子在水面上从左向右运动，故B错误；石子的质量不变，根据G＝mg可知，石子的重力不变，故C错误；石子的密度大于水的密度，根据物体浮沉条件可知，石子最终会下沉到水的底部，故D错误。 10.C 【解析】由图可知，甲的位置高于乙的位置，河水会由于受到重力作用，从甲处流向乙处，故A错误；由图可知，甲的位置高于乙的位置，甲处的气压比乙处的低，故B错误；小华的质量不变，甲的位置高于乙的位置，所以小华在甲处具有的重力势能比乙处大，故C正确；质量为50kg的小华从甲处走到乙处，重力做的功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×（400m﹣100m）＝1.5×105J，故D错误。 11.0 30 【解析】（1）由于机器人在水平路面上做匀速直线运动，没有在重力的方向上移动距离，由做功的两个必要条件可知，此过程中机器人的重力没有做功，即机器人的重力做功为0J； （2）机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，大小相等，所以所受的牵引力：F＝f＝50N， 则牵引力对机器人做功：W＝Fs＝50N×20m＝1000J； （3）牵引力对机器人做功的功率：P＝＝＝Fv＝50N×0.6m/s＝30W。 12.能量（机械能、动能） 增大 13.守恒 重力势 动 14.逐渐变小 逐渐变小 36 【解析】洒水车在匀速行驶过程中，速度不变，高度不变，但水不停地在减少，总质量在减少，则动能和重力势能都会逐渐变小，所以洒水车的机械能逐渐变小。 根据可得，洒水车行驶速度的大小为 。 15.180 67.5 【解析】由图可知，s为一个周期的时间，所以一分钟内跳绳的次数为n＝， 每次跳绳克服重力做功为：W0＝Gh＝450N×0.05m＝22.5J，则小红在1min内克服重力做功的功率为P＝＝＝67.5W。 16.（1）弹珠被弹射的水平距离 （2）长度 宽度 （3）D 17.（1）面积大小 转换法 （2）a （3）物体下落的高度越高，物体的重力势能越大 （4）让小球落在细沙上，通过沙坑的深度反映高空坠物的重力势能 18.（1）钢球 （2）在质量相同时，物体的速度越大，动能越大 （3）甲 ＜ （4）＞ 【解析】 （1）实验中通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离远近来比较钢球动能的大小，所以该实验中的研究对象是钢球。 （2）在图甲、乙中，两球的质量相同，因h2＞h1，乙中钢球下滑到水平面的速度较大，推动木块通过的距离较长，动能越大，故结论为：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （3）已知s1＜s2＜s3，图甲中木块通过的距离最小，因三种情况下木块受到的摩擦力相同（木块对水平面的压力和接触面粗糙程度相同），根据W＝fs可知，图甲中水平面对木块做功最少。 甲、丙图相比，因物体由斜面自由下滑到水平面的高度相同，滑到水平面的速度相同，由已知条件和转换法，丙中钢球的动能大，根据影响动能大小的因素，故可知 m1＜m2。 （4）在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，运动速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，速度等于初速度；在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，运动速度大于初速度；在上升过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，速度等于初速度。因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的速度，由t＝可知，通过A滑道用的时间为大于通过B滑道用的时间为，即t1＞t2。 19.解：（1）身重为500N的小梦身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功： W＝Gh＝500N×0.2m＝100J； （2）小梦每分钟做的总功：W总＝15×100J＝1500J， 她健身时克服重力做功的平均功率： P＝＝＝25W； （3）她对地面的压强为： p＝＝＝＝104Pa。 20.解：（1）该坦克满载静止在水平地面上时，对地面的压力为： 。 坦克履带与地面的总接触面积是： 。 它对水平地面的压强是： 。 （2）该坦克满载在水中航行时，处于漂浮状态，此时浮力为： 。 （3）发动机输出功率为： P＝300kW＝3×105W。 坦克的速度为： v＝54km/h＝15m/s。 利用P＝求得牵引力为： 。 该坦克在水中匀速直线航行，所以牵引力与阻力是一对平衡力，即阻力为： 。 学科网（北京）股份有限公司 $