期末专项检测（三） 功和机械能 2025-2026学年人教版八年级下册物理

专项检测 功和机械能 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，冰壶比赛中，当投手将冰壶投出后，冰壶在水平的冰面上旋转着向前滑行。下列有关说法中正确的是（　　） A．投手将冰壶投出时，对冰壶不做功 B．冰壶在水平的冰面上滑行时，冰面对冰壶的支持力做功 C．当运动员在冰壶的前方用力“刷冰”时，运动员对冰壶做功 D．当冰壶撞击并推动前方的冰壶向前运动时，对前方的冰壶做功 2．如图所示，小明和小强分别将甲、乙两物体提高到相同的高度H，此过程两人所用的时间相同，对甲、乙的拉力大小也相同，对甲做的功为WAB，功率为PAB，对乙做的功为WCD，功率为PCD，则（　　） A．WAB＝WCD B．WAB＞WCD C．PAB＞PCD D．PAB＜PCD 3．如图所示，用F＝10N的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了30J的功，则在这一过程中（　　） A．重力做的功一定为20J B．物体一定受到10N的摩擦力 C．物体一定运动了3m D．物体一定运动了6m 4．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（　　） ①整个过程只有重力在对小球做功 ②小球在A点的动能大于在B点的动能 ③小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC ④小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能 A．只有①② B．只有③④ C．只有②④ D．只有②③ 5．用水平的力F1和F2，分别推着甲、乙两个物体在水平面上做直线运动。如图a、b分别是甲、乙运动的路程与时间的关系图象，已知甲的质量是乙的2倍，两个力做功的功率相等，则F1和F2的大小关系是（　　） A．F1＜F2 B．F1＝F2 C．F1＞F2 D．F1＝2F2 6．“随风潜入夜，润物细无声。”高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用下，开始下落时加速，落地前一段时间匀速下落。雨滴在空中下落的整个过程中质量不变，则（　　） A．动能一直增大，重力势能保持不变，机械能增大 B．动能先增大后不变，重力势能增大，机械能不变 C．动能先增大后不变，重力势能减小，机械能不变 D．动能先增大后不变，重力势能减小，机械能一直减小 7． 如图所示。这是国产商用飞机C919首次在海外试飞。下列说法正确的是（　　） A．飞机减速下降过程中，飞机的机械能逐渐减小 B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变 C．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能 D．飞机匀速上升过程中，机械能守恒 8．某次校篮球赛上，小瑞使用频闪相机记录了投出的篮球每隔相等的时间在空中的位置情况，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．投出的篮球能在空中继续运动是因为其受到了惯性的作用 B．篮球所受的重力在fg段做功比在ef段快 C．从a到d，篮球的重力势能逐渐减小 D．从a到d，篮球的重力势能转化为动能 9．某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点，则小球（　　） A．经过的M点就是②点 B．小球在点③的速度比在点②的大 C．在M点的重力势能大于在N点的 D．小球在点①的动能大于260J 10．某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的是（　　） A．从A点到B点过程中运动员减速下落 B．从B点到C点过程中运动员动能增大 C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于0.6F0 二、填空题（每空2分，共24分） 11．重500N的小车受到80N的水平拉力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图象如图所示，小车运动的速度是_________m/s，10s内重力对小车做功是________J，10s内人对小车做功功率是___________W。 12．科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示，这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景（不计空气阻力）。喷洒农药的过程中，飞机所受的升力________（选填“有”或“没有”）对飞机做功，飞机的动能___________，机械能__________。（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”） 13．爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼.爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的3倍。若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做功为W2，功率为P2，则W1：W2＝__________，P1：P2＝__________。 14．嫦娥五号的返回舱返回地球时的情形如图所示。其返回过程采用“打水漂”的方式，先从A点高速进入大气层然后反弹从B点跃出大气层实现减速，然后再次从C点进入大气层实现着陆，完美避开被“燃烧”的风险（注：高速运行的返回舱与大气层摩擦会产生大量的热）。从位置A到位置C的过程返回舱质量不变，虚线下方为大气层，上方为真空，虚线与地面之间的高度相同。 （1）返回舱在B点的重力势能__________C点的重力势能（选填“＞”“＜”或“＝”）； （2）返回舱在A点的机械能_________B点的机械能（选填“＞”“＜”或“＝”）。 15．如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹细线OB系于O点（OA＜OB），先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。两球下落到C点的过程中重力做功分别为W甲、W乙，两球在C点时的机械能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为W甲_________W乙，E甲__________E乙。 三、实验探究题（每空2分，共28分） 16．探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图所示。 ①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上斜面，记录小球在斜面最高点时的高度，记录在下表中。 ②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。 ③换用不同弹簧，重复实验①步骤。 （1）实验中，释放弹簧后，弹簧的________能最终转化为小球的_________能。 （2）比较_________（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。 （3）由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的__________有关。 实验序号 弹簧 弹簧长度/厘米 弹簧材料 压缩量/厘米 小球在斜面上高度/米 1 甲 20 合金1 2 0.18 2 甲 20 合金1 3 0.40 3 乙 20 合金2 2 0.22 4 丙 30 合金1 2 0.12 5 丁 30 合金2 2 0.15 17．小静观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，小静据此设计了如图乙所示的实验装置，探究：动能与势能转化和转移时的规律。 请你回答以下问题： （1）A球从斜面滑下的过程中，_________能转化为动能。 （2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了___________能。 （3）小静在实验时发现：撞击后，B球在斜面上的能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1。她猜想这可能是小球运动过程中克服___________做功造成的。为了验证这一猜想：小静操作如下： A．控制A球从斜面上的__________自由滚下； B．改变小球运动导轨的粗糙程度，并记录B球在斜面上最高高度h2。 小静在多次实验后发现：导轨越光滑，摩擦力越小，h2的大小__________（选填“接近”、“等于”、“大于”）h1。由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，物体的机械能将__________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 18．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量m； （2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； （3）用____________（填测量器材）记录跳n次所用的时间t； （4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝____________（用字母表示）； （5）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为__________W。（g取10N/kg） （6）若他要比较和其他同学跳绳的平均功率大小（设跳起的平均高度相同），则___________。 A.跳绳快的功率一定大 B.跳绳的快慢相同，体重大的功率大 C.体重相同，跳的个数越多的功率越大 D.体重相同，跳的时间越长的功率越大 四、计算题（每题9分，共18分） 19．如图所示是一种电动平衡车，其质量为10kg，在水平地面上静止时轮胎与地面总的接触面积为50cm2，人可以站立在车上通过身体的前倾和后仰实现驾驶。（g取10N/kg） （1）求质量为40kg的小明同学驾驶这种电动平衡车时，平衡车对水平地面的压强； （2）小明驾驶该车在水平路面以5m/s的速度沿直线匀速行驶了1min，若该车受到的阻力是人和车总重的0.2倍，求此过程中平衡车牵引力做的功和功率。 20．利用汽车从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示。汽车拉着物件从水底匀速上升，经50s恰好可以把物件顶部拉至水面，汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g取10N/kg，求物件： （1）浸没在水中时受到的浮力。 （2）上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强。 （3）从水底上升至上表面恰好到达水面的过程中，汽车拉力所做的功及功率。 1.D 【解析】投手将冰壶投出时，对冰壶有推力作用，且在推力的作用下移动一段距离，对冰壶做了功，故A错误；冰壶在水平的冰面上滑行时，冰面对冰壶的支持力竖直向上，与运动方向垂直，支持力对冰壶不做功，故B错误；运动员在冰壶的前方用力“刷冰”时，对冰壶没有力的作用，该运动员对冰壶不做功，故C错误；当冰壶撞击并推动前方的冰壶向前运动时，对前方的冰壶有力的作用，并沿力的方向移动了距离，对前方的冰壶做了功，故D正确。 2.D 【解析】从图中可知，甲在拉力作用下移动的距离小于乙在拉力作用下移动的距离，此过程两人对甲、乙的拉力大小相同，根据W＝Fs可知对甲、乙做的功为WAB＞WCD，故A错误、B正确；此过程两人所用的时间相同，根据P＝可知功率PAB＞PCD，故C错误、D正确。 3.C 【解析】物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故A错误；由于物体沿水平方向做直线运动，不一定匀速直线运动，故摩擦力与推力不一定是一对平衡力，故摩擦力的大小无法判断，故B错误；由W＝Fs可得，物体沿水平方向运动的距离：s＝＝＝3m，故C正确、D错误。 4.D 【解析】①小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故①错误； ②在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，A、B两点的高度相同，重力势能相同，所以小球在A点的动能大于在B点的动能，故②正确； ③小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC，故③正确； ④要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故④错误。 5.C 【解析】由图可知相同时间内，b的路程大于a的路程，利用速度公式可得，v2＞v1，根据题意两个力做功的功率相等，由P＝Fv可得F1＞F2，故C正确。 6.D 【解析】雨滴在下落过程中，其质量不变；由题知，雨滴的速度先增大后不变，故雨滴的动能先增大后不变；高度减小，质量不变，重力势能减小；雨滴在下落过程中，要克服空气阻力做功，其机械能会一直变小，故D正确，ABC错误。 7.A 【解析】飞机减速下降过程中，飞机的质量不变，高度变小，重力势能逐渐减小；速度变小，动能变小；机械能等于动能和势能的总和，飞机机械能减小，故A正确；飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的质量不变，速度发生了变化，动能发生了变化，故B错误；飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的质量不变，高度不变，重力势能不变；速度变小，动能减小，减小的动能没有转化为重力势能，而是转化成内能，故C错误；飞机匀速上升过程中，飞机的质量不变，高度变大，重力势能逐渐变大；速度不变，动能不变；机械能等于动能和势能的总和，飞机机械能变大，不守恒，故D错误。 8.B 【解析】惯性是一种性质，不是力，不能用受到或作用来描述，故A错误；篮球在下落的过程中，速度越来越大，重力大小不变，根据P＝＝＝Gv可知，篮球所受的重力在fg段做功比在ef段快，故B正确；从a到d，篮球的质量不变，高度变大，重力势能逐渐变大，速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能，故CD错误。 9.D 【解析】根据图乙可知，小球在M点时的机械能为：＝320J；小球在M点时的动能为：EM动＝EM﹣EM势＝320J﹣240J＝80J，小球在N点的机械能为：＝500J，此时的重力势能势能为：500J×60%＝300J，所以小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能；小球起跳的高度越来越低，所以机械能是逐渐减小的，N点的机械能大于M点，N点在前面，由图可知，M 只可能是③，N点是②，故AC不符合题意；由以上分析可知，小球在点③的动能比在点②的小，所以小球在点③的速度比在点②的小，故B不符合题意；小球在点①时的重力势能与在点③时的重力势能相等，为240J，若小球在点①时机械能为500J，则它的动能为：E动＝E﹣E势＝500J﹣240J＝260J，而小球在运动过程中，机械能不断减小，所以小球在点①时的机械能大于在点②时的机械能500J，所以小球在点①的动能大于260J，故D符合题意。 10.D 【解析】B点弹力等于重力，A到B点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，A错误；从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以物体的运动速度减小，故动能减小，B错误；由图知，t0时刻，绳的弹性势能最大，应达到了最低点，此时动能为零，C错误；由图知，最后绳的弹性势能几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时拉力与重力平衡，由图象知，重力等于0.6F0，D正确。 11.1.25 0 100 【解析】由图可知，物体做匀速直线运动，时间为8s，运动的路程为10m，则速度为 ，由于小车在水平方向运动，竖直方向上有力但无距离，不满足做功的条件，因此重力不做功。由于小车做匀速直线运动，则人对小车做功的功率为P＝＝Fv＝80N×1.25m/s＝100W。 12.没有 减小 减小 13.2：1 2：3 【解析】爷爷和小丽爬楼个高度相等，根据W＝Gh可知，爷爷和小丽所做功之比为；功率之比为。 14.＝ ＞ 【解析】（1）BC两点质量相同，返回舱所处的高度相同，则重力势能相等。 （2）返回舱从A点高速进入大气层然后反弹从B点跃出大气层实现减速，AB两点的重力势能相同，但B点的动能小于A点的动能，因此A点的机械能大于B点的机械能。 15.＝ ＜ 【解析】该过程中乙小球下落时将重力势能转化为动能；由题知，两球的质量相同，则重力相等，当两球到达悬点正下方C点时，两球下落的高度相同，根据W＝Gh可知，该过程中小球重力所做功W甲＝W乙；两球到达C点时，乙小的重力势能全部转化为动能，甲球的重力势能转化为动能和弹性势能，由于初始的重力势能相同，所以两球到达C点时，甲球的机械能比乙小。 16.（1）弹性势 重力势 （2）1、2 （3）材料 17.（1）重力势 （2）动 （3）摩擦力 同一高度 接近 不变 【解析】（1）A球从斜面滑下的过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能； （2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了动能； （3）实验中轨道的摩擦力是不可避免的，机械能转化为内能，机械能减小，故测出的h2总小于h1； A．根据控制变量法知，要探究摩擦力对小球运动速度的影响，需要控制小球A到达斜面底端的速度相同，改变小球运动导轨的粗糙程度，所以实验中需要控制A球从斜面上的同一高度自由滚下； 在多次实验后发现：导轨越光滑，h2越接近h1。由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，动能全部转化为重力势能，物体的机械能将不变。 18.（3）秒表 （4） （5）135 （6）B 【解析】（3）用秒表记录跳n次所用的时间t； （4）自己所受的重力是：mg；每次克服重力所做的功W＝Gh＝mgh，则跳n次所做的总功W总＝nmgh，则平均功率P＝＝n＝； （5）由题意知：该同学的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；跳一次所用时间t1＝s； 1min内所跳的次数n＝＝180；起跳的最大高度h＝0.09m；克服重力做功：W＝G•nh＝500N×180×0.09m＝8100J；1min内克服重力做功的平均功率：P＝＝＝135W； （6）起跳的高度相同，不知道体重的大小，无法根据跳绳的快慢比较功率的大小，故A错误；起跳的高度相同，跳绳的快慢相同，体重越大，所做的功越多，时间相同，根据P＝可知，体重大的功率大，故B正确；体重相同，起跳的高度相同，跳的个数越多的功越多，但不知道时间，无法判定功率的大小，故C错误；体重相同，起跳的高度相同，由于不知道跳绳的个数无法判定功的大小，所以根据跳的时间无法判定功率的大小，故D错误。故选B。 19.解：（1）人和车受到的总重力：G总＝m总g＝（10kg+40kg）×10N/kg＝500N， 平衡车对水平地面的压力：F＝G总＝500N， 平衡车对水平地面的压强：p＝＝1×105Pa； （2）因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶，所以牵引力与阻力是一对平衡力，则牵引力：F牵＝f＝0.2G总＝0.2×500N＝100N， 平衡车运动的路程：s＝vt＝5m/s×60s＝300m， 此过程中平衡车牵引力做的功：W＝F牵s＝100N×300m＝30000J， 由P＝＝Fv得到牵引力的功率：P＝F牵v＝100N×5m/s＝500W。 20.解：（1）由图象可知，物件的重力：G＝2500N，物件浸没在水中时，绳子的拉力：F＝1250N， 则物件浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F＝2500N﹣1250N＝1250N； （2）由图象可知，物件的高：h＝5m﹣4.5m＝0.5m， 当物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa； （3）由图象可知，从水底上升至上表面恰好到达水面的过程中，物件通过的路程s＝4.5m， 汽车拉力所做的功：W＝Fs＝1250N×4.5m＝5625J， 汽车拉力做功的功率：。 学科网（北京）股份有限公司 $