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

第十一章 功和机械能 单元基础层训练（A卷） 一、单选题 1．下列情况中做功最多的是（　　） A．将300N的一袋大米竖直向上匀速提高10m B．将300N的木箱用10N的水平拉力使其在水平面上匀速前进10m C．重为500N的木箱在光滑的水平面上匀速移动10m D．大力士用力举着800N的杠铃不动 2．以其名字命名功率单位的科学家是（　　） A．瓦特 B．焦耳 C．牛顿 D．阿基米德 3．竖直上抛一个苹果，苹果在上升过程中，变大的是（　　） A．动能 B．势能 C．质量 D．惯性 4．投掷实心球是我市体育中考项目之一。如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（　　） ①捡起球　　　②停在空中　　③挥动球　　④球飞出去 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 5．要粗略测定小罗做引体向上运动的功率，下列物理量不需要测量的是（　　） A．小罗的质量 B．小罗身体上升的高度 C．小罗的身高 D．小罗做引体向上的时间 6．《中华人民共和国民法典》中规定：“禁止从建筑物中抛掷物品”。生活中我们要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大是因为高处的物体具有很大的（　　） A．动能 B．重力势能 C．热量 D．弹性势能 7．小明在体育课上掷铅球，掷出去的铅球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处，不计空气阻力，则铅球（　　） A．从a处到b处动能减小，重力势能增大 B．从b处到c处动能增大，机械能增大 C．a处的机械能小于c处的机械能 D．在d、e处机械能相等 8．下列情境中，人对物体做功的是（　　） A．消防员沿直爬梯将水带扛上12米高的楼层 B．学生用15N的水平力推讲台，讲台未移动 C．快递员托着包裹在小区门口等待签收 D．运动员踢出的足球继续往前运动 二、多选题 9．下图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，错误的是（　　） A．甲：举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做功了 B．乙：起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做功了 C．丙：人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做功了 D．丁：足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做功了 10．下列采用比值定义法定义的物理量是（　　） A．速度 B．压强 C．重力 D．功率 11．北京2022年冬奥会自由式滑雪比赛中，某位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．选手在a点和c点的速度都为0，他在这两点的动能也为0 B．选手在a点和e点都处于静止状态，他在e点时比在a点时的机械能小 C．选手从a点下滑到b点的过程中，机械能保持不变 D．选手从c点下落到d点的过程中，机械能保持不变 12．空中运动的足球会落向地面，然后在草坪上继续运动一段距离，最终停下来。对于这些现象，以下分析正确的是（　　） A．空中运动的足球受到平衡力的作用 B．足球下落过程中重力势能转化为动能 C．足球在草坪上继续运动是因为足球受到惯性作用 D．足球最终能在草坪上停下来是因为受到地面的摩擦力作用 三、填空题 13．如图所示，小西周末做家务时，用平行于水平地面的力推沙发移动一段距离，上述过程中，小西的推力对沙发___________（选填“有”或“没有”）做功。 14．在水平地面上，用20N的力沿水平方向拉着重为50N的小车以2m/s的速度前进，重力做功是________J，拉力做功的功率是________W。 15．“歼20”重型歼击机具有卓越的机动性，当它加速向下俯冲时，它的动能______ ，重力势能______ ．（选填“增大”、“不变”、“减少”） 四、作图题 16．用弹簧测力计悬挂一个重为10N的物体，由静止开始竖直向上运动，测力计在不同时间段的示数如图（甲）所示，请在图（乙）中画出物体在此过程中动能E随时间t变化的关系图。 17．将一个纸锥在A位置由静止释放，用相机每隔0.2s拍摄一次，记录下纸锥的运动情况如图甲所示。请在图乙中画出此过程中纸锥重力做功的功率P随时间t变化的大致图象。 五、实验题 18．如图所示，某小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后静止。 (1)实验探究的是________的动能，其动能大小是通过________（选填“小球所处的高度”或“木块移动的距离”）来反映的； (2)分析比较________两次实验，可得出结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大。 (3)如果本实验装置的水平面绝对光滑，将不能完成实验并得出结论，原因是________。 19．高空抛物被称之为“悬在城市上空的痛”，其强大的打击力对人们的生命安全构成了严重威胁。为了探究“高空抛物对地面打击力的大小与哪些因素有关”。小华提出了下列猜想： 猜想一：打击力的大小与物体的高度有关； 猜想二：打击力的大小与物体的质量有关。 为了验证猜想，准备的器材有：一个足球和一个篮球（如图甲所示）、三张面积足够大的白纸和印纸（注：印纸受到力的挤压后会在下方的白纸上留下印迹）。 (1)高空抛物时，重物在下落过程中重力对其做功，重物的__________能转化为__________能。 (2)实验中用足球或篮球模拟高空抛下的物体，通过观察物体落在白纸上形成印迹的__________来反映其对地面打击力的大小。足球对印纸的打击力是由于__________发生形变产生的。 (3)为了验证猜想一，小华设计了如下实验步骤： a．将印纸叠放在白纸上并平放于水平地面，再将足球从印纸正上方的高度处由静止释放，足球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹1”，如图乙所示； b．换用新的白纸和印纸，将足球从印纸正上方的（）高度处由静止释放，足球在白纸上留下“印迹2”，如图乙所示； 对比“印迹1”和“印迹2”可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越__________。 (4)为了验证猜想二，小华换用新的白纸和印纸，将篮球（）从印纸正上方的高度处由静止释放，篮球对印纸的打击力为，并在白纸上留下“印迹3”，如图乙所示。他通过比较“印迹1”和“印迹3”得出结论：同一高度由静止释放的物体，质量越大，对地面打击力越大。你认为小华通过上述实验过程得出的结论__________（选填“可信”或“不可信”），理由是：___________。 六、计算题 20．如图所示，质量为10kg的物体在水平地面上，受到一沿水平方向大小为12N的拉力F的作用，使物体在6s内从A点移到B点，移动距离为8m。求： （1）物体的重力对物体做的功； （2）拉力对物体做的功； （3）拉力做功的功率。 21．如图所示，新型出租汽车使用M100纯甲醇代替汽油为燃料。甲醇汽车推广应用是西安推进治污减霾，打好蓝天保卫战，培育经济增长新动能的重要举措。若该汽车发动机的恒定功率为，汽车在平直的公路上匀速行驶，通过了的路程。求： (1)该汽车匀速行驶过程中牵引力做了多少功？ (2)该汽车匀速行驶过程中的牵引力为多少？ 22．近年来，房车自驾游渐渐成为旅游的新趋势。这种旅游方式能让游客真正地回归自然、亲近自然,在旅途中享受自由。某房车（如图所示）的总质量为3×103kg，在一段平直公路上匀速行驶了56km，用时0.5h，且受到的阻力为车重的。（g取10N/kg）求： (1)该房车牵引力所做的功。 (2)若将该房车改装成并联混合动力型,由汽油发动机与电动机同时提供动力，其功率分别为40kW和60kW，该房车以72km/h的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。 (3)请从能的角度解释禁止车辆超速、超载的原因。 23．物体的动能大小和其质量、速度有关，用表示，关系式为；物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关，用表示，关系式为，现有一质量为m的物体A，从高为h的光滑固定斜面上由静止开始自由滑下（不计空气阻力），如图所示： (1)请用机械能守恒定律证明，不论物体的质量多大，到达水平面时的速度，即和质量无关。 (2)当物体A的质量为10kg，从高h为20cm光滑斜坡滑下时候，物体A到达底端时候的速度是多少？ 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 《第十一章 功和机械能 单元基础层训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A B A C B A A ACD ABD 题号 11 12 答案 BD BD 1．A 【详解】A．物体在竖直方向上匀速上升，说明力（重力）与速度方向一致，因此力对物体做了功，即 B．物体在水平方向上匀速前进，说明拉力与速度方向一致，因此拉力对物体做了功，即 C．木箱在光滑的水平面上匀速移动，摩擦力为零，因此拉力为零，所以拉力和摩擦力不做功； D．物体在竖直方向上静止不动，说明力（举力）与速度方向垂直，因此力对物体没有做功； 综上分析，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】A．瓦特是功率的单位，为纪念改良蒸汽机的科学家詹姆斯·瓦特而命名，故A符合题意； B．焦耳是能量或功的单位，以物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳命名，故B不符合题意； C．牛顿是力的单位，以艾萨克·牛顿命名，故C不符合题意； D．阿基米德在浮力等方面有重要贡献，但并没有以其名字命名功率单位，故D不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】质量是物质的一种属性，因此苹果在上抛过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大；惯性的唯一衡量标准是质量，因此惯性不变。 故选B。 4．A 【详解】①捡起球的过程中，有力作用在球上，且在力的方向上移动了距离，故手对实心球做了功； ②停在空中，有力作用在球上，但在力的方向上没有移动距离，手对实心球没有做功； ③挥动球，有力作用在球上，且在力的方向上移动了距离，故手对实心球做了功； ④球飞出去，手对球没有力的作用，故手对球不做功；综上所述，①和③手对球做了功，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】功率的计算公式为 ，其中功（m 为质量， g 为重力加速度， h 为每次上升高度，n 为次数）。综上需要测量的物理量有：小罗的质量m，每次上升高度h，时间t内引体向上次数n。故不需要测量小罗的身高。 故选 C。 6．B 【详解】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高重力势能越大，物体从高处落下，转变成的动能越大，危害越大。所以“高空抛物”危害性大是因为高处的物体具有很大的重力势能。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．A 【详解】A．铅球从a处到b处，质量不变，速度变小，则动能减小，同时高度变大，重力势能增大，故A符合题意； B．铅球从b处到c处，质量不变，速度变大，则动能增大，因不计空气阻力，所以球在空中运动时的机械能守恒（即机械能不变），故B不符合题意； C．不计空气阻力，说明球在空中的机械能是守恒的，所以在a、c两处的机械能相等，故C不符合题意； D．从d处到e处，铅球需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以在d处机械能大于e处，故D不符合题意。 故选A。 8．A 【详解】A．消防员沿直爬梯将水带扛上12m高的楼层，消防员给水带向上的力，水带随消防员一起向上运动了一段距离，消防员对水带做了功，故A符合题意； B．用15N的力推讲台，讲台没有移动，有力无距离，所以推力在这个过程中不做功，故B不符合题意； C．快递员托着包裹在小区门口等待签收，快递员给包裹一个向上的力，包裹向上没有移动距离，快递员对包裹没有做功，故C不符合题意； D．被踢出的足球继续向前运动，虽然移动了一定距离，但此过程中不再受到人的作用力，运动员对足球没有做功，故D不符合题意。 故选A。 9．ACD 【详解】A．举重运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，运动员对杠铃没有做功，故A符合题意； B．起重机吊着重物上升，钢绳给重物一个向上的力，重物向上移动了距离，钢绳对重物做功，故B不符合题意； C．人推汽车但没有推动，人给汽车一个向左的力，汽车向左没有移动距离，人对汽车没有做功，故C符合题意； D．足球的重力竖直向下，足球在水平地面上滚动，没有向下运动，重力对足球没有做功，故D不符合题意。 故选ACD。 10．ABD 【详解】A．速度是运动路程与所用时间之比，采用的是比值定义法，故A符合题意； B．压强是压力与受力面积之比，采用的是比值定义法，故B符合题意； C．由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，没有采用比值定义法，故C不符合题意； D．功率是做的功与所用时间之比，采用的是比值定义法，故D符合题意。 故选ABD。 11．BD 【详解】A．在a点速度为零，说明动能为零，c点运动员在水平方向速度不为零，所以c点动能不为零，故A错误； B．在a点和e点都处于静止状态，说明动能都为零，因为a点高度大于e点高度，所以a点重力势能就大于e点重力势能，因此他在e点时比在a点时的机械能小，故B正确； C．从a点向b点运动过程中，因为有摩擦力，机械能不守恒，一部分转化成内能，机械能减少，故C错误； D．从c点下落到d点过程中，如果不计空气阻力，运动员只受重力作用，其机械能守恒，故D正确； 故选BD。 12．BD 【详解】A．空中运动的足球其运动状态发生了变化，受到非平衡力的作用，故A错误； B．足球下落过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故B正确； C．足球在草坪上继续运动是因为足球具有惯性，惯性是一种性质，不是力，不能说受惯性作用，故C错误； D．足球最终能停下来是因为足球受到摩擦力的作用，改变了足球的运动状态，故D正确。 故选BD。 13．有 【详解】小西对沙发施加了推力，沙发在推力的方向上通过了距离，所以小西的推力对沙发做了功。 14． 0 40 【详解】重力方向竖直向下，小车沿水平方向运动，没有在重力方向上移动距离，因此重力做功为0J； 根据功率的推导公式可得，拉力做功的功率 15． 增大 减小 【详解】分析：（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大． （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． 解答：“歼20”在空中加速向下俯冲时，质量不变，速度不断增大，动能增大．高度不断减小，重力势能不断减小． 故答案为增大；减小． 【点睛】此题主要考查的是学生对动能、重力势能影响因素的理解和掌握，利用控制变量法，判断动能、重力势能变化． 16． 【详解】物体的重力为10N，由图甲可知在0～t1时间内拉力为15N，拉力大于重力，则物体向上做加速运动，所以0～t1时间内动能由0逐渐增大；t1～t2时间内，拉力与重力相等，物体受力平衡，故物体做匀速直线运动，此过程中动能大小不变；t2～t3时间内，拉力小于重力，物体向上做减速运动，此过程中动能逐渐减小；如下图所示： 17． 【详解】根据甲图可知，前三个时间间隔纸锥通过的距离变大，做加速运动，之后每隔通过的距离相等，做匀速直线运动，所以纸锥速度v先变大后不变。纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率 由于纸锥的重力一定，故纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率P随时间t变化规律是先变大后不变。如图所示： 18．(1) 小球 木块移动的距离 (2)甲、乙 (3)见解析 【详解】（1）[1][2]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面滚下撞击木块，通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映小球动能的大小。所以实验探究的是小球的动能。 （2）实验中让同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，故应分析甲、乙两实验。 （3）若水平面光滑，由牛顿第一定律可知，木块被撞击后将做匀速直线运动，不能通过木块移动的距离来判定动能的大小，故不能完成本实验。 19．(1) 重力势 动 (2) 大小 足球 (3)大 (4) 不可信 没有控制球的弹性相同 【详解】（1）[1][2]物体从高处下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。 （2）[1]力可以使物体发生形变，模拟高空抛下的物体，根据转换法，通过观察物体落在白纸上印迹的大小来反映其对地面打击力的大小。 [2]足球对印纸的打击力的施力物体是足球，足球发生形变，产生弹力，所以足球对印纸的打击力是由于足球发生形变产生的。 （3）对比“印迹1”和“印迹2”，第二次的高度大，印迹大，说明打击力大，可以得出结论：同一物体，所处的高度越高，对地面打击力越大。 （4）[1][2]由于篮球和足球的弹性不完全相同，发生形变时，形变大的不一定弹力大，故比较“印迹1”和“印迹3”不能确定力的大小，因而不可信。 20．（1）0；（2）96J；（3）16W 【详解】解：（1）因为重力方向竖直向下，物体沿水平方向移动，重力方向和移动的距离方向垂直，所以重力不做功，即重力做功为0。 （2）拉力方向和移动的距离方向相同，所以拉力做的功为 （3）拉力做功的功率 答：（1）物体的重力对物体做的功为0； （2）拉力对物体做的功96J； （3）拉力做功的功率16W。 21．(1)5.4×106 J (2)540 N 【详解】（1）由得，汽车匀速行驶时牵引力的功为W = P × t= 9000 W × 600 s = 5.4×106J （2）汽车的速度 由得，匀速行驶时牵引力 22．(1)1.68×108J (2)5000N (3)见解析 【详解】（1）该房车受到的重力 G=mg=3×103kg×10 N/kg=3×104N 在一段平直公路上匀速行驶时，牵引力等于阻力，为 F牵=f=0.1G=0.1×3×104N=3×103N 该房车牵引力所做的功 W=F牵s=3×103N×56×103m=1.68×108 J （2）此时的总功率 P总=40kW+60kW=100kW=1×105W 此时的速度 v′=72km/h=20m/s 由可知，此时该房车的牵引力 （3）影响动能的因素是质量和速度，质量越大，速度越大，则车辆的动能就越大，行驶就越危险。 23．(1) 见解析 (2) 2m/s 【详解】（1）物体A从光滑固定斜面上由静止开始自由滑下，由于斜面光滑且不计空气阻力，因此在下滑过程中，物体的机械能守恒。设物体在斜面顶端时的状态为初始状态，到达水平面时的状态为末状态。在初始状态，物体静止，速度为0，高度为h，其动能，重力势能，则初态机械能 在末状态，物体到达水平面，高度为0，速度为v，其动能，重力势能，则末态机械能 根据机械能守恒定律，初始机械能等于末机械能，，即 化简得，此表达式中不包含质量m，证明了物体到达水平面时的速度与物体的质量无关。 （2）根据（1）的结论，物体A到达底端时的速度由公式决定。 已知物体的高度，取重力加速度。 将数值代入公式得 所以，物体A到达底端时的速度是2m/s。 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 $