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学期

第11章 功和机械能 章末达标试题 2025-2026学年 下学期初中物理人教版（2024）八年级下册 一、单选题 1．如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，某初三男生在做标准的引体向上动作。已知该生完成一次引体向上平均耗时2s。则他做引体向上的功率约为（　　） A．1.5W B．150W C．15W D．500W 3．如图所示，用甲、乙两台叉车分别搬运质量相同的货物、。货物、在货叉竖直方向上的力、的作用下运动，其动能随时间变化的关系图像如图丙所示，若货物、运动的速度分别为、，则（　　） A．若搬运货物竖直运动时，对不做功 B．若搬运货物水平运动时，对不做功 C． D． 4．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后，最终静止下来。下列说法正确的是（　　） A．滚摆下降时，它的动能先变大后变小 B．滚摆上升时，它的动能全部转化为重力势能 C．滚摆每次到达最低点，其动能都比上一次小 D．滚摆上下往复运动的过程中，它的机械能守恒 5．跳远是一项传统的体育运动项目。某同学参加跳远比赛的几个阶段如图所示，空气阻力不可忽略，则下列关于该同学在上述过程中，其能量变化的说法正确的是（　　） A．加速助跑到起跳阶段，机械能保持不变 B．经过最高点时重力势能最大，动能为零 C．起跳后到最高点的过程中，重力势能增大，动能减小 D．从最高点下落过程中，动能转化为重力势能 6．如图所示是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。下列说法正确的是（　　） A．水平面越光滑越好 B．木块被撞的远近反映了钢球动能的大小 C．改变钢球在斜面上滚下时高度，是为了研究物体的动能跟高度的关系 D．用不同质量的小球进行实验得到的结论可以解释为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制 7．设在平直的公路上以一般速度行驶的自行车所受的阻力约为人和车重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（         ） A．30瓦 B．100瓦 C．500瓦 D．1000瓦 8．水平面上的物体受到水平拉力F的作用，拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示，当时，将拉力F撤掉，整个过程中物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）（提示：图像中图像与t轴围成图形的面积代表该时间段内物体运动的路程 A．内物体受到的摩擦力为4N B．内物体受到的摩擦力为6N C．内物体受到的摩擦力为0N D．内物体克服摩擦力所做的功为4J 9．如图所示，质量为100kg的长方体货箱随履带式电梯的履带一起做匀速直线运动，运动过程中货箱始终与履带保持相对静止，电梯用时10s将货物运输至5m高的平台，履带长20m，g取10N/kg。下列说法正确的是（      ） A．支持力对货物做的功为5000J B．摩擦力对货物做的功为0J C．货物与履带之间的摩擦力为0N D．货物克服重力做功的功率为500W 10．如图甲所示，水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒，筒底固定一根弹簧，原长在O点。将一小球放置在弹簧上，静止时位于A点（如图乙）。现将小球下压至B点，并用此处的装置锁定（如图丙）。解锁后，小球向上弹出筒口。忽略空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A．图乙中圆筒对桌面的压力小于图丙中的压力 B．因为筒壁光滑，小球从B点向上运动的过程中，小球的机械能总量不变 C．图丙中小球脱离弹簧后还能继续上升是因为受到惯性作用 D．对比图甲和图乙，说明力可以使物体发生形变 11．物体在水平拉力的作用下，沿粗糙程度相同的水平面做直线运动，其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和，AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知（   ） A．， B．， C．， D．， 12．小明周末体验蹦极，从静止开始自由下落至第一次到达最低点的过程如图1，该过程中蹦极绳的弹力与时间关系如图2（空气阻力不计），下列分析正确的是（    ） A．0~t2 整个过程中，小明的重力势能全部转化成动能 B．0~t1 过程中，小明的机械能不变 C．t1~t2 过程中，小明动能不断减少 D．t2~t3过程中，小明的机械能不变 二、填空题 13．在足球比赛中，如图所示，小星同学一脚将足球踢出，足球离脚后，脚对足球__________。足球在空中下落过程中，重力对足球__________。（均选填“做功”或“不做功”） 14．如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的__________能转化为扇叶的__________能，扇叶快速转动，小车运动起来。当扇叶停止转动，小车仍能继续向前运动，小车具有__________。 15．甲机器10s内做功6000J，其功率为__________W。乙机器的功率为800W，说明乙机器做功比甲机器__________（选填“多”或“快”）。 16．在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱的速度随时间变化的图像如图所示。已知在内木箱受到的推力恒为150N，在内，木箱受到的推力的功率是__________W，内木箱受到的摩擦力是__________N（忽略空气阻力）。 17．下图是中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射箭。人们拉弓使弓弦发生了__________形变，产生了弹力，放手后弓把箭射出，弓的弹性势能主要转化为箭的__________。 18．如图是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示。质量为40kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以的速度匀速上行，则扶梯对他做的功是__________J，对他做功的功率是__________W。（取） 19．“兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须__________。在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为__________J。 20．如图是用吸管喝饮料的情景，假设吸管竖直，忽略杯中液面的变化，当吸管内液面上升时，饮料的重力势能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）；若饮料的密度为，吸管的横截面积为，则此过程中克服饮料的重力做的功为__________（写出表达式）。 三、实验题 21．为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离，如图所示。 (1)实验中探究的“物体的动能”是指__________（填序号）。 A．钢球在斜槽上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块被撞击后的动能 (2)若水平面是光滑的，__________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 (3)实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：____________。 22．小科看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小科猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变大小有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他进行了如图所示的多次实验。每一次都将小球置于同一弹簧的右端，使每次弹簧压缩的长度__________。松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒，并留在其中。分析比较纸盒____________________，从而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小。 (2)小科根据小球和纸盒最终停下来的实验现象，认为小球和纸盒所具有的能量最终都彻底消失了。你认为小科的观点是__________（选填“正确”或“不正确”）的，理由是___________________。 23．引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、__________和__________。 (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格处应填上：____________________。（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量 总时间 功率 (3)小星同学做引体向上的功率表达式__________（利用表中物理量的符号表示）。 新考法 (4)在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由：____________________________________________。 24．在探究“影响重力势能大小的因素”时，某同学提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。 猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，体积相同、质量为的小球三个和质量为的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示。 为验证猜想，他首先让质量分别为、的小球A、B从距花泥表面高处由静止下落，测得A、B小球陷入花泥的深度分别为和，如图甲所示；然后让质量为的小球C从距花泥表面高处由静止下落，质量为的小球D从距花泥表面高的光滑弯曲管道上端由静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。测得C、D小球陷入花泥的深度均为，且。请你完成下列内容： (1)本实验是通过观察____________________来判断重力势能大小的。 (2)分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的运动路径、__________相同时，__________越大，重力势能越大。 (3)分析图乙所示的实验现象，发现两球运动的路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体的运动路径__________（选填“有关”或“无关”）。 (4)比较__________两球，可得出结论：当物体的运动路径、质量相同时，物体所在的高度越高，重力势能越大。 (5)小球在光滑管道中下落时（陷入花泥前），将重力势能转化为__________能。 四、计算题 25．“雪龙”号是我国最大的极地考察船，排水量约为，吃水深度可达9m，动力系统中，主机功率为13200kW。g取10N/kg，。 (1)求“雪龙”号满载时受到的浮力。 (2)求水面下5m深处船壁受到海水的压强。 (3)如下图所示，执行科考任务的“雪龙”号在海面破冰前行。假如船以36km/h的速度做匀速直线运动，求主机能提供的动力。 26．下图所示的是迎宾路高架桥的部分路段示意图，水平路面AB长200m，斜坡BC长120m，坡高CD为6m。有一辆搭载乘客后总重力为的公交车，其轮胎与水平路面的总接触面积为。公交车以恒定功率匀速通过AB段时，用时；以恒定功率匀速通过BC段时，用时公交车在AB段和BC段行驶时受到的摩擦力始终是公交车总重力的0.01倍，不计空气阻力。 (1)求公交车静止在水平地面时对地面的压强，以及通过BC段时的速度。 (2)公交车通过AB段时，牵引力的功率是多少？ (3)公交车通过BC段时，牵引力的大小为多少？ 五、综合题 27．塔吊是修建高层建筑时常见的起重设备。某塔吊先以24kW的恒定功率将质量为2t的重物从静止开始竖直向上提升了45s，重物上升过程中的速度和时间的关系图像如图所示。（取） (1)内重物的动能__________，重力势能__________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） (2)求时重物所受的拉力。 (3)求整个过程中重物的最大速度。 (4)若重物上升的总高度为60m，则最后12s拉力的平均功率为多大？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B C C B B D D D 题号 11 12 答案 D B 1．C A．由图像可知，阴影部分的面积为密度与体积V的乘积，由可知，物体的质量，故A不符合题意； B．由图像可知，阴影部分的面积为速度v与时间t的乘积，由可知，物体通过的路程，故B不符合题意； C．由图像可知，横坐标表示时间t，纵坐标表示功W，横、纵坐标之积是功与时间之积，而功率是功与时间之比，故C符合题意； D．由图像可知，阴影部分的面积为力F与路程s的乘积，由可知，该阴影部分面积表示物体做功的多少，故D不符合题意。 故选C。 2．B 由题意可知，中学生平均质量为50kg，由 每做一次标准的引体向上，其重心上升高度约为h=0.5m。则每次引体向上克服重力所做的功 则他做引体向上的功率约为，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．B A．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；若搬运货物N竖直运动，力FN的方向竖直向上，则货物N在竖直方向上移动了距离，因此力FN对货物N做了功，故A不符合题意； B．若搬运货物M水平运动，力FM的方向是竖直向上的，而货物M的运动方向是水平的，力的方向与运动方向垂直，根据做功的定义，力FM对货物M不做功，故B符合题意； C．由图丙可知，货物M和N的动能均不随时间变化，说明它们都做匀速直线运动；从图中可以看出，货物N的动能大于货物M的动能，而动能与物体的质量和速度有关，在质量相同时，速度越大，则动能越大，所以可得 vN > vM，故C不符合题意； D．两货物都做匀速直线运动，处于平衡状态；在竖直方向上，货物受到的支持力与自身的重力是一对平衡力，大小相等，因为两货物的质量相同，根据可得，它们的重力也相同，所以有FM=FN，故D不符合题意。 故选B。 4．C A．滚摆下降时，其质量不变，但高度降低，因此重力势能减小。同时，由于滚摆开始运动，其速度逐渐增加，所以动能逐渐增大。故A错误； B．滚摆向上运动的过程中，质量不变，速度减小，高度增大，则重力势能增加，动能减小，是动能转化为重力势能，由于需要克服空气阻力做功，存在能量损失，因此不可能将它的动能全部转化为重力势能，故B错误； CD．滚摆上下往复运动的过程中，由于空气阻力的存在，存在能量损失，它的机械能不守恒，在逐渐减小，因此滚摆每次到达最低点，其动能都比上一次小，故C正确，D错误。 故选C。 5．C A．加速助跑至起跳过程中，速度越来越快，质量、高度不变，机械能会增大，故A错误； B．运动员在最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，竖直速度为零，但水平方向仍有速度，因此动能不为零，故B错误； C．起跳后到达到最高点的过程中，运动员高度上升，重力势能增大；同时速度减小，动能减小，故C正确； D．从最高点下落时，重力势能转化为动能，不是动能转化为重力势能，故D错误。 故选 C。 6．B AB．本实验的研究对象是钢球，实验研究的是钢球的动能大小；根据转换法，通过比较物块在同一水平面上被撞击的距离来比较钢球到达水平面时动能的大小，若水平面越光滑，物块的距离越长，不易操作，故A错误，B正确； C．改变钢球在斜面上滚下时高度，钢球到达斜面底端的速度不同，钢球的质量不变，是为了探究动能与速度的关系，故C错误； D．用不同质量的钢球进行实验得到的结论可以解释为什么要对机动车的最高质量进行限制，而不是速度进行限制，故D错误。 故选B。 7．B 人的体重约为500N，自行车的重力约为100N，即人和车总重力约为600N，阻力约为人和车重的0.02倍，即阻力为 则自行车受到的牵引力为 自行车的速度一般约为8m/s，故由可得，骑车人的功率约为 所以最接近于100W，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．D A．由图乙可知，内物体静止，处于平衡状态，水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图甲可知内拉力为2N，则摩擦力为2N，故A错误； BC．由图乙可知，内物体做加速运动，内物体做减速运动，受力不平衡，内物体做匀速直线运动，受力平衡，由图甲可知内拉力为4N，根据二力平衡，滑动摩擦力为4N。运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变，所以内和内物体受到的滑动摩擦力也为4N，故BC错误； D．内物体做减速运动，图像中图像与t轴围成图形的面积代表该时间段内物体运动的路程，内物体运动的路程为 则内物体克服摩擦力所做的功为，故D正确。 故选D。 9．D A．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。货物沿斜面方向运动，而支持力的方向与斜面垂直，货物在支持力的方向上没有移动距离，支持力对货物不做功，故A错误； B．货物是在履带的带动下沿斜面匀速上升，货物与履带间存在沿斜面向上的摩擦力，且货物也在沿斜面向上运动，故摩擦力做功不为0，故B错误； C．货箱随履带式电梯一起做匀速直线运动，且始终与履带保持相对静止，货箱在重力的作用下有向下运动的趋势，货箱与履带之间的摩擦力不为0N，故C错误； D．货物克服重力所做的功W＝mgh＝100kg×10N/kg×5m＝5000J 则功率 故D正确。 故选D。 10．D A．图乙和丙中，圆筒对桌面的压力等于容器、弹簧和小球的总重力，所以两图中，圆筒对桌面的压力相等，故A错误； B．因为筒壁光滑，小球从B点向上运动的过程中，小球的重力与弹簧的弹力对小球做功，小球的机械能变大，故B错误； C．图丙中小球脱离弹簧后还能继续上升是因为小球具有惯性，保持原来的运动状态，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误； D．对比图甲和图乙可知，弹簧在小球的压力的作用下缩短，说明力可以使物体发生形变，故D正确。 故选D。 11．D 由图像可知，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面的压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，拉力相同，根据W=Fs可知，运动的距离越远，所做的功越大，由图可知，sOA>sAB，则WOA>WAB；由图像可知，OA段运动的时间tOA=6s，AB段运动的时间tAB=12s-6s=6s 则OA段和AB段运动的时间相同，都是6s，根据可知，相同时间，做的功越多，功率就越大，则POA>PAB；综上，WOA>WAB，POA>PAB，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．B A．空气阻力不计，0~t1 过程中，小明的速度一直在增大、动能增大，高度一直在减小、重力势能减小，绳子拉力为零，弹性势能为零，小明的重力势能全部转化为动能；t1~t2时间段内，小明的速度一直在增大、动能增大，高度一直在减小、重力势能减小，绳子拉力变大，弹性势能增大；所以0~t1 过程中，小明的重力势能全部转化成动能；t1~t2时间段内，小明的重力势能全部转化成动能和弹性势能，故A错误； B．空气阻力不计，0~t1 过程中，小明的速度一直在增大、动能增大，高度一直在减小、重力势能减小，绳子拉力为零，弹性势能为零，小明的重力势能全部转化为小明的动能，小明的机械能不变，故B正确； C．t1~t2 过程中，小明速度一直增大，动能不断增大，故C错误； D．t2~t3过程中，蹦极绳的弹力逐渐增大、弹性势能增大，该过程中小明的机械能转化为蹦极绳的弹性势能，因此小明的机械能减小，故D错误。 故选B。 13． 不做功 做功 14． 弹性势 动 惯性 15． 600 快 16． 150 150 17． 弹性 动能 18． 1200 120 19． 相同 1500 作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和，此时两人作用在小车上的力的效果最大；两人的合力大小为，两人作用在小车上的力做的总功为。 20． 增大 21．(1)B (2)不能 (3)增大斜槽的高度（合理即可） 22．(1) 不同 移动距离的远近 (2) 不正确 纸盒克服摩擦做功，机械能转化为其他形式的能 23．(1) 刻度尺 秒表 (2)上升的高度 (3) (4)综合实践活动小组的测量方式更好，因为人的体质不同，在一定时间内不能保证人持续做动作标准的引体向上（或小天的测量方式更好，因为在测量时计时更方便，合理即可） 24．(1)小球陷入花泥中的深度 (2) 所在的高度 质量 (3)无关 (4)A、C (5)动 25．(1) (2) (3) （1）由阿基米德原理可知， “雪龙”号满载时受到的浮力 （2）水面下5m深处船壁受到海水的压强 （3）“雪龙”号做匀速直线运动的速度 由和得 则“雪龙”号主机提供的动力 26．(1)； (2) (3) （1）公交车静止在水平地面时对地面的压力 公交车静止在水平地面时对地面的压强 公交车通过BC段时的速度 （2）公交车通过AB段时的速度 公交车在AB段和BC段行驶时受到的摩擦力 因为匀速行驶，所以牵引力 则牵引力的功率 （3）公交车通过BC段时，克服重力做功 克服摩擦力做功 则牵引力做的功 则牵引力 27．(1) 增大 增大 (2) (3) (4) （2）在内，重物做匀速直线运动，拉力与重力二力平衡，时，重物所受的拉力： ； （3）在内，塔吊功率不变，即重物受到的拉力的功率不变，由得，重物的最大速度； ； （4）塔吊全程对重物所做的功：， 前45s拉力所做的功： ， 最后12s拉力所做的功： ， 最后12s拉力的平均功率： 。 答：（2）时重物所受的拉力为；（3）整个过程中重物的最大速度为；（4）最后12s拉力的平均功率为。 学科网（北京）股份有限公司 $