第十一章 功和机械能 单元练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 人教版八年级物理下册“功和机械能”单元卷，依托运油-20加油、神舟十六号返回等真实情境，覆盖功、动能、势能、功率核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|功的判断、机械能变化|结合羽毛球频闪照片分析动能变化| |填空题|5|能量转化、功的计算|联系巴黎奥运会铅球运动考势能转化| |实验题|2|动能影响因素、功率测量|通过铁球撞击木块实验考查科学探究| |计算题|2|浮力、功和功率计算|以登陆艇、机器人为情境强化综合应用|

第十一章功和机械能章末检测 一、单选题 1．请判断下列事例中，人对物体做功的是（　　） A．草地上滚动的足球 B．提着行李箱在水平路上行走 C．推桌子未推动 D．将杠铃从地面举起 2．如图所示，是运油-20加油机给歼-16战斗机加油的情景，在加油过程中，加油机和战斗机均沿水平方向做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．战斗机的动能减小 B．战斗机的重力势能不变 C．加油机的动能增大 D．加油机的重力势能减小 3．一枚鸡蛋从约10米高的5楼落到地面，重力做的功大约是（　　） A．0.6J B．6J C．60J D．600J 4．如图为击出的羽毛球在相同时间间隔的位置的频闪照片，①②过程羽毛球（　　） A．重力变小，动能变大 B．重力变小，动能变小 C．重力不变，动能变大 D．重力不变，动能变小 5．如图甲所示，在垂直升降电梯的轿厢天花板上固定一轻质弹簧，弹簧的另一端连接木块1，木块2与木块1完全相同。某一过程中，轿厢的v-t图像和弹簧的l-t图像分别如图乙、丙所示（弹簧长度l变化时的快慢情况为近似处理），则下列判断正确的是（　　） A．时间内，轿厢处于下降过程中 B．时间内，木块1所受弹簧拉力大小大于其重力大小 C．时间内，木块2的机械能保持不变 D．时间内，弹簧的弹性势能先增大后减小 6．下列实例中物体的机械能增大的是（　　） A．飞机在空中水平匀速飞行 B．运载火箭迅速升入高空 C．乒乓球触地后向上弹起 D．滑雪运动员从山坡上滑下 7．下列过程中，物体的动能转化为重力势能的是（　　） A．篮球从高处落下 B．钟表里的发条带动指针转动 C．秋千从低处荡向高处 D．物块在斜面上由静止下滑 8．如图所示，原长为l的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J。整个过程中木块速度最大时其左端可能位于（　　） A．B点 B．C点 C．D点 D．无法判断 9．如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动，图乙是、所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为、，、的功率是、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图甲所示，压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小，与电脑连接后，放置在水平地面上，将一排球从正上方某一高度处由静止释放，落到传感器上后再竖直弹起上升，反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示。A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3，下列说法中正确的是（　　） A．t2时刻排球的重力势能最小 B．t2～t3时间内，排球的重力势能转化为动能 C．排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能 D．整个过程中，排球的机械能守恒 二、填空题 11．在2024年巴黎奥运会女子铅球比赛中，我国选手宋佳媛勇夺银牌。如图所示，当铅球从a点运动到b点的过程中，铅球的动能与重力势能转化情况是______。 12．神舟十六号载人飞船返回舱打开降落伞返回地面时，其中一段沿直线下降的s-t图像如图所示，则返回舱的动能________，机械能________（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。 13．如图甲所示，两个完全相同的物体a、b叠放在水平桌面上，在水平拉力的作用下，一起向右做匀速直线运动，前进了2m，则这个过程中b对a做功为___________J；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力作用下以0.4m/s的速度一起向右做匀速直线运动了5s，则对a做功为___________J，a对b的推力的功率是___________W。 14．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中________（选填“a”或“b”）是动能-高度关系图线，小石块达到的最大高度为________m，小石块在3m高时的机械能为________J。 15．我国最先进的运20空中加油机（图）正在给匀速水平飞行的战斗机加油。加油机同时以大小相同的速度保持匀速水平飞行的目的是________，在加油的过程中，战斗机的动能_________，重力势能__________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 三、作图题 16．如图甲所示，一个在光滑斜面上的物体在力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动，以图中时刻为零时刻，物体滑到斜面底端的时间为，设物体滑到斜面底端时重力势能为零。请在图乙坐标中画出该物体从零时刻到滑到斜面底端过程中，机械能E随时间t变化的大致关系图象。（已知物体以速度v运动时的动能为）    四、实验题 17．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，那么汽车的动能大小跟什么因素有关?于是他们进行了如下探究（） (1)他们做了如图所示的三次实验，该实验是通过观察________来反映铁球动能大小的； (2)比较甲、丙两图，得到的结论是________； (3)由________两图，可得当质量一定时，速度越大，动能越大； (4)小明由此实验联想到探究阻力对物体运动影响的实验，让同一小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，小车在水平面运动的整个过程中，克服阻力做的功________（选填“相等”或“不相等”）.小车在毛巾和玻璃表面克服阻力做功的功率分别是P₁、P₂,则P₁________（选填“>”“=”或“<”）P₂。 18．学习了功率的知识后，小王和小白两位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动： (1)他们需要测量工具分别是：磅秤、卷尺和___________；（填写测量器材） (2)小王设计的测量步骤如下，其中多余的是___________（选填序号字母）； A．测出自己的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出自己上楼所用的时间t (3)利用以上所测物理量计算功率的表达式是___________； (4)测得小王的质量是60kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小王登楼的功率是___________W；（g取10N/kg） (5)他俩比赛看谁先从一楼爬到五楼，于是两人同时开始向上爬，结果小白先到五楼，小王后到五楼，已知他俩的体重相同，他俩做的功___________大，功率___________大。（两空均选填“小王”“小白”或“一样”） 五、计算题 19．如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，它质量约为，底面积约为，求：（g取10N/kg） (1)它漂浮在海面时的浮力是多少？ (2)若登陆艇用的推进力以20m/s的速度行驶，则10min做了多少功？它的功率是多少？ 20．随着科技的进步，AI机器人将逐渐改变我们的生活。如图所示是我国自主研发的某款人形机器人，具有智能灵巧身手。某次测试中，该机器人用100N竖直向上的力将物体在2s内匀速抬高1m。求： (1)机器人对物体所做的功； (2)机器人对物体做功的功率。 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章末检测----2025-2026学年人教版物理八年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B C D B C A D A 1．D 【详解】A．草地上滚动的足球，此过程中人对足球没有力的作用，故人没有对足球做功，故A不符合题意； B．提着行李箱在水平路面上行走，人对行李箱的作用力在竖直方向上，行李箱移动的距离的方向与力的方向垂直，人没有对行李箱做功，故B不符合题意； C．推桌子未推动，人对桌子施加了力，但是桌子没有在力的方向上移动，人没有对桌子做功，故C不符合题意； D．将杠铃从地面举起，人对杠铃施加了向上的力，杠铃向上移动了一段距离，人对杠铃做了功，故D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】AB．在加油过程中，战斗机沿水平方向做匀速直线运动，质量变大，速度不变，高度不变，故战斗机的动能增大，重力势能增大，故AB错误； CD．在加油过程中，加油机沿水平方向做匀速直线运动，质量减小，高度不变，速度不变，故加油机的动能减小，重力势能减小，故C错误，D正确。 故选D。 3．B 【详解】 一个鸡蛋受到的重力约为0.6N，一枚鸡蛋从10m高处落到地面，重力做功 故B符合题意，ABC不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】由图可知，①②过程中，羽毛球的质量不变，所以重力大小不变；高度降低，速度变大，所以动能变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】AB．由图乙可知，时间内，轿厢做匀速直线运动，则木块1也做匀速直线运动，根据二力平衡，所受弹簧拉力等于其重力大小，此时弹簧长度为；时间内，轿厢做加速直线运动，弹簧长度大于，则木块1所受弹簧拉力大于其重力大小，则轿厢向上做加速直线运动；时间内，轿厢做减速直线运动，弹簧长度小于，则木块1所受弹簧拉力小于其重力大小，则轿厢向上做减速直线运动。所以时间内，轿厢处于上升过程中。故AB错误； C．时间内，木块2随轿厢一起向上做匀速直线运动，质量不变，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能变大，所以木块2的机械能变大，故C错误； D．由图丙可知，时间内，弹簧的长度先增大后减小，所以弹簧的弹性势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．飞机在空中水平匀速飞行时，高度、速度和质量均不变，则飞机的动能和势能不变，即机械能不变，故A不符合题意； B．运载火箭迅速升入高空时，质量不变，速度和高度均变大，则火箭的动能和势能均变大，即机械能变大，故B符合题意； C．乒乓球触地后向上弹起，质量不变，速度减小，高度升高，动能减小，重力势能增大，将动能转化为重力势能，机械能总量不变，故C不符合题意； D．滑雪运动员从山坡上滑下，质量不变，速度变大，高度降低，运动员的动能变大，势能减小，将重力势能转化为动能，机械能总量不变，故D不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．篮球从高处落下的过程中，高度下降，速度增加，是重力势能转化为动能，故A不符合题意； B．钟表里的发条带动指针转动，钟表的弹性势能转化为指针的动能，故B不符合题意； C．秋千从低处荡向高处，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能，故C符合题意； D．物块在斜面上由静止下滑，高度减小，重力势能减小；速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，因克服摩擦做功，还有一部分机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的，开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复值原长；木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时（木块左端在C点）弹力为0，由C点向D点运动过程中，木块受到的拉力和摩擦力方向均向左，做减速运动，由图可知，整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9．D 【详解】A．由图乙可知，当拉力移动的距离相同时，由W=Fs可知，拉力F1做的功多，水平拉力的大小关系为F1>F2，故A错误； B．由图丙可知，两物体的s-t图像均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，当两物体的运动时间相同时，A运动的路程大，由可知，两物体的速度关系为，故B错误； C．因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，A所受的摩擦力为f1=F1，B所受的摩擦力为f2=F2，由A可知，F1>F2，因此A、B所受摩擦力的大小关系为，故C错误； D．因为F1>F2，，所以，由可知，F1、F2所做功率的大小关系为，故D正确。 故选D。 10．A 【详解】A．t2时刻排球产生的弹力最大，则弹性形变程度最大，则重心最低，重力势能最小，故A正确； B．t2～t3时间内，弹力变小，则弹性形变程度变小，重心上升，重力势能变大，所以不是重力势能转化为动能，故B错误； CD．整个过程中，因为要克服阻力，机械能转化为内能，所以机械能减小；所以排球t1时刻的机械能大于t3时刻的机械能，t1时刻和t3时刻弹力相同，则弹性形变程度相同，则重心高度相同，则重力势能相同，所以排球t1时刻的动能不等于t3时刻的动能，故CD错误。 故选A。 11．动能转化为重力势能 【详解】物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能，重力势能大小与质量和高度有关，由图中可知，铅球从a点运动到b点的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，速度越来越小，动能越来越小，因此铅球的动能与重力势能转化情况是动能转化为重力势能。 12． 不变 减小 【详解】[1][2]飞船返回舱降落伞返回地面过程中，质量不变，由图得，该阶段降落伞速度不变，高度下降，则降落伞的动能不变，重力势能减小，机械能为动能与势能的总和，则机械能减小。 13． 0 30 3 【详解】[1]如图甲，a、b叠放在水平桌面上一起向右做匀速直线运动，a、b均处于平衡状态，二者之间没有摩擦力，没有摩擦力做功，运动过程中b对a做功为0J。 [2]如图乙，和甲图相比较，由于a、b对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，a、b受到的摩擦力不变，a、b匀速运动，二者受到的推力等于摩擦力 a、b运动的距离 对a做功为 [3]a、b匀速运动，二者受到的推力等于摩擦力为15N，a、b受到的摩擦力各为7.5N，由于a、b均处于平衡状态，a对b的推力为7.5N，a对b的推力的功率是 14． b 4 6 【解析】【小题1】[1]竖直向上抛小石块，不计空气阻力，机械能守恒。上升过程中，高度增加，速度减小，动能减小。重力势能随增加而增加，如图，则b是动能-高度关系图线。 [2]由图可知，小石块达到的最大高度时重力势能最大，动能为0，所以最大高度为4m。 [3]由于机械能守恒，小石块在3m高时的机械能等于初始抛出时的机械能，如图，为6J。 15． 加油机与受油的战斗机保持相对静止 增大 增大 【详解】[1]加油过程中加油机、受油的战斗机沿同一方向以相同的速度水平飞行，若以受油的战斗机为参照物，加油机的位置没有改变，所以加油机与受油的战斗机是相对静止的。 [2][3]在相对静止的在加油过程中，接受油的战斗机的速度不变，质量增大，所以战斗机的动能增大；高度不变，重力势能增大。 16．   【详解】如图甲所示，一个在光滑斜面上的物体在力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动，以图中时刻为零时刻，此时物体具有动能和势能，机械能大于动能E k0。物体滑到斜面底端的时间为  t0  ，设物体滑到斜面底端时重力势能为零，此时的物体动能是物体以匀速运动的速度v运动时的动能  E k0 ，物体滑到斜面底端的过程中，物体机械能 E=EP+Ek0=mgh+Ek0=mgvt+Ek0 该物体从零时刻到滑到斜面底端过程中，机械能E随时间t变化的大致关系图象如图所示：    17．(1)木块被撞击后移动的距离 (2)当速度一定时，质量越大，动能越大 (3)甲、乙 (4) 相等 > 【详解】（1）实验通过观察木块被铁球撞击后移动的距离来判断铁球动能的大小。木块被推得越远，表明铁球的动能越大。这种方法采用了转换法的思想，将不易直接测量的动能转化为容易观察的木块移动距离。 （2）分析甲、丙两图实验可知，当铁球从相同高度滚下（即速度相同）时，质量较大的铁球能使木块移动更远的距离。这说明在速度相同的情况下，物体的质量越大，其具有的动能就越大。 （3）通过对比甲、乙两图的实验现象可以发现，质量相同的铁球从不同高度滚下时，从较高处滚下的铁球（具有较大速度）能使木块移动更远的距离。这证明在质量一定时，物体的速度越大，其动能就越大。 （4）[1]在探究阻力对物体运动影响的实验中，小车从同一斜面的同一高度滑下，具有相同的初始动能。在不同材料表面上，小车克服摩擦力做功直到停止，所做的功都等于初始动能，因此做功相等，克服阻力做的功相等。 [2]由于在毛巾表面摩擦力较大，小车运动时间较短，根据功率公式可知，在毛巾表面克服阻力做功的功率P₁大于在玻璃表面的功率P₂ 18．(1)秒表 (2)B (3) (4)180 (5) 一样 小白 【详解】（1）根据实验原理知道，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）估测自己上楼的功率，需要计算出上楼所做的功和上楼的时间，根据公式 求出功率的大小，故并不需要测量楼梯的总长度L，即B是多余的。 （3）由以上分析知道，所测物理量计算功率的表达式是 （4）从一楼上到3楼，上升的高度 小明上楼的功率 （5）[1][2]他俩的体重相同，上升的高度也相同，所以他们做的功相同，小白先到六楼，小王后到六楼，小白用的时间短，则由可知，小白的功率大。 19．(1)1.2×106N (2)3.6×109J，6×106W 【详解】（1）登陆艇所受重力为 当它漂浮时，受到的受浮力与其重力相等，为 （2）登陆艇10min内运动的距离为 登陆艇推力做的功为 做功的功率为 20．(1)100J (2)50W 【详解】（1）机器人对物体所做的功为W=Fs=100N×1m=100J （2）机器人对物体做功的功率为 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 $