第十一章 功和机械能 单元练习--2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024）

**基本信息** 人教版八年级下册第11章“功和机械能”单元卷，以科技前沿（福建舰、空警-600）、生活实践（搬运水桶、爬楼梯）及文化传承（踢毽子）为情境，覆盖功、功率、机械能转化等核心知识，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|功的判断、机械能转化、功率计算|结合机器人秧歌、擦窗机器人等情境，考查运动和相互作用观念| |填空题|6题|做功条件、功率计算、能量转化|通过蹦极拉力图像、铁锁摆动实验，体现科学推理与模型建构| |实验题|4题|动能影响因素（速度、质量）|以钢球撞击木块、太空碎片模拟实验，落实科学探究与证据意识| |计算题|1题|浮力、功的计算|结合福建舰排水量与航行做功，关联科技热点，培养社会责任|

第11章功和机械能章末测试卷-2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024） 一、单选题 1．小滨分别用背、抱、滚拉、平拉等四种方式搬运一个装满水的桶，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中，他做功最多的方式是（　　） A． B． C． D． 2．下列情况中人对物体做了功的是（　　） A．费力推车但车不动 B．提着滑板水平前行 C．足球被踢后在草地滚动 D．搬起箱子 3．踢毽子起源于汉代，是一项深受孩子们喜爱的健身游戏。如图所示，毽子被竖直向上踢出后，毽子（　　） A．所受合力方向竖直向上 B．上升时动能转化为重力势能 C．在最高点时受到平衡力 D．下落时机械能不断增大 4．杭州宇树科技研发的机器人在蛇年春晚上表演扭秧歌，如图所示，表演中机器人实现零失误。下列说法正确的是（　　） A．机器人匀速运动的过程中，动能大小不变 B．机器人下蹲的过程中，没有力对机器人做功 C．随着身体的摆动，机器人惯性大小会发生变化 D．手绢脱离“手”向上飞出过程中，重力势能转化为动能 5．如图是某撑杆跳高运动员比赛时的照片，下列说法不正确的是（　　） A．使撑杆形变的力是运动员的重力 B．撑杆此时具有弹性势能 C．运动员受到的弹力是由于撑杆的形变产生的 D．撑杆能恢复原状说明其发生的是弹性形变 6．丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 7．甲、乙两人进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，其中他们的质量比，所用的时间比，甲爬山功率与乙爬山功率之比为（　　） A． B． C． D． 8．如图甲所示，用水平推力F推一物体，使物体在粗糙程度相同的水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图乙所示时，受到的水平推力为，推力的功率为；当物体运动的速度和时间图像如图丙所示时，受到的水平推力为，推力的功率为，则下列关系式正确的是（　　） A．　 B．　 C．　 D．　 9．如图所示的擦窗机器人，它的“腹部”有吸盘，它将吸盘内的空气向外抽出时，既能牢牢地吸在竖直玻璃上，又能沿玻璃匀速向上运动。下列说法正确的是（    ） A．擦窗机器人能牢牢地吸在竖直玻璃上是因为它吸盘内的气压小于大气压 B．擦窗机器人匀速向上运动时机械能不变 C．擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的支持力是一对平衡力 D．擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的摩擦力是一对相互作用力 10．如图是空警—600正在接受检阅的情景，它是我国自主研制的首款舰载固定翼预警机，专为航母作战设计，被誉为航母编队的“千里眼”和“空中大脑”。下列说法正确的是（　　） A．空警—600飞行的速度越大，具有的惯性越大 B．空警—600在匀速降落过程中，动能不变，重力势能减小 C．空警—600能够在空中飞行，是因为机翼上方气流的速度大，压强大 D．空警—600在空中水平匀速飞行时所受的重力与升力是一对相互作用力 二、填空题 11．力学中做功需要满足两个必要条件，分别是__________和物体在力的方向上发生移动；物体单位时间内完成的功叫做__________，是衡量做功快慢的物理量。 12．某无人机送快递时，先用5s的时间将1kg的快递沿竖直方向匀速提升到20m高处，再用5s的时间使快递沿水平方向匀速移动30m送到七楼的窗口，则整个过程中无人机对快递做功的平均功率是______W。（不计空气阻力）（g取10N/kg） 13．已知有一支步枪，枪管长1.5m，当弹壳里的火药在枪膛中燃烧时，产生高温高压的燃气，燃气推动子弹头向前高速运动，如果燃气作用于子弹头的压强平均值为帕，子弹头的横截面积为2.5，子弹总共飞行了1000m，那么燃气对子弹头所做的功是__________焦耳（不计子弹头的长度）。 14．如图所示，小明将一物块M压在弹簧上，并压缩至A点位置，松手后弹簧将物块M弹起，弹簧自由伸长时，上端位于B点。若不计弹簧重力的影响，物块M从A点由静止开始运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能转化为物块M的动能和_____能。 15．如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到你的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，在摆到最低点的过程中，高度逐渐变______、重力势能逐渐变______；速度逐渐变大、动能逐渐变______，______能转化为______能。到达最低点后，继续向前运动，高度逐渐变______、重力势能逐渐变______；速度逐渐变小、动能逐渐变______，______能转化为______能。在左侧到达最高点后，再返回来，到达最右侧时，铁锁______（选填“能”或“不能”）碰到鼻子。 16．如图甲所示，某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）则： (1)图像AB段，人的动能变化情况是__________，图像B点的速度__________（选填“大于”“小于”或“等于”）C点的速度； (2)人的重力大小为__________。 三、实验题 17．某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。于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验。 (1)甲、丙两图探究的是物体的动能与______的关系； (2)如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验； (3)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 18．如图所示是小华探究“动能大小与哪些因素有关”的实验，请补全下面实验过程。 (1)本实验甲乙两图探究的是______（选填“木块”或“小球”）的动能与______的关系； (2)若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：______； (3)实验中木块由斜面静止释放到最终停止运动，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)小华还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，A小球通过凸形槽的时间为，B小球通过凹形槽的时间为，则______（选填“大于”“等于”或“小于”）。 19．在探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小静设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中（不考虑空气阻力）。 (1)实验中是通过观察________来判断小球的动能大小；用来研究超速安全隐患时，我们应选择________两图所示实验来进行比较； (2)实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，说明开始时钢球的重力势能________木块移动过程中克服摩擦力所做的功（选填“>”、“<”或“=”）； (3)若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对丙图所示的实验进行改进，下列措施中可行的是________（填写序号）； A．换质量更大的木块 B．降低钢球开始的高度 C．换质量大于的钢球 D．换质量小于的钢球 (4)比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害。 (5)小静还利用丁图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，AB两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为，B小球通过凹形槽的时间，则时间较长的是________（选填“”或“”）。 20．2025年11月5日，中国载人航天工程网发布一则通告：神舟二十号载人飞船因遭遇太空微小碎片撞击，原定于当天的返回任务紧急推迟。后来查明，由于太空微小碎片的撞击，飞船返回舱舷窗玻璃出现细微裂纹。 微小的碎片破坏力这么大！那么碎片的破坏力与什么因素有关？同学们通过以下试验进行探究： 实验思路：用小球模拟太空碎片，撞击泡沫塑料块，观察泡沫塑料块的形变程度，可判断小球破坏力的大小。 实验过程：如图所示，让小球从斜面的不同高度自由滚下，观察小球撞击到泡沫塑料块上后，泡沫塑料块被撞击的凹坑深度，并记录在以下表格中。 序号 小球在斜面上的位置 泡沫塑料块凹坑深浅 小球的破坏力 1 A 最深 最大 2 B 较深 较大 3 C 较浅 较小 4 D 最浅 最小 (1)本实验让小球从斜面的不同高度自由滚下，目的是研究小球的破坏力跟______（选填“质量”或“速度”）的关系。 (2)分析表格可以得出结论：______。 (3)结合我们所学的动能知识，小明认为太空碎片的破坏力可能与它的质量有关，请你在上述实验的基础上，说明如何操作来验证：______。 (4)结合所学的知识和实际生活经验，请写出太空碎片的破坏力还可能与什么因素有关：______。 四、计算题 21．福建舰（舷号：18）是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，2025年11月正式入列。满载时排水量约为8万吨，是全球最大常规动力航母。采用蒸汽轮机+中压直流综合电力系统，最高航速约30节（约55.5千米/小时）。福建舰在最高航速航行时的总牵引力（推进力）约为。舰长约320米，宽约78米，配3部电磁弹射器，可搭载歼-35、歼-15T、空警-600等约60架机型。标志中国海军进入三航母时代，是常规动力+电磁弹射的全球首创。（g=10 N/kg） (1)福建舰满载时所受的浮力约为多少？ (2)若福建舰在某次航行过程中以最高航速航行4小时，总牵引力做功为多少？ 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11章功和机械能章末测试卷-2025-2026学年物理八年级下册人教版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B A A B D A A B 1．D 【详解】A（背）、B（抱）：人对桶的作用力是竖直方向，桶沿水平方向运动，力的方向和位移方向垂直，因此人对桶做功为0； C（滚拉）：桶滚动，受到滚动摩擦力，在压力、接触面粗糙程度相同时，滚动摩擦力远小于滑动摩擦力，因此拉力更小，做功更少； D（平拉）：桶滑动，受到滑动摩擦力，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，拉力更大，结合，路程相同的情况下，该方式做功最多。 故选D。 2．D 【详解】A．费力但汽车不动，人对汽车有力的作用，但汽车没有在该力的方向上通过距离，人对汽车不做功，故A不符合题意； B．提着滑板水平前行，人对滑板的力竖直向上，滑板运动的方向与力的方向垂直，人对滑板不做功，故B不符合题意； C．足球被踢之后在草地靠惯性滚动，不再受到人的踢力，人对足球不做功，故C不符合题意； D．搬起箱子，人对箱子有力的作用，箱子在该力的方向上通过了距离，人对箱子做功，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．毽子竖直上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，因此毽子所受合力方向竖直向下，故A不符合题意； B．上升时，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B符合题意； C．毽子在最高点时只受重力的作用，因此不受平衡力，故C不符合题意； D．下落时，受到空气阻力，机械能不断减小，故D不符合题意。 故选B。 4．A 【详解】A．机器人匀速运动的过程中，质量和速度不变，动能大小不变，故A正确； B．机器人下蹲的过程中，重心在重力方向上移动了一段距离，重力对机器人做了功，故B错误； C．惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，故随着身体的摆动，机器人惯性不变，故C错误； D．手绢脱离“手”向上飞出过程中，手绢质量不变，速度减小，高度增大，它的动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D错误。 故选 A。 5．A 【详解】A． 使撑杆发生形变的力是运动员对撑杆的压力（弹力），故A错误； B． 撑杆发生弹性形变，此时具有弹性势能，故B正确； C． 运动员受到的弹力是由于发生了弹性形变的撑杆在恢复形变时产生的，撑杆是施力物体，故C正确； D．撑杆在给运动员施加一个弹力后恢复原状，能够恢复原状的形变是弹性形变，故D正确。 故选A。 6．B 【详解】AB．丽丽和爸爸爬同一栋楼回家，爬楼高度相同；丽丽体重更轻，重力更小，因此根据可知，丽丽做功较少，故A错误，B正确； CD．根据可知，两人一起爬楼梯，所用时间相同，丽丽做的功较少，因此丽丽做功的功率较小，故CD错误。 故选B。 7．D 【详解】由题可知，甲、乙两人质量比，则两人重力比为 因两人爬山的高度相同，由可得，两人爬山克服重力做功之比为 因所用的时间比 由得，两人爬山的功率之比，故选D。 8．A 【详解】分析s-t图像，物体受到水平推力为时，做匀速直线运动，此时物体水平方向受到的推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即，物体运动速度 推力的功率 分析v-t图像，物体受到水平推力为时，做匀速直线运动，此时物体水平方向受到的推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即，物体运动速度大小为，推力的功率 所以，，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．A 【详解】A．擦窗机器人将吸盘内的空气向外抽出时，吸盘内的气压减小，吸盘内的气压小于大气压，因此能牢牢地吸在竖直玻璃上，故A正确； B．擦窗机器人匀速向上运动时，速度不变，但高度变大，动能不变，重力势能增大，所以擦窗机器人的机械能变大，故B错误； C．擦窗机器人所受重力的方向竖直向下，竖直玻璃对机器人的支持力的方向垂直于接触面指向机器人，方向沿水平方向，两个力没有作用在同一条直线上，因此不是一对平衡力，故C错误； D．擦窗机器人沿玻璃匀速向上运动时，擦窗机器人所受重力与玻璃对机器人的摩擦力是一对平衡力，故D错误。 故选A。 10．B 【详解】A．惯性是物体保持原有运动状态的性质，仅与物体的质量有关，与速度无关。空警—600的质量不变，因此惯性不会随速度增大而增大，故A错误； B．匀速降落时，速度不变，质量也不变，因此动能不变。降落过程中高度降低，重力势能减小，故B正确； C．根据伯努利原理，流体速度越大，压强越小。机翼上方气流速度大于下方，因此上方压强小于下方，产生升力。选项中“压强大”的说法与原理矛盾，故C错误； D．重力和升力均作用在飞机上，方向相反、大小相等，属于平衡力。相互作用力需作用在不同物体上，故D错误。 故选B。 11． 有力作用在物体上 功率 【详解】力学中做功的两个必要条件为：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上发生移动。功率的定义是物体单位时间内完成的功，它是衡量做功快慢的物理量。 12．20 【详解】快递沿水平方向移动时，无人机对快递的拉力竖直向上，快递在竖直向上的方向上没有移动距离，该过程无人机对快递不做功。竖直提升过程中，无人机克服快递的重力做功，大小为 整个过程用时 平均功率 13． 750/ 【详解】燃气作用于子弹头的压力为 则燃气对子弹头所做的功为 14．重力势 【详解】物块M从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变减小，弹性势能减小，物块质量不变，高度升高，重力势能增加，弹簧的弹性势能转化为物块M的动能和重力势能。 15． 低 小 大 重力势 动 高 大 小 动 重力势 不能 【详解】[1][2][3][4][5]铁锁从右侧释放到达最低点的过程中，质量不变，高度逐渐变低，重力势能逐渐变小；质量不变，速度逐渐变大，动能逐渐变大，此过程中重力势能转化为动能。 [6][7][8][9][10]从最低点继续向左运动到最高点的过程中，铁锁的质量不变，高度逐渐变高，重力势能逐渐变大；速度逐渐变小，动能逐渐变小；此过程中动能转化为重力势能。 [11]铁锁运动过程中，需要克服摩擦力做功，所以机械能逐渐减小，再返回来，到达最右侧时，机械能比释放时变小；由于在最高点铁锁只有重力势能，所以重力势能比释放时小，能到达的最高点比释放时低，所以铁锁不能碰到鼻子。 16．(1) 增大 大于 (2) 【详解】（1）[1]在AB段，拉力大于重力，人加速上升，动能增加。 [2]由图可知，下落过程中，人受到空气阻力，机械能减小，B、C两点的高度相同，B点动能大于C点的动能，所以图像点B的速度大于点C的速度。 （2）当运动员静止时，重力等于拉力，由图可知，最后运动员受到的拉力为，即运动员重力大小为。 17．(1)速度 (2)不能 (3)超载 【详解】（1）甲、丙两图中，钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时的速度不同。根据控制变量法，可知探究的是物体的动能与速度的关系。 （2）如果水平面光滑，木块将在水平面上做匀速直线运动，无法通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，所以不能完成本实验。 （3）甲、乙两图中，钢球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，而钢球质量不同。质量大的钢球推动木块移动的距离远，说明质量大的钢球动能大。由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因，因为超载时汽车质量增大，在速度相同的情况下，动能增大，发生车祸时危害程度更大。 18．(1) 小球 质量 (2)速度相同时，物体的质量越大，动能越大 (3)变小 (4)大于 【详解】（1）实验中，通过比较木块被小球撞击后移动的距离来探究小球动能的大小，所以探究的是小球的动能。甲、乙两图中，小球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，而小球的质量不同，乙图木块被小球撞击后移动的距离较大，说明乙图中质量为2m的小球动能较大，所以本实验甲、乙两图探究的是小球的动能与质量的关系。 （2）甲、乙两图中，小球到达水平面时的速度相同，乙图中小球质量大，推动木块移动的距离远，可得结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （3）小球在斜面上有一定的重力势能，释放后，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能；在运动过程中，因为受到摩擦力，小球要克服摩擦力做功，机械能转化为其他形式的能，所以机械能不断减少，最终小球停止运动，机械能变为零；因此实验中木块由斜面静止释放到最终停止运动，机械能变小。 （4）A球通过凸形槽时，在上升过程中，速度减小，在下降过程中速度增大到原来的速度v；B球通过凹形槽，在下降过程中速度增大，在上升过程中速度减小到原来的速度v；A球的平均速度小于B球的平均速度，两球通过的路程相同，根据，路程相同，速度越小，时间越长，所以t1大于t2。 19．(1) 木块被撞击后移动的距离 甲、乙 (2)> (3)D (4)甲、丙 (5) 【详解】（1）实验利用了转换法，通过木块被撞击后移动的距离反映钢球动能大小；研究超速隐患时，需要控制质量相同、改变钢球到达水平面的速度，因此选质量相同、下落高度不同的甲、乙。 （2）钢球碰撞木块后仍剩余动能，会继续克服摩擦力做功，因此初始钢球的重力势能，等于木块克服摩擦做功加上钢球自身克服摩擦做功，故初始重力势能大于木块克服摩擦力做的功。 （3）A．换更大木块会改变摩擦力，从而影响木块滑行的距离，故A不符合题意； B．丙实验目的是探究质量对动能的影响，需要控制下落高度（速度）和甲一致，因此不能降低高度，故B不符合题意； C．换更大钢球会让动能更大，木块更易滑出，故C不符合题意； D．换更小质量的钢球，既能减小动能避免滑出，又可以控制质量不同，故D符合题意。 故选D。 （4）模拟超载危害，需要控制速度（下落高度）相同、改变质量，因此选高度相同、质量不同的甲、丙。 （5）槽光滑，机械能守恒，A走凸形槽，上升过程动能转化为重力势能，速度先减小后增大为v，全程平均速度小于；B走凹形槽，下降过程重力势能转化为动能，速度先增大后减小为v，全程平均速度大于。路程相同，平均速度越小时间越长，因此更长。 20．(1)速度 (2)当小球的质量一定时，它的速度越大，破坏力越大 (3)让质量不同的小球从斜面同一高度自由滚下，观察泡沫塑料块被撞击的凹坑深浅 (4)碎片的形状 【详解】（1）同一小球质量不变，从斜面不同高度滚下，到达水平面的速度不同，因此实验目的是探究破坏力和速度的关系。 （2）由表格数据可知，小球质量不变时，速度越大，泡沫凹坑越深，说明破坏力越大，因此得出对应结论。 （3）验证破坏力与质量的关系，根据控制变量法，需要控制小球撞击时速度相同，改变小球质量，因此操作是让不同质量小球从同一高度滚下，观察凹坑深度比较破坏力。 （4）结合生活经验，碎片的硬度、形状、撞击角度等都可能影响力的作用效果即破坏力，合理即可。 21．(1) (2) 【详解】（1）福建舰满载时排水量 满载时所受浮力 （2）航行路程 总牵引力做的功 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 $