第十一章 功和机械能 单元练习 2025-2026学年物理人教版八年级下册

**基本信息** 初中物理功和机械能单元复习同步练，分层梯度清晰，从基础概念辨析到复杂情境综合应用，强化能量观念与科学思维，适配单元巩固与能力提升。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|单一概念（动能、势能）与基础计算|如单选题1-4直接考查重力势能定义，填空题18-19巩固功和功率计算，夯实物理观念| |中档|能量转化过程分析与实验探究|如单选题7-10结合跳水、无人机等情境分析机械能变化，实验题20探究动能影响因素，培养科学推理| |拔高|复杂情境综合应用|如计算题22结合公交运动综合求解压强、功，单选题13分析弹簧与小球能量转化，提升模型建构能力|

第十一章功和机械能同步练习 一、单选题 1．民法典规定：禁止从建筑物中抛掷物品，高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（　　） A．重力 B．弹性势能 C．动能 D．重力势能 2．北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功，在发射过程中，神舟十四号载人飞船加速上升时，其能量变化情况是（　　） A．动能减小 B．重力势能不变 C．机械能不变 D．机械能增加 3．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中感觉屁股发烫，则小明的（　　） A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变 C．动能不变，内能减小 D．重力势能不变，内能增大 4．下列物理址最接近实际的是（　　） A．一只电脑鼠标的重力约为100N B．考场内大气压大约为 C．教室内感觉比较舒适的温度约为35℃ D．轿车的功率约200W 5．4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭点火后高温、高压气体从火箭喷口向下喷出，同时推动火箭加速上升。下列描述中正确的是（　　） A．火箭加速上升过程中火箭的重力势能转化为动能 B．火箭加速上升过程中动能减小 C．火箭加速上升过程中重力势能减小 D．向下喷出的高温、高压气体对火箭施加向上的推力说明力的作用是相互的 6．图所示，在竖直平面内用细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，不计空气阻力，小球可在A，以下说法正确的是（　　）      A．小球在最低点C时动能最大，若在此点绳子突然断开，小球将做匀速直线运动 B．小球由A点运动到B点的过程中，机械能逐渐增加 C．小球摆至C点时速度为0 D．小球由A运动到C的过程中只有重力对小球做功，细线的拉力对小球不做功 7．在2024年巴黎奥运会上，我国的奥运健将包揽了跳水项目的全部金牌，交出了完美的答卷。对于跳水涉及到的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能增大 B．静止在跳板上的运动员不受重力 C．图中运动员站在跳板上时，对跳板的压力与自身重力是一对平衡力 D．跳板应使用密度大、弹性差的材料制作 8．目前我国的无人机技术已经处于领先地位。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） A．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小 B．无人机水平匀速飞行时，无人机对货物的拉力不做功 C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大 9．将皮球从离地某一高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．皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化 C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D．皮球第一次反弹后到最高点P点时速度为零 10．如图，是投掷实心球的场景。若不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中，下列关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（    ） A．①④ B．③④ C．①③ D．②③④ 11．全红婵在2025年跳水世界杯女子10米跳台决赛中表现出色，跳水过程的简化图如图所示。若不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．从a点到b点，运动员的动能完全转化为重力势能 B．从b点到c点，运动员的动能逐渐减小 C．在b点时，运动员处于平衡状态 D．在c点时，运动员的机械能等于b点时的机械能 12．如图所示，是《清明上河图》中荡秋千的场景。秋千从下向上荡的过程中（空气阻力不可忽略），下列说法正确的是（　　） A．人的机械能减小 B．人的重力势能不变 C．人的动能增大 D．人的重力势能主要转化为动能 13．如图甲所示，将一个带孔的金属球和一根弹簧套在铁架台的金属杆上，现将小球提到A点后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的原长为50 cm B．0~t1过程中，小球的动能先增大后减小 C．0~t1过程中，小球的减少的机械能小于弹簧增加的弹性势能 D．小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能 14．冬奥会自由式滑雪比赛中，某选手的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列对选手的描述正确的是（　　） A．从A下滑到B点过程中，减小的重力势能全部转化为动能 B．跃起到空中最高点C时，动能为零 C．从C下落到D点过程中，机械能保持不变 D．从D点落下，能继续前行到E，是因为该运动员受到惯性的作用 二、填空题 15．如图所示是小松同学扔实心球的情景（包含四个过程）。其中，手对实心球做功的过程是______（选填序号）。实心球下落过程中，动能______，重力势能______。（最后两空均选填“增大”“不变”或“减小”） 16．如图所示为蹦床运动简化示意图，运动员在点时速度为零，点是蹦床不发生形变时的原位置，点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： (1)从点下落到点的过程中，运动员的重力势能转化为________能； (2)从点到点的过程中，蹦床的弹性势能________（选填“增大”“减小”或“不变”），在________（选填“A”“B”或“C”）点时运动员的机械能最大。 17．如图所示，忽略空气阻力，小球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，到达P点时离开轨道，继续上升至最高点N后再下落经过Q点，O、P、Q三点在同一水平高度。 (1)小球在O、P两点的速度分别为和，则___________（>/=/<）； (2)小球在P点的机械能___________（大于/等于/小于）Q点的机械能。 18．重为120N的物体在F=20N的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速运动。物体运动距离—时间图像如图所示，则 （1）物体运动的速度为_______； （2）物体运动过程中受到的摩擦力是______； （3）物体运动了6m的过程中，重力做的功是___________； （4）物体运动过程中拉力的功率是___________。 19．如图所示，超市中小李用20N的水平推力推重为300N的购物车，购物车在10s内沿水平方向前进了10m。则推力对购物车所做的功是_____J，功率是_____W。重力所做的功是_____J。 三、实验题 20．小星同学在探究“物体的动能与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想： 猜想一：动能的大小可能与物体的运动速度有关； 猜想二：动能的大小可能与物体的质量有关。 为了验证猜想，小星同学将质量为m的小钢球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s，如图所示，部分实验数据和现象记录如下表。请你完成下列内容： 实验次数 钢球质量m/g 钢球下落高度h/cm 木块滑行距离s 1 20 20 近 2 40 20 较远 3 60 20 远 (1)实验中探究的动能是指______。（选填字母），其大小通过_________反映； A．钢球撞击木块时的动能 B．木块被钢球撞击后的动能 (2)上述实验数据表明：__________。这个结论可用于解释汽车_______（选填“超速”或“超载”）带来的危害； (3)如图所示，为小川同学两次实验的示意图。钢球A、B的质量，下落高度，木块滑行距离。他得出“物体的运动速度越大，动能越大”的结论，你认为他的实验方法是______的（正确/错误），理由是：__________。 21．小明在进行足球训练时，看到发球装置将足球斜向上抛出。 (1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1，A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。 位置 机械能/J 动能/J A点 53 30 B点 46 19 C点 40 30 ①足球在A点时的重力势能_________C点时的重力势能，在A点的速度_________C点的速度（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）； ②从A到B的过程中足球的机械能损失量为_________J； (2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度，实现射程不同。小明查得：忽略空气阻力时，足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角，A点的速度为抛出速度v，A点到落地点的水平距离为射程x。同时，x与v之间满足公式，其中k的大小与抛射角的关系如图3所示（g＝10N/kg）。 ①v不变时，抛射角大小为_________度时，x最大。 ②若抛射角为90度，v为10m/s，则x为_________m。 ③小明想探究“抛射角一定时，x与v2的关系”，设计了以下步骤： a.把抛射角调为45度，v设定为5m/s，将足球从A点抛出； b.记录足球落地位置，用卷尺测出x并记录。 c.把抛射角调为_________度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 请帮他设计实验数据记录的表格_________。 四、计算题 22．图示是我国自主设计制造的某品牌纯电动公交，其质量为1.2×104 kg，静止时轮胎与地面的总接触面积为4000cm2。它在平直公路上匀速行驶100s，行驶路程是1.2km，所受阻力为车重的0.02倍。（g取10N/kg） (1)计算公交车静止时对水平地面的压强； (2)计算公交车匀速行驶时牵引力做的功； (3)公交车起步时，乘客会听到“车辆起步，请抓好扶手”的温馨提示语.请用所学物理知识解释其中的道理。 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．D 【详解】由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】ABCD．神舟十四号载人飞船加速上升时，速度越来越大，高度越来越高，所以动能增大，重力势能增大，机械能增大，故ABC错误，D正确。 故选D。 3．A 【详解】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减小；机械能是动能与势能的总和，且下滑过程中克服阻力做功将机械能转变为内能（屁股发烫），机械能减小，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4．B 【详解】A．一只电脑鼠标的重力约为1N，故A不符合题意； B．考场内大气压大约为1个标准大气压，约，故B符合题意； C．教室内感觉比较舒适的温度约为25℃，故C不符合题意； D．轿车的功率约100kW，故D不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】ABC．火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大，高度增加，所以动能和重力势能都增大，此过程是燃料燃烧的内能转化为机械能，而不是重力势能转化为动能，故ABC错误； D．火箭向下喷出高温、高压的气体，气体给火箭一个向上的反作用力，火箭加速上升，说明物体间力的作用是相互的，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】AC．小球质量不变，小球由A点运动到B点的过程中，速度先变大后变小，小球在最低点C时速度最大，动能最大，若在此点绳子突然断开，小球只受到重力作用，小球继续向前运动并落向地面，做曲线运动，故AC错误； B．不计空气阻力，小球由A点运动到B点的过程中，重力势能和动能相互转化，机械能保持不变，故B错误； D．小球由A运动到C的过程中，沿重力方向移动了一段距离，运动方向始终与拉力方向垂直，没有在拉力方向上移动，只有重力对小球做功，细线的拉力对小球不做功，故D正确。 故选 D。 7．A 【详解】A．运动员被跳板向上弹起的过程中，质量不变，高度增大，所以运动员的重力势能增大，故A正确； B．地球上的一切物体都受到重力的作用，故B错误； C．二力平衡的条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一条直线上。当运动员站在跳板上时，运动员对跳板的压力与自身的重力作用在两个物体上，不属于平衡力，故C错误； D．跳板是利用其发生弹性形变产生弹力进行工作的，所以需要弹性强的材料制作，故D错误。 故选A。 8．B 【详解】A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，无人机上升过程中，质量不变，高度增加，货物的重力势能变大，故A错误； B．无人机水平匀速飞行时，因为货物没有在拉力的方向上通过距离，无人机对货物的拉力不做功，故B正确； C．无人机在某一高度悬停时，货物仍具有重力势能，货物的机械能一定不为零，故C错误； D．无人机下降过程中，质量不变，速度不一定增大，所以货物的动能不一定增大，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．皮球由A点到达B点时，由于考虑到空气阻力，皮球的机械能减小，而皮球在A、B点的重力势能相等，所以皮球经过同高度的A、B两点时，A点的动能大于B点的动能，故A错误； B．皮球落地后又弹起，在此过程中发生了动能和势能（重力势能和弹性势能）的相互转化，同时由于空气阻力的原因，部分机械能转化为内能，故B错误； C．皮球从C点到D点，由于考虑到空气阻力，皮球的机械能减小，所以D点的机械能小于在C点时的机械能，故C正确； D．皮球在整个运动的过程中，始终有向前的速度，所以皮球第一次反弹后到最高点P点时速度不为零，故D错误。 故选C。 10．D 【详解】①②小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，当上升到最高点时，速度最小，动能最小且不为0，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。所以动能是先减小，上升到最高点速度最小，动能最小，后又增大，故图①错误，图②正确； ③小球上升的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，当上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，下落的过程中，高度越来越小，最后落地，重力势能越来越小，直到为零。所以重力势能是先增大，上升到最高点重力势能最大，后又减小，最后为零，故图③正确； ④由于此时不计空气阻力，所以机械能是守恒的，故机械能不变，故图④正确； 综上所述，正确的有②③④，故ABC错误，D正确。 故选D。 11．D 【详解】A．图中运动员向上做抛物线运动，在b点运动员具有水平方向的速度，所以在b点运动员具有动能，运动员的动能没有完全转化为重力势能，故A错误； B．从b点到c点，运动员的速度逐渐增大，所以动能逐渐增大，故B错误； C．在b点时，运动员只受到重力作用，故不是处于平衡状态，故C错误； D．不计空气阻力，运动员在整个运动过程中机械能是守恒的，即在c点时，运动员的机械能等于b点时的机械能，故D正确。 故选D。 12．A 【详解】A．秋千从下向上荡的过程中，由于空气阻力不可忽略，人需要克服空气阻力做功，这会消耗一部分机械能，使其转化为内能，因此人的总机械能会减小，故A正确； B．秋千从下向上荡的过程中，人的高度在增加。重力势能与质量和高度有关，质量不变，高度增加，所以人的重力势能增大，故B错误； C．秋千从下向上荡的过程中，速度在减小，到达最高点时速度为零。物体的动能与它的质量和速度有关，质量不变，速度减小，所以人的动能减小，故C错误； D．秋千从下向上荡的过程中，是动能转化为重力势能。因为速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加。而重力势能主要转化为动能是秋千从上向下荡摆的过程，故D错误。 故选A。 13．D 【详解】A．由图乙得，小球最终在50 cm高处保持静止，则此时小球与弹簧整体处于静止状态，此时小球受到的弹力等于小球的重力，此时弹簧处于压缩状态，弹簧的原长应大于50 cm，故A错误； B．0~t1过程中，未接触弹簧前，小球在重力的作用下做加速运动，接触弹簧后，开始弹力小于重力，小球继续向下做加速运动，在t1时刻，小球的重力与弹力大小相等，此时小球的速度最大，动能最大，因此0~t1过程中，小球的动能一直增大，故B错误； C．0~t1过程中，小球要克服空气阻力等做功，小球的一部分机械能转化为内能，所以小球减少的机械能大于弹簧增加的弹性势能，故C错误； D．小球在t1、t2时刻高度相等，重力势能相等，但是t1时刻的速度最大，动能最大，由于能量有损失，所以小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能，故D正确。 故选D。 14．C 【详解】A．从A下滑到B点过程中，重力势能大部分转化为动能，因为有滑动摩擦力，少部分转化为内能，故A错误； B．跃起到空中最高点C时，在竖直方向上速度为0，水平方向上速度不为0，故C点动能不为0，故B错误； C．从C下落到D点过程中，不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，机械能守恒，故机械能保持不变，故C正确； D．从D点落下，能继续前行到E，是因为运动员具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性，故D错误。 故选C。 15． ①③ 增大 减小 【详解】[1]做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。 ①捡起球：手对球有力的作用，且球在力的方向上移动了距离，手对球做功； ②停在空中：手对球有力，但球没有在力的方向上移动距离，手对球不做功； ③挥动球：手对球有力，球在力的方向上移动了距离，手对球做功； ④球飞出去：球离开手后，手不再对球有力的作用，手对球不做功。 故手对实心球做功的过程是①③。 [2]动能与物体的质量和速度有关。实心球下落过程中，质量不变，速度增大，动能增大。 [3]重力势能与物体的质量和所处高度有关。实心球下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小。 16．(1)动 (2) 增大 A 【详解】（1）从O点下落到A点的过程中，运动员的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，其重力势能转化为动能。 （2）[1]从点到点的过程中，蹦床发生弹性形变的程度变大，蹦床的弹性势能增大。 [2]运动员经过A点后，将机械能逐渐变化为蹦床的弹性势能，运动员的机械能逐渐变小，因此运动员在A点时机械能最大。 17．(1)> (2)等于 【详解】（1）由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦力做功，存在能量损失，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O、P处在同一水平高度，球的重力势能相等，则球在P点的动能一定小于在O点动能，因此球在O、P两点的速度>。 （2）忽略空气阻力，小球从P点到Q点机械能守恒，因此小球在P点的机械能等于Q点的机械能。 18． 1.2m/s 20N 0 24W 【详解】（1）[1]由图像知道，物体做匀速直线运动，且当物体的路程s=18m时，运动的时间是t=15s，所以物体的速度是 （2）[3]由于物体在水平方向上做匀速直线运动，由平衡条件知道，物体受到的拉力与摩擦力大小相等，即物体受到的摩擦力是20N。 （3）[3]物体在竖直方向上没有移动距离，所以重力对物体没有做功，即重力做功为0。 （4）[4]拉力的功率是 19． 200 20 0 【详解】[1]推力对购物车所做的功 [2]推力对购物车所做功的功率 [3]因为重力的方向与运动的方向垂直，重力不做功，重力所做的功是0J。 20．(1) A 木块滑行的距离 (2) 物体运动速度一定时，质量越大，动能也越大 超载 (3) 错误 没有控制质量一定 【详解】（1）[1]实验中钢球撞击木块对木块做功，说明钢球撞击木块时具有动能，因此探究的动能是钢球撞击木块时具有的动能，故选A。 [2]物体的动能大小不易直接观察，运用转换法，通过观察木块被撞击距离的远近来表示。 （2）[1][2]三个钢球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时速度相同，由实验数据可知，钢球的质量越大，推动木块运动越远，对木块做功越大，说明钢球的动能越大，这个结论可以解释汽车超载带来的危害。 （3）[1][2]探究动能大小跟速度的关系，应控制质量相等，由题可知钢球A、B的质量不相等，故小川的实验方法是错误的。 21．(1) 大于 等于 7 (2) 45 0 45 见解析 【详解】（1）①[1][2]由图1可知，A点比C点高，质量不变，足球在A点时的重力势能大于C点时的重力势能，由表中数据可知，A点的动能等于C点的动能，质量不变，所以在A点的速度等于C点的速度。 ②[3]从A到B的过程中足球的机械能损失量为53J-46J=7J （2）1①[1] x与v之间满足公式，可知，速度v不变时，x与k成正比，由图3可知，抛射角大小为45°时，k值最大，x最大。 ②[2]若抛射角为90度，由图3可知，k值为0，v为10m/s，则 ③[3]探究“抛射角一定时，x与v2的关系”， 把抛射角调为45度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 [4]实验数据中需要有抛射角，抛出速度，抛出速度的平方和射程，如下表 实验次数 抛射角（度） 抛出速度 v（m/s） 抛出速度平方v2(m²/s²) 射程x(m) 1 45 5 25 2 45 10 100 3 45 15 225 4 45 20 400 5 45 25 625 6 45 30 900 22．(1) (2) (3)见详解 【详解】（1）公交车的重力为 公交车静止时对水平地面的压强为 （2）公交车所受阻力为 公交车所受牵引力为 公交车匀速行驶时牵引力做的功为 （3）答：公交车起步时，乘客的身体由于惯性会保持原来的静止状态，而车体向前加速运动，导致乘客相对车体有向后倾倒的趋势。因此，抓好扶手可以防止因惯性造成的摔倒或碰撞。 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 $