第十二章 机械能 单元练 2025-2026学年教科版八年级下册物理

**基本信息** 本卷为初中物理第12章机械能单元复习卷，以女足传球、神舟十三号等科技与生活情境为载体，覆盖动能、势能转化及机械能守恒等核心知识，适配单元复习巩固，体现物理观念与科学态度。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|13题|动能、重力势能影响因素，机械能转化|结合冬奥会苏翊鸣滑雪等热点，考查运动与能量关系| |填空题|6题|弹性势能、机械能守恒条件|以打桩机、人造卫星为情境，强化能量观念| |实验题|1题|动能与速度关系探究|设计摆球撞击木块实验，培养科学探究与推理能力| |计算题|1题|重力做功、机械能转化效率|联系水电站实际，提升综合应用能力|

第12章机械能同步练习 一、单选题 1．2021年4月13日，中国女足淘汰韩国女足，晋级东京奥运会，如图所示为一队员传球的情景。下列分析正确的是（  ） A．足球上升到最高点时不受任何力的作用 B．足球由于惯性离开脚后继续向前运动 C．足球下降过程中动能转化为重力势能 D．假如正在向前运动的足球所受的力全部消失，它将会静止 2．2021 年10月16 日0时23分，我国用长征二号F遥十三运载火箭成功发射了神舟十三号载人飞船，10月16日6时 56分，神舟十三号载人飞船与中国空间站组合体完成了自主快速交会对接。下列说法正确的是（　　） A．神舟十三号载人飞船加速上升过程中机械能守恒 B．神舟十三号载人飞船加速上升过程中动能转化为重力势能 C．神舟十三号载人飞船加速上升过程中重力势能转化为动能 D．对接成功后神舟十三号载人飞船与空间站组合体相对静止 3．一架沿竖直方向匀速上升的直升机，它的（　　） A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加 C．机械能保持不变 D．势能、机械能均减小 4．2020年7月23日，我国“天问一号”火星探测器由长征四号运载火箭发射升空，先沿地球轨道运动，再变轨，到达火星附近时，通过“刹车”减速进入环绕火星运行的轨道（“天问一号”在火星大气层外运行，不受火星大气阻力）。在环绕火星的椭圆轨道上运行时，“近火点“A高度约280km，“远火点”B高度约5.9×104km。下列说法错误的是（　　） A．长征四号运载火箭发射时是沿着地球自西向东方向发射 B．“天问一号”在火星附近“刹车”减速后，具有的机械能减小 C．“天问一号”从“近火点”A运动到“远火点”B的过程中，动能转化为势能 D．“天问一号”从“近火点”A运动到“远火点”B的过程中，势能转化为动能 5．如图所示，小明从滑梯上匀速下滑，在这一过程中，他的（　　） A．动能转化为重力势能 B．重力势能转化为动能 C．机械能减少 D．机械能保持不变 6．在商场里，小东和妈妈正乘坐自动扶梯匀速下楼。此过程中，他的（　　） A．动能增大，重力势能增大，机械能增大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能不变，重力势能增大，机械能不变 D．动能不变，重力势能减小，机械能减小 7．如图所示，小球从A点静止释放后，在竖直平面内A、C两点间摆动，不考虑空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A．小球从A点摆动到B点的过程中，小球的动能转化为重力势能 B．小球摆动到最低点B时，小球惯性变大 C．小球摆动到最低点B时，小球的动能与速度均最大 D．小球在C点的高度比在A点的高度低 8．2020年12月17日凌晨，我国“嫦娥五号返回器”携带约1731克的月球土壤样品返回地球，首次实现了我国地外天体采样返回，在返回器减速着陆的过程中，关于返回器内密封携带的月球土壤样品，下列说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能变大 B．动能不变，重力势能变小 C．动能变小，重力势能变小 D．动能变小，重力势能变大 9．如图所示是苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中的情景，下列关于他运动过程说法正确的是（　　） A．他从跳台雪面加速下滑的过程中机械能减少 B．脚下的单板面积大是为了增大他对雪地的压强 C．他能在空中持续向前运动是由于受到惯性作用 D．在雪地下滑过程中他所受的重力和地面对他的支持力是平衡力 10．2021年4月29日11时，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站“天和”核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空。空间站加速升空的过程中（忽略燃料质量变化），它的（　　） A．动能增大，重力势能增大，机械能增大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能增大，重力势能减小，机械能增大 D．动能增大，重力势能增大，机械能不变 11．如图所示，蚌埠嘉年华的摩天轮“淮河之眼”是皖北最高的摩天轮，摩天轮绕中轴匀速转动，某轿厢从A点运动到B点时，其（    ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能减小 C．动能不变，机械能不变 D．动能不变，机械能减小 12．如图所示，小球以一初速度沿着粗糙轨道从a运动到d下列分析正确的是（　　） A．小球从c到d的过程重力势能减少 B．小球在b，d两点机械能相等 C．小球在a，d两点重力势能相等 D．小球在d点的动能小于b点的动能 13．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A．t1到t2时间内，小球的动能先增加后减小 B．t2时刻小球的动能最大 C．t2到t3时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 D．t3时刻小球处于平衡状态 二、填空题 14．我国科考队再次登上珠穆朗玛峰，进行“珠峰科考”（如图所示）。科考队员在减速登山的过程中，动能 ，重力势能 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 15．如图所示是工地上打桩机打桩时的情景，打桩机的重锤被举高后落下时能将桩 ，这说明被举高的重锤具有 ，这种能叫 能。 16．如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），卫星从近地点向远地点运动时，它的________能增大。 17．如图，展示了一些你熟悉的物理图形，请你根据要求填空。 （1）如图 a 中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是________； （2）如图 b 是用绳和木棍体验“滑轮组”威力的实验，该实验说明了________； （3）如图 c、d 两个实验可以说明的同一个物理问题是：________，在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低，产生此现象的原因是：________。 18．如图所示的三种情景中： （1）如图（a）所示，是子弹射穿木板的情景，表明运动的子弹具有___________能； （2）如图（b）所示，若卡片上的两个卡口之间的间隔越小，则卡片会跳得越___________（选填“高”或“低”）； （3）如图（c）所示，是跳伞运动员匀速下落时机械能___________。（选填“增大”“减小”或“不变”） 19．如图所示，把一根橡皮筋固定在木制晾衣架两端，用一根细木棍穿过衣架顶部小孔C，制成了“弓弩”。拉伸橡皮筋，橡皮筋的弹性势能____；松手后，橡皮筋的弹性势能转化为木棍的____；若在木棍前端套一个纸帽，则橡皮筋拉伸相同形变程度后松手，橡皮筋对外做功____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、实验题 20．如图所示，摆线长L相同，实心小铁球A、小铅球B的体积VA＝VB，密度ρ铁＜ρ铅，悬线与竖直方向的夹角θ1＜θ2。 (1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中，任一时刻速度的大小与小球的质量 _______ （选填“有关”或“无关”）； (2)若用如图乙、丙所示的装置，可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的 _______ ，从而探究物体的动能大小与这个物理量的关系，请你根据这个方案设计实验步骤，记录3组以上的实验数据，并且根据实验数据，作出分析判断。 ①实验步骤：_________ 。 ②数据记录表格________； ③数据分析：___________ 。 四、计算题 21．某山区有一个小型水电站，每分钟有的水从高处落下冲击水轮机，水轮机与上游水位的落差为50m。（g取） (1)水从高处落下时，重力每分钟做了多少功？ (2)若水的机械能有70%转化为电能，水电站的发电功率是多少？ (3)水从高处下落时，机械能是怎样转化的？ 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 1．B 【详解】A．足球上升到最高点时受到空气阻力和重力的作用，故A错误； B．踢出去的足球由于本身具有惯性，仍保持原来的运动状态继续向前运动，故B正确； C．足球下降过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，球的速度不断变大，动能变大，重力势能转化为动能，故C错误； D．假如正在向前运动的足球所受的力全部消失，它的运动状态不变，将会做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】ABC．神舟十三号载人飞船加速上升过程，速度增大，动能增加；高度增大，重力势能增大，机械能增加，故ABC错误； D．对接成功后，载人飞船相对于空间站组合体的位置没有发生改变，故它们相对静止，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】直升机竖直匀速上升时，其质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度不断增大，则重力势能增大；直升机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，则机械能等于动能与重力势能之和，所以其机械能增加；故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．由于地球是自西向东旋转的，长征四号运载火箭发射时是沿着地球自西向东方向发射，可以增大火箭的发射速度，故A正确，不符合题意； B．天问一号”在火星大气层外运行，不受火星大气阻力，其机械能守恒；“天问一号”在火星附近“刹车”减速后，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变，高度变小，重力势能变小，机械能为动能、势能的和，所以具有的机械能减小，故B正确，不符合题意； CD．“天问一号”从“近火点”A运动到“远火点”B的过程中，质量不变，高度变大，势能变大，速度变小，动能变小，所以是动能转化为势能，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 5．C 【详解】小明从滑梯上匀速下滑的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度不变，动能不变，不是动能转化为重力势能，也不是重力势能转化为动能；机械能为动能和势能的和，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】AB．小东和妈妈正乘坐自动扶梯匀速下楼，速度不变，故动能不变，故AB不符合题意； CD．小东和妈妈正乘坐自动扶梯匀速下楼，速度不变，故动能不变，高度变小，故重力势能变小，机械能变小，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．小球从A点摆动到B点的过程中，速度增大，高度降低，故动能增大，重力势能减小，是重力势能转化为动能，故A错误； B．惯性的大小只与质量有关，因此小球的惯性不变，故B错误； C．小球摆动到最低点，速度最大，因此动能最大，故C正确； D．整个过程中不考虑空气阻力，机械能守恒，因此小球在C点的高度和A一样高，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】在返回器减速着陆的过程中，返回器内密封携带的月球土壤样品的质量不变，速度变小，动能变小，高度变小，重力势能变小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．A 【详解】A．运动员从跳台雪面加速下滑的过程中克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以机械能减少，故A正确； B．根据压强公式可知，人对地面的压力不变时，利用单板增大受力面积，使人对雪地的压强减小，故B错误； C．一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，即惯性。他在冲出跳台时具有一定速度，由于惯性能在空中持续向前运动，但惯性是物体的一种属性，不是力，因此不能说成是受到惯性作用，故C错误； D．在雪地下滑过程中，他在受到竖直向下的重力和垂直于地面向上的支持力，因下滑过程中地面不是平面，则重力与支持力不在一条直线上，不符合二力平衡条件，因此他所受的重力和地面对他的支持力不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 10．A 【详解】空间站加速升空，速度增大，高度变大，质量不变，那么动能和重力势能都增大，机械能也增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．D 【详解】摩天轮绕中轴匀速转动，从A点运动到B点过程中，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能变小，则机械能变小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 12．D 【详解】A．小球从c到d高度不断增加，质量不变，所以重力势能在增大，故A错误； B．因为轨道粗糙，小球在运动过程中需要克服摩擦力做功，机械能在不断减小，在d点机械能小于b点，故B错误； C．小球在a，d两点质量不变，但高度不同，所以重力势能不同，故C错误； D．小球在d点机械能小于b点，重力势能相同，所以在d点的动能小于b点的动能，故D正确。 故选D。 13．A 【详解】A．从t₁到t₂过程中，小球先受弹簧弹力小于重力，合力向下，加速下落，动能增大；当弹力增大到大于重力时，合力向上，小球减速下落，动能减小，故A正确； B．t₂时刻是小球将弹簧压缩到最低点，小球速度为0，动能为0，故B错误； C．t₂到t₃过程中，小球向上运动时要克服重力做功，因此弹性势能减少量不可能全部转化为小球的动能，还要部分转化为小球的重力势能，故C错误； D．t₃时刻弹簧的弹力为0，即是小球恰好脱离弹簧的时刻，只受到竖直向下的重力，不可能保持平衡，故D错误。 故选 A。 14． 变小 变大 【详解】由于动能的影响因素有速度和质量，重力势能的影响因素有高度和质量，所以科考队员在减速登山的过程中，质量不变，速度减小，则动能减小；高度增加，则重力势能增大。 15． 打入地下 能量 重力势 【详解】[1][2][3]物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大。打桩机的重锤被举高后落下时能将桩打进地下一段距离，说明被举高的重锤具有能量，把这种由于被举高而具有的能量称为重力势能。 16． 守恒 重力势 【详解】[1]卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的相互转化，但动能和势能的总和不变，即机械能守恒。 [2]卫星在近地点时动能最大，重力势能最小；远地点时，重力势能最大，动能最小，因此从近地点向远地点运动时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 17． 杠杆原理 使用滑轮组可以省力 动能和势能可以相互转化 需要克服阻力做功，消耗一部分机械能 【详解】（1）[1]一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。图 a 中点燃的蜡烛（绕固定点）上下摆动，形成跷跷板，即为杠杆，所以涉及的物理原理是杠杆原理。 （2）[2]图b是用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，在绳端用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢，说明使用滑轮组可以省力。 （3）[3]如图 c，单摆在竖直平面内左右摆动，小球在最高位置时静止，动能为零，重力势能最大，小球摆到最低点时，速度最快，动能最大，重力势能最小，在这一过程中，重力势能转化成动能。反之，从最低点向最高点运动的过程中，动能转化成重力势能；同理，滚摆在竖直平面内上下往复运动，也是动能和重力势能相互转化的过程。故这两个实验可以说明的同一个物理问题是：动能和势能可以相互转化。 [4]物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变。在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，它们需要克服阻力做功，消耗一部分机械能，所以机械能减小，将会看到它们上升的高度逐渐降低。 18． 动 低 减小 【详解】（1）[1]图a中子弹射穿木板，子弹高速运动，说明运动的子弹具有动能。 （2）[2]若两个卡口之间的间隔越小，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就越小，则橡皮筋具有的弹性势能就越小，最终转化成卡片的能量就越小，卡片会跳得低一些。 （3）[3]跳伞运动员匀速下落时，其速度不变，动能不变，但所处的高度降低，重力势能减小；机械能等于动能与势能的总和，故机械能减小。 19． 增大 动能 不变 【详解】[1]拉伸橡皮筋，橡皮筋的弹性形变变大，具有的弹性势能变大。 [2]松手后，橡皮筋的弹性势能转化为木棍的动能。 [3]若在木棍前端套一个纸帽，则橡皮筋拉伸相同形变程度后松手，由于形变相同，具有的弹性势能相同，因而橡皮筋对外做功相等。 20．(1)无关 (2) 速度 见解析 见解析 见解析 【详解】（1）实心小铁球A、小铅球B的体积VA＝VB，密度ρ铁＜ρ铅，由密度公式可知，两个小球的质量不同，图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，则小球的速度相同，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。 （2）[1]根据乙、丙所示的探究过程，当悬线与竖直方向的夹角越大，木块被撞的距离越大，说明小球到达最低点的速度越大，所以可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的速度。 [2]由题意可知，探究物体的动能大小与速度的关系，根据控制变量法，控制质量不变，设计实验步骤： ①组装实验装置，保持悬线与竖直方向夹角为θ1，让B球从静止开始释放，撞击木块C，用刻度尺测量并记录C的移动的距离s1； ②增大悬线与竖直方向夹角θ，重复步骤1，测得距离为s2、s3。 [3]实验中需要记录悬线与竖直方向夹角θ和木块C被撞的距离s，根据实验需要测量的数据，可知设计的实验表格为： θ/° s/m [4]数据分析：若θ1＜θ2＜θ3，但是s1＝s2＝s3，则物体的动能大小与物体运动速度无关；若θ1＜θ2＜θ3，且s1＜s2＜s3，则物体的动能大小与物体运动速度有关，质量相同时，物体运动速度越大，动能越大。 21．(1) (2) (3)重力势能转化为动能 【详解】（1）水从高处落下时，每分钟下落的水的质量为 每分钟下落的水的重力为 重力每分钟做的功为 （2）每分钟转化成的电能为 水电站的发电功率是 （3）水从高处下落时，质量一定，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。 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 $