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

**基本信息** 人教版物理八年级下学期“功和机械能”单元卷，涵盖单选、填空等5类题型，以2025年科技热点（如人形机器人陪跑、神舟十九号返回舱）和文化素材（《天工开物》）为情境，强化物理观念与科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|动能/重力势能变化、机械能转化|结合怀柔长城马拉松机器人等科技情境，考查能量观念| |填空题|5题|力的作用效果、弹性势能、机械能守恒|引用《天工开物》“试弓定力”，渗透文化传承| |实验题|2题|动能/重力势能影响因素探究|通过钢球撞击木块实验，培养科学探究与推理能力| |计算题|2题|功和功率计算|联系货轮行驶、汽车匀速运动，体现实际应用价值|

第十一章功和机械能章末检测 一、单选题 1．9月21日，2025怀柔长城马拉松首次引入人形机器人“陪跑兔子”，人机同步互动，选手元气陡增，实现了人文与科技在长城脚下的完美融合。在水平路面上加速奔跑时，人形机器人的（   ） A．动能不变，重力势能不变 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，机械能不变 D．重力势能不变，机械能增大 2．2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名航天员回到了地球的怀抱，返回舱在到达地面附近减速下降的过程中，下列关于返回舱能量的变化说法正确的是（　　） A．动能增大 B．机械能不变 C．机械能减小 D．重力势能不变 3．如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点自由释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点高度分别为H、h（忽略空气阻力）。则C点高度为（    ） A．H-h B．2H-h C．2h-H D．3h-H 4．用球拍击打羽毛球，球离开球拍后在空中的飞行轨迹如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．羽毛球与球拍接触时受到的弹力是因为球拍发生了形变 B．羽毛球离拍后，由于受到惯性作用而继续运动 C．羽毛球离拍后，只受重力作用，运动状态不改变 D．从到的过程中，羽毛球的动能先增大后减小 5．如图所示是蹦极运动的简化示意图。弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处时弹性绳自然伸直，B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（不计空气阻力）。从O点到C点，下列说法正确的是（   ） A．运动员的动能一直在减小 B．运动员在B点的机械能最大 C．运动员在A点的动能最大 D．运动员的机械能先不变后减小 6．下列事例中，人对物体不做功的是（   ） A．运动员举起杠铃 B．运动员用脚踢足球 C．工人师傅使用滑轮把箱子提起来 D．学生背着书包在水平路面上行走一段距离 7．人们修筑拦河坝来提高上游的水位，提高了水的（　　） A．动能 B．重力势能 C．弹性势能 D．以上都有 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．如图所示，2025年1月1日，来自东南大学科研团队自主研发的国内首辆分布式电驱动飞行汽车“东大•鲲鹏1号”惊艳亮相。当该汽车加速升空时，下列关于汽车能量变化情况说法正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大，机械能增大 B．动能增大，重力势能减小，机械能不变 C．动能增大，重力势能增大，机械能增大 D．动能不变，重力势能不变，机械能不变 10．篮球从A点抛出，飞过最高点C到达D点过程中，被频闪照相机以每隔相等时间曝光一次的形式记录下来，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．球在B点和D点的高度相同；球从B点到C点球的机械能不变 B．球在B点和D点的高度相同；球从B点到C点球的机械能变小 C．球在B点和D点的高度不同；球从B点到C点球的机械能变大 D．球在B点和D点的高度不同；球从B点到C点球的机械能不变 二、填空题 11．《天工开物》中记载的“试弓定力”时的情景如图所示，在秤砣的作用下弓弦被拉长，该情景说明力可以改变物体的________，被拉弯的弓具有________势能。 12．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，动能和重力势能的参数如图乙所示，则N点的重力势能有______J，若M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点，则M点应该是这3个点中的______（①/②/③），小球在点①的动能应大于______J。 13．如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，小球的速度的变化为_________（选填“一直变大”、“先变大再变小”或“先变大再不变”），在_____（选填“a”、“b”或“c”）位置机械能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的_________ 。 14．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。若该同学的体重为500N，他1min跳绳次数为___________次，克服重力做功的功率为___________W。 15．如图所示，是小明设计制作的轨道粗糙的过山车模型。若A、D、F点处高度相同，小明说“现让小球从A点静止开始运动，小球将顺利经过D、F点滑到终点”，请你判断小明的说法______（选填“正确”或“不正确”），并说明理由：______。 三、作图题 16．如图（a）为某同学正在投铅球过程，请在图（b）中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。（设铅球刚离开手时动能为E0） 四、实验题 17．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图，小明同学让同一钢球分别从斜面不同高度处由静止开始滚下，撞击木块。 (1)本实验探究的是____（选填“木块”、“钢球”或“斜面”）的动能与___的关系，实验中是通过观察___来比较动能大小的； (2)利用如图甲、乙所示的实验情景，可以得到的结论是：___； (3)在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：___________（选填序号）； ①换质量更大的木块     ②降低第二次钢球的高度 ③换质量更大的钢球     ④换质量更小的钢球 (4)若水平面绝对光滑，本实验______（选填“能”或者“不能”）达到探究目的。 (5)实验后，小明联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个因素对动能影响更大。于是他利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表： 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①为了探究“超载”安全隐患，应选择_________两个序号的实验进行比较（选填实验序号）； ②分析表格中的实验数据可知：_________对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 18．小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子探究重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度。 (1)实验探究的是_____（填“重物”或“小桌”）的重力势能。 (2)通过实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越_____，说明它的重力势能越_____。 (3)要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用_____（填“相同”或“不同”）质量的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。 五、计算题 19．从内燃机推动轮船前进，到设计更省力的晾衣架，物理规律始终在生活的细节中默默运转。一艘货轮在长江某河段行驶，50s内匀速通过200m的路程，其牵引力为5×105N，求 (1)牵引力做的功。 (2)牵引力的功率。 20．一辆质量为1.5×103kg的汽车，在水平公路上沿直线匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.05倍。（g取10N/kg）求： (1)汽车受到的重力； (2)汽车发动机的牵引力； (3)汽车匀速行驶时发动机的功率。（设汽车行驶速度为54km/h） 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 C C A D D B A C B 1．D 【详解】机器人在水平路面上加速奔跑时，质量高度不变，速度增大，根据动能和重力势能影响因素可知，其动能增大，重力势能不变，则机械能也增大，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．C 【详解】返回舱在到达地面附近减速下降的过程中，由于质量不变，速度减小，则动能减小，高度降低，则重力势能减小，所以机械能减小，故ABD错误，故C正确。 故选C。 3．C 【详解】物体在B处具有的重力势能为 EpB=mgh 则物体在水平面上消耗的机械能为 ΔE=EpA-EpB=mgH-mgh 当物体从B处到达C处时，物体具有的重力势能为 EpC=EpB-ΔE=mgh-( mgH-mgh)=2mgh-mgH 则C点距离水平面的高度为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．根据弹力的产生原理，弹力是由于施力物体发生形变对受力物体产生的力。当羽毛球与球拍接触时，球拍是施力物体，球拍发生形变从而对羽毛球产生弹力，故A正确； B．惯性是物体本身的一种属性，不是力，不能说 “受到惯性作用”，羽毛球离拍后，由于具有惯性而继续运动，故B错误； C．羽毛球离拍后，会受到重力作用，同时还会受到空气阻力作用。因为羽毛球受到非平衡力的作用，所以其运动状态会改变，故C错误； D．从A到B的过程中，羽毛球的高度增加，速度减小，动能转化为重力势能，动能减小；从B到D的过程中，羽毛球的高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，动能增大。所以从A 到D的过程中，羽毛球的动能先减小后增大，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】AC．运动员从O点自由下落，一直到A点的过程中，运动员的速度都是在增大的，从A点到B点的过程中，有弹性绳的拉力作用，但是拉力小于重力，所以从A点到B点的过程中，运动员的速度还是在增大，从B点到C点的过程中，拉力大于重力，这个过程运动员的速度是在减小，综上所述，运动员从O点到B点的过程中，运动员的速度是在增大，动能在增大，从B点到C点的过程中，运动员的速度是在减小，动能在减小，那么运动员到B点时的速度最大，动能最大。故AC错误； BD．不计空气阻力，运动员从O点自由下落一直到A点的过程中，机械能守恒。从A点到C点的过程中，弹性绳弹性形变程度持续变大，则弹性势能变大，运动员的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以从A点到C点的过程中运动员的机械能变小。则运动员在B点的机械能并非最大。故B错误，D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．运动员举起杠铃，对杠铃施加了一个竖直向上的力，杠铃向上移动了距离，运动员对杠铃做了功，故A不符合题意； B．运动员用脚踢足球，运动员给足球一个力的作用，足球在力的方向上通过一定的距离，运动员对足球做功，故B不符合题意； C．工人师傅使用滑轮把箱子提起来，滑轮对箱子有向上的拉力，又有向上的距离，力对物体做功，故C不符合题意； D．学生背着书包在水平路面上行走，学生对书包施加了一个竖直向上的力，但在竖直方向没有移动距离，学生对书包没有做功，故D符合题意。 故选D。 7．B 【详解】当在上游拦河筑坝提高水位时，相同体积的水的质量相同，水的流速变小，所以水的动能变小；水的形变程度不变，所以水的弹性势能不变；而水被举高了，其高度增加，所以水的重力势能增加，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选 B。 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．C 【详解】汽车加速升空，质量不变，速度增加，所以动能增加，高度升高，所以重力势能增加，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能增加，C正确，ABD错误。 故选 C。 10．B 【详解】CD．分析图表可知，BD的重力势能相同，篮球的质量不变，故球在B点和D点的高度相同，故CD错误； AB．分析图表可知，B、D的重力势能相同，B、D两点的动能不同，且D点动能小于B点动能，说明D点机械能小于B点机械能，可以推测出球在B点到D点克服摩擦力做功，机械能减小，故球从B点到C点，也会克服摩擦力做功，球的机械能减小，故B正确，A错误。 故选B。 11． 形状 弹性 【详解】[1]“试弓定力”时，弓弦在力的作用下发生形变，说明力可以改变物体的形状。 [2]此时被手拉弯的弓具有弹性势能，因为弓发生了弹性形变，由于弹性形变而具有的能量即为弹性势能。 12． 300/3×102 ③ 260 【详解】[1]由N点参数图可知，N点的重力势能占比为60%，动能占比为40%，且N点的动能为200J，所以N点的重力势能 [2]M点重力势能为240J，小于N点重力势能，所以M点比N点低，①③高度相同，②较高，所以②是N点。M点的重力势能占比为75%，动能占比为25%，所以M点的动能为 可知M点动能小于N点重力势能，所以M点机械能小于N点机械能。由于小球在运动过程中受到空气阻力以及碰撞过程中有能量损失，所以机械能逐渐减小，故M点是③。 [3]小球在①点的高度与③相同，所以重力势能相同，为，小球在②处的机械能为 由于运动过程中小球的机械能在减小，所以小球在①处的机械能大于②处的机械能，即 解得，即小球在点①的动能应大于260J。 13． 先变大再变小 b 弹性势能 【详解】[1][2]由题意可知，不计摩擦时，小球从a运动到b的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能到达b点时，弹簧恢复原状，其弹性势能转化为小球的动能，此时小球的速度最大，再从b运动到c时，弹簧被拉伸，小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能会变小，速度减小。因此，小球从a运动到c的过程中，小球的速度的变化为先变大再变小，在b点时小球的机械能最大。 [3]从b运动到c时，弹簧被拉伸，小球速度减小，小球的动能转化为弹簧的弹性势能。 14． 150 75 【详解】[1]由图分析可知，跳一次的时间为0.4s，则小明同学1min内跳的次数 [2]跳一次克服重力做功 W=Gh=500N×0.06m=30J 1min内做的总功 W总=nW=150×30J=4500J 1min内克服重力做功的功率 15． 不正确 见解析 【详解】[1][2]过山车运动过程中，受到摩擦阻力，克服摩擦做功，机械能不断减小，所以让小球从A点静止开始运动，不可能到达高度相同的D、F点。所以小明的说法是不正确的。 16． 【详解】铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交．所以在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大。大致图像如图所示： 17．(1) 钢球 速度 木块移动的距离 (2)当质量相同时，速度越大，动能就越大 (3)④ (4)不能 (5) 1、3 速度 【详解】（1）[1][2][3]在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，“物体动能”指的是钢球滚到水平面时的动能，小球的质量相同，在斜面上的高度不同，小球下落到水平面时的速度不同，可以探究小球的动能与速度的关系；实验中通过比较滚下的钢球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小。 （2）在探究动能与速度是否有关时，要保持质量不变让小球在不同的高度滚下，从而使钢球到达水平面的速度不同，小球的高度越高，速度越大，撞击木块移动的距离越远，说明小球的动能越大，故结论为：物体的质量一定时，速度越大，动能越大。 （3）在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变，改变质量，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了； ①换质量更大的木块，改变了摩擦力的大小，故①不符合题意； ②实验中需要控制速度相同，不能降低第二次钢球的高度，故②不符合题意； ③换质量更大的钢球，则更容易使木块滑出木板，故③不符合题意； ④换质量更小的钢球，能减小木块移动的距离，故④符合题意。 故选④。 （4）若水平面绝对光滑，小球撞击木块后，木块做匀速直线运动，不能测出木块移动的距离，本实验不能达到探究目的。 （5）①[1]研究超载隐患时，应控制小车运动的速度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3实验进行比较。 ②[2]由表中实验数据可知，速度变为原来的2倍时，木块移动的距离变为原来的4倍，质量变为原来的2倍时木块移动的距离变为原来的2倍，所以在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 18．(1)重物 (2) 多 大 (3)不同 【详解】（1）实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度反映重物重力势能的大小。因此实验探究的是重物的重力势能。 （2）[1][2]同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做的功越多，小桌下陷的深度越深，说明它的重力势能越大。 （3）根据控制变量法，若要探究物体重力势能与质量的关系，应换用质量不同的重物，控制高度相同，所以让它们从相同高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。 19．(1)1×108J (2)2×106W 【详解】（1）由可得，牵引力做的功 （2）由可得，牵引力的功率 20．(1)1.5×10⁴N (2)750N (3)1.125×10⁴W 【详解】（1）汽车受到的重力G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N （2）因为汽车匀速直线行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车发动机的牵引力F=f=0.05G=0.05×1.5×104N=750N （3）汽车行驶速度 v=54km/h=15m/s 汽车匀速行驶时发动机的功率P=Fv=750N×15m/s=1.125×104W 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 $