第十一章 功和机械能 单元检测 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦“功和机械能”单元，通过无人机、神舟十六号等真实情境，融合物理观念与科学思维，适配初中单元复习，全面检测知识应用能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|弹性势能、动能势能变化、功率估算等|北斗导航无人机（第2题）考查机械能变化，体现科技前沿| |多选题|2|功与功率比较、机械能转化|父子上楼（第9题）对比功和功率，培养科学推理| |填空题|5|动能势能影响因素、机械能转化|神舟十六号升空（第11题）分析动能机械能变化，联系社会热点| |作图题|1|动能随位置变化|物块下滑动能图像（第16题），考查模型建构| |实验题|1|重力势能影响因素|沙坑撞击实验（第17题），通过沙面凹陷程度转换，体现科学探究| |计算题|1|功、功率、速度计算|物流机器人配送（第18题），综合应用力学公式，强化问题解决能力|

第十一章 功和机械能 单元检测卷 一、单选题 1．下列具有弹性势能的是（    ） A．匀速行驶的汽车 B．射出去的箭 C．被拉弯的弓 D．树上掉落的苹果 2．我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农用机械已经能通过北斗导航系统精准作业。如图所示，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中（　　） A．它的动能不变，重力势能减小，机械能减小 B．它的动能不变，重力势能不变，机械能不变 C．它的动能减小，重力势能不变，机械能减小 D．它的动能减小，重力势能减小，机械能减小 3．某同学教室在三楼，他从一楼走到三楼的过程中，克服自身重力做功的功率最接近（　　） A．1.5W B．15W C．150W D．1500W 4．如图，用大小相等的拉力F，分别沿粗糙斜面和光滑斜面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．AB段做功较多 B．AB段与CD段的功一样多 C．AB段功率较大 D．AB段与CD段的功率一样大 5．工人推着箱子在水平地面上匀速前进，如图所示。下列关于力对箱子是否做功的判断，其中正确的是（　　） A．重力对箱子做了功 B．地面的支持力对箱子做了功 C．工人对箱子的推力对箱子做了功 D．箱子对工人的推力对箱子做了功 6．体重较小的小明与体重较大的爸爸同时从一楼步行上楼回四楼的家，小明先到四楼。关于他们上楼的过程，下列说法中正确的是（　　） A．小明的功率一定比爸爸的功率大 B．小明的功率一定比爸爸的功率小 C．小明的功率可能等于爸爸的功率 D．小明做的功可能比爸爸做的功多 7．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是 A．皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B．皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D．若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 8．如图甲所示，重8N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法错误的是（    ） A．在0-2s内铁块做匀速运动 B．在2-6s内铁块经过的路程为12m C．在2-6s内拉力F做的功为120J D．在2-6s内拉力F的功率是30W 二、多选题 9．小明爸爸的质量约为70kg，小明的质量约为45kg，父子俩一起从一楼同时走上楼梯并同时到达三楼。在此过程中，以下判断正确的是（　　） A．小明爸爸做功多 B．小明做功多 C．小明爸爸做功的功率大 D．俩人做功的功率一样大 10．如图所示为游乐园的过山车运行的情境，下列说法正确的是（  ） A．过山车从高处加速滑下的过程中，动能增加 B．过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用 C．过山车从低处上升的过程中，重力势能增加 D．过山车从低处上升的过程中，重力势能转化为动能 三、填空题 11．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船入轨后，按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。火箭加速升空过程中，动能___________，机械能___________。 12．频闪照片是研究物体运动的重要手段．通常一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起且弹跳的高度越来越低．如图所示,是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样．在1位置的机械能________2位置的机械能,小球在1位置的重力势能________2位置的重力势能,小球在1位置的动能________3位置的动能．(选填“大于”“等于 或“小于”) 13．如图所示，不计阻力，拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动。在小球由最高点A摆到最低点C的过程中，小球受到的重力对小球______功，细绳对小球的拉力______功（以上两空均选填“做”或“不做”）。在A、B、C三点中，小球速度最大的点是______。 14．如图所示为玩溜溜球的情景。放手后，溜溜球在重力的作用下展开绳子下降至最低点的过程中（不考虑空气阻力），重力势能转化为________；接着溜溜球自动缠绕绳子上升的过程中，溜溜球的________能增加。 15．小明用速度传感器和秒表测量一小车在水平路面上的运动情况。如图所示是小明根据测量结果绘制的图像。已知在4~10s内小车受到的牵引力恒为10N。在0~4s内受到的摩擦力______（选填“大于”“等于”或“小于”）10N；在4~10s内小车牵引力的功率为______。 四、作图题 16．如图甲所示，将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放，放手后物块沿斜面滑下，到达斜面底端O点后，在水平面上滑行一段距离停在C点处，不计空气阻力下，其动能随位置变化的大致图像如图乙所示。若将同一物块由更高位置B点由静止释放，请在图乙中画出物块从B点下滑后，经A点到停下来的过程中，动能随位置变化的大致图像。 五、实验题 17．为了“探究金属球的重力势能大小与什么因素有关”，物理课外兴趣小组的同学们利用学校运动场边上的沙坑和质量不同但体积相同的金属球来进行实验，如图所示： (1)实验步骤： A．将沙坑中的沙面抹平水平； B．让同一金属球从______高度由静止自由下落，观察坑中水平沙面被撞击后凹陷的程度； C．让质量不同的金属球从______高度由静止自由下落，观察坑中水平沙面被撞击后凹陷的程度； (2)实验中，通过比较______来间接判断金属球的重力势能的大小，金属球撞击沙面直到静止，金属球的______能转化为其他能量。 六、计算题 18．快递服务提升了生活质量，为了提高快递配送效率，可使用物流机器人完成最后三公里的快递智能配送。若某物流机器人空载时质量为600kg，当该物流机器人完成所有配送任务返回服务站时，在某平直道路上匀速行驶了100s，牵引力做功为4.8×104J，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02，g取10N/kg。求此过程中： (1)机器人匀速行驶的路程； (2)机器人匀速行驶时牵引力的功率； (3)机器人匀速行驶时的速度。 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 单元检测卷》参考答案 1．C 【详解】A．匀速行驶的汽车，汽车运动，具有动能，故A不符合题意； B．射出去的箭，箭运动，具有动能，故B不符合题意； C．被拉弯的弓，弓发生形变，具有弹性势能，故C符合题意； D．树上掉落的苹果，苹果，具有动能，故D不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，水平飞行说明高度不变，匀速说明速度大小不变，但喷洒农药说明总质量在减小，因此动能减小，重力势能减小，动能和势能统称为机械能，所以机械能在减小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．C 【详解】学生的质量约为50kg，学生的重力为 G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N 一层楼的高度约为3m，三楼的高度为 h＝3m×2＝6m 上楼时间约为t=20s，克服自身重力做功的功率为 P=Wt=Ght=500N×6m20s=150W 故ABD错误，C正确。 故选C。 4．B 【详解】AB．因为拉力相等，并且运动的距离也相等，根据可得，AB段与CD段的拉力做的功一样多，故A不符合题意，B符合题意； CD．根据可得，AB段与CD段拉力所做的功是相等的，由于运动时间tAB>tCD，故CD段拉力所做的功的功率较大，故CD不符合题意。 故选B。 5．C 【详解】AB．工人推着箱子在水平地面上匀速前进，箱子受到的重力和地面对箱子的支持力在这两个力的方向上没有移动距离，则这两个力对箱子没有做功，故AB错误； C．工人沿水平方向推箱子，箱子在水平方向上运动了一段距离，工人的推力对箱子做了功，故C正确； D．箱子对工人的推力作用于工人，箱子是施力物体，是箱子对工人做了功，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】D．由题意知，小明的体重小于爸爸的体重，据W=Gh知，从一楼步行上四缕所走的距离相等，所做的功的大小关系为 W小明<W爸爸 故D错误； ABC．而小明先到四楼，说明小明所用的时间比爸爸的少，据知，小明的功率可能大于、等于或小于爸爸的功率，故AB错误，C正确。 故选C。 7．C 【详解】A、由图知道，每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，故A错误． B、从轨迹来看，皮球竖直下落的同时，也沿水平方向运动，所以，皮球第一次反弹后到达最高点P点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误； C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小．C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能，故C正确． D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大．M点与N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误． 8．A 【详解】A．由图乙可知，在0~2s中，速度越来越大，做加速运动，故A错误，符合题意； B．在2~6s内铁块的速度是3m/s，运动的时间为 在2~6s内铁块经过的路程为 故B正确，不符合题意； C．由于铁块在2~6s内做匀速直线运动，铁块在竖直方向上受到了向下的重力、向下摩擦力和向上的拉力F，故拉力F的大小为，拉力F做的功为 故C正确，不符合题意； D．在2~6s内拉力F的功率是 故D正确，不符合题意。 故选A。 9．AC 【详解】AB．小明爸爸的质量比小明的质量大，所以小明爸爸重力大，上楼过程克服自身重力做功，高度一样，由W=Gh可知，小明爸爸做功多，故A正确，B错误； CD．小明爸爸做功多，两人时间一样，根据可知，爸爸做功的功率比小明的大，故C正确，D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】A．过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，速度增大，所以动能增加，故A正确； B．过山车从高处加速滑下是因为受重力的作用，故B错误； C．过山车从低处上升的过程中，质量不变，高度升高，所以重力势能增加，故C正确； D．过山车从低处上升的过程中，动能减小，重力势能增大，且克服阻力做功，将动能转化为重力势能和内能，故D错误。 故选AC。 11． 变大 变大 【详解】[1][2]动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，且动能和势能统称为机械能；加速升空的过程，卫星的速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此卫星的机械能增大。 12． 大于 等于 大于 【详解】第一空． 根据题意知道，2位置在1位置后面，由于克服和空气之间存在摩擦做功，所以，机械能减小了． 第二空．由图知道，小球在1、2位置的高度相同，质量相同，所以重力势能相同； 第三空．由于小球由1位置弹跳上升到最高点3位置过程中，动能转化为重力势能，即动能减小重力势能增加，所以，小球在1位置的动能大于3位置的动能． 13． 做 不做 C 【详解】[1]在小球由最高点A摆到最低点C的过程中，重力方向竖直向下，而小球沿圆弧向下运动，重力方向与小球运动方向的夹角小于90°，因此重力对小球做功，使其速度增大。 [2]细绳对小球的拉力始终沿绳的方向指向悬点，而小球沿圆弧运动时，速度方向始终与拉力方向垂直（拉力提供向心力），因此拉力不做功。 [3]由于不计阻力，小球在摆动过程中机械能守恒。在最高点A时，小球的重力势能最大，动能最小（速度为零）；在最低点C时，重力势能最小，动能最大（速度最大）。因此，A、B、C三点中，小球速度最大的点是 C。 14． 动能 重力势 【详解】[1]溜溜球在下降过程中，质量不变，高度降低，速度增大，将重力势能转化为动能。 [2]溜溜球在上升的过程中，质量不变，高度升高，速度减小，将动能转化为重力势能，因此溜溜球的重力势能增加。 15． 等于 15W 【详解】[1]因在4~10s内小车受到的牵引力恒为10N，由图可知，此时小车做匀速直线运动，牵引力和摩擦力是平衡力，故小车受到的滑动摩擦力f=F牵=10N 小车在0~4s内加速运动，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的摩擦力大小等于10N。 [2]由可知在4~10s内小车牵引力的功率为P=F牵v=10N×1.5m/s=15W 16． 【详解】将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放，下滑过程中质量不变，高度变小，所以重力势能将减小，速度变大，所以动能变大，且物块克服摩擦力做功，因此此过程重力势能转化为动能和内能，到达斜面底端O点后，动能达到最大；然后动能转化为内能，最终在水平面上滑行一段距离停在C点处；而将物块由更高的B点静止释放后，到达A点时，物块有一定的速度，即动能不为零，到达斜面底端O点后，动能达到最大且大于从A点到O点时的动能，所以最终物块会滑过C点，因此动能随位置变化的大致图像如图所示 17．(1) 不同 相同 (2) 沙面凹陷程度的大小 机械能 【详解】（1）[1]在探究重力势能与高度的关系时，需要控制物体质量相同，改变高度。所以让同一金属球从不同高度由静止自由下落，观察坑中水平沙面被撞击后凹陷的程度。 [2]在探究重力势能与质量的关系时，需要控制高度相同，改变物体质量。所以让质量不同的金属球从相同高度由静止自由下落，观察坑中水平沙面被撞击后凹陷的程度。 （2）[1]实验中，重力势能越大，金属球撞击沙面时对沙面做的功越多，沙面凹陷程度就越大，所以通过比较沙面凹陷程度来间接判断金属球重力势能的大小，这是采用了转换法。 [2]金属球撞击沙面直到静止，金属球的速度减小为零，高度也不再变化，其动能和重力势能都减小，机械能转化为其他能量。 18．(1)400m (2)480W (3)4m/s 【解析】【小题1】机器人空载时质量为600kg，g取10N/kg，机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02，机器人受到的阻力 因为机器人做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，机器人的牵引力 牵引力做功为4.8×104J，机器人匀速行驶的路程 【小题2】机器人匀速行驶了100s，牵引力的功率 【小题3】机根据器人匀速行驶时的速度 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 $