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册

**基本信息** 本单元卷聚焦“功和机械能”核心内容，通过单选、填空、作图、实验、计算等题型，覆盖功、功率、动能势能转化等知识点，结合捷龙三号火箭、AG600飞机等科技情境与实验探究，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10题|功的估算（如教科书做功）、动能变化（羽毛球频闪照片）|生活情境（攀岩）与科技热点结合，考查科学推理| |填空题|5题|功和功率计算（木箱推动）、机械能转化（卫星轨道）|基础巩固，联系实际（蹦极弹性势能）| |实验题|2题|动能影响因素（钢球撞木块）、重力势能探究（铁球落沙坑）|控制变量法与转换法，培养科学探究能力| |计算题|2题|功和功率计算、飞机吸水功率|真实情境应用，提升问题解决能力|

第十一章功和机械能章末检测 一、单选题 1．下列是其同学对生活中涉及的物理量的估测，你认为量符合实际的是（　　） A．手托一只鸡蛋的力约1N B．小明同学对地面的压强大约为1200帕斯卡 C．将物理教科书从地面拿到桌子上，做功约2J D．人漂浮在水中，排开水的体积约为 2．攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者登上相当于我们从一楼走到四楼高的峭壁。在他攀岩过程中，克服自身重力做的功最接近（　　） A． B． C． D． 3．如图为击出的羽毛球在相同时间间隔的位置的频闪照片，①②过程羽毛球（　　） A．重力变小，动能变大 B．重力变小，动能变小 C．重力不变，动能变大 D．重力不变，动能变小 4．乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后再跳起的最大高度总小于开始下落时的高度。下列做法可以使乒乓球弹跳到高于下落位置的是（　　） A．增大乒乓球的质量 B．增加乒乓球下落时的高度 C．乒乓球以一定速度向下抛出 D．让乒乓球落在更硬的地板上 5．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．， 6．2024年2月3日，我国在广东附近海域使用捷龙三号运载火箭，成功将九颗卫星同时发射升空，如图所示。火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力势能减小，动能减小 B．重力势能增大，动能增大 C．动能增大，机械能减小 D．动能减小，机械能不变 7．如图甲所示，水平面上有三段长度相同的区域，区与区粗糙程度相同，物块（体积忽略不计）在的水平拉力作用下从区的最左端由静止开始运动，在刚进入区时撤去拉力，物块最终停在区的最右端。图乙为物块在对应区域运动的图像，下列说法正确的是（   ） ①拉力在区做的功大于克服物块在区所受摩擦力做的功 ②拉力在区做的功小于在区做的功 ③拉力在区做功的功率为15W ④物块所受摩擦力在区做的功大于在区做的功 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有③④正确 D．只有①③④正确 8．一凡同学用如图所示装置探究“物体动能大小跟哪些因素有关”，她经过思考设计了以下两个实验方案。方案一：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；方案二：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。关于他的实验方案（　　） A．两个方案均可行 B．两个方案均不可行 C．只有方案一可行 D．只有方案二可行 9．如图所示质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑，撞击静止在水平面上的纸盒，甲球将纸盒推动的更远，水平面的粗糙程度也相同，关于该实验，下列判断正确的是（　　） A．本实验是研究动能大小与速度的关系 B．根据现象可以推知甲球到达水平面时的速度较大 C．根据现象可以推知甲对纸盒做的功较多 D．如果甲乙从不同高度静止滚下，则不能判断甲乙到达水平面时具有动能多少 10．如图甲所示，在垂直升降电梯的轿厢天花板上固定一轻质弹簧，弹簧的另一端连接木块1，木块2与木块1完全相同。某一过程中，轿厢的v-t图像和弹簧的l-t图像分别如图乙、丙所示（弹簧长度l变化时的快慢情况为近似处理），则下列判断正确的是（　　） A．时间内，轿厢处于下降过程中 B．时间内，木块1所受弹簧拉力大小大于其重力大小 C．时间内，木块2的机械能保持不变 D．时间内，弹簧的弹性势能先增大后减小 二、填空题 11．小胖用10N的水平推力，将重为50N的木箱在水平地面上匀速推动了3m，此过程中推力对木箱做的功为______J；若整个过程用时5s，则推力做功的功率为______W。 12．2023年5月10日，天舟六号货运飞船发射任务取得圆满成功，当飞船在空中加速向上运动时，动能_________，机械能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 13．如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹细线OB系于O点，（OA<OB），先后从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。两球下落到C点的过程中重力做功分别为W甲、W乙，两球在C点时的动能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为W甲______ W乙，E甲______ E乙。 14．如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力。则卫星从远地点运行到近地点，重力势能__________（变大/变小/不变，下同），动能__________，在__________点时速度最大，机械能__________。 15．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示，弹性橡皮绳一端系住人的腰部，另一端系于跳台上，当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直，从Q点继续下落到最低点的过程中，一直增大的是___________。（填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”） 三、作图题 16．如图甲所示，匀质小球漂浮在水面上，用一个竖直向下的力F将其匀速直线压入水中，直至刚触碰到容器底。请在图乙所示的坐标系中画出小球所受重力做功的功率随时间t变化的大致关系图象。 四、实验题 17．为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验： (1)实验中小钢球的动能的大小是通过________来判断的； (2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论：________； (3)若在进行甲、丙两图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了改进实验，下列方法可行的是（   ） A．换用一个质量较大的木板 B．换用表面更粗糙的木板 C．降低钢球滚下时的高度 D．换用质量更大（如）的钢球 (4)完成实验后，小华联想到学习牛顿第一定律时，也用到了斜面；让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦所做的功分别为、、，它们的大小关系为（   ） 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 A． B． C． D．无法比较 18．小红通过下面的实验，如图所示，研究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的问题。 (1)实验1：让一个铁球从不同高处落到沙坑中（如图甲），观察到铁球下落的高度越高，沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：质量相同，________越高，重力势能越________； (2)实验2：让体积相同、质量不同的两个球从相同高度落到沙坑中（如图乙），观察到质量越大的球使沙面下陷得越深。通过实验可初步推测：高度相同，________越大，重力势能越________； (3)由上述实验结果，你能归纳出重力势能的大小跟哪些因素有关吗?________。 五、计算题 19．物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，5秒内前进了2米。求此过程中拉力做的功W和功率P。 20．“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600，最大起飞质量为53.5t，正常的巡航速度为500km/h，一次能将12000kg的水在20s内吸至40m高处。g取10N/kg。求： (1)若火场距离最近的水源150km，飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间。 (2)飞机吸水的功率。 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 C B C C D B D C C D 1．C 【详解】A．一个鸡蛋的质量约50g，手托一只鸡蛋的力 故A不符合题意； B．中学生的质量约50kg，双脚站立时，与地面接触面积约400cm2，则对地面的压强 故B不符合题意； C．物理教科书的质量约为300g，从地面拿到桌子上，上升高度约0.8m，则做功 接近2J，故C符合题意； D．人的质量约50kg，漂浮在水中时，人受到的浮力等于人的重力，则排开水的体积 故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】攀岩者的质量大约为m=65kg，重力为G=mg=65kg×10N/kg=650N 从一楼到四楼的高度，实际上是上升了三层大约为h=10m，在此过程中克服自身重力做的功W=Gh=650N×10m=6500J 故B正确，ACD错误。 故选B。 3．C 【详解】由图可知，①②过程中，羽毛球的质量不变，所以重力大小不变；高度降低，速度变大，所以动能变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】ABD．因为乒乓球在下落的过程中和碰撞过程中，需要克服空气摩擦阻力来做功和能量损耗，消耗掉一部分能量，所以乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后再跳起的最大高度总低于原来下落时的高度。增大乒乓球的质量、增加乒乓球下落时的高度、让乒乓球落在更硬的地板上乒乓球初始的动能为零，由于能量损失，反弹后再跳起的重力势能小于初始重力势能，则再跳起的最大高度总小于开始下落时的高度，故ABD不符合题意。 C．乒乓球以一定速度向下抛出，就给了乒乓球一个初速度，也就有了初动能，在碰撞过程中会有能量的损失，但如果你给的初动能大于这个能量损失，即能量补给大于能量损失，那么球弹到原先高度时（这时重力势能与下落时是相同的），球仍具有能量，所以还会向上运动，弹到高出原来的高度，故C符合题意。 故选C。 5．D 【详解】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。 6．B 【详解】火箭在加速升空的过程中，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，所以机械能增大，故ACD错误，B正确。 故选B。 7．D 【详解】①由图乙可知，物体在拉力的作用下在区做加速运动，此时拉力大于摩擦力，根据可知拉力做的功大于克服摩擦力做的功，故①正确； ②由图乙可知，物体在0~2s内的图像与2~3s内的图像与坐标轴围成的面积相同，则在这两段时间内物体通过的路程是相同的；由于拉力大小相同，移动的距离相同，则根据可知，物体在两个区域内做的功是一样的，故②错误； ③物体在区时，拉力，速度，则拉力做功的功率，故③正确； ④物体在相同的拉力下在区做加速运动，此时；在B区做匀速运动，此时，即。又因区与区粗糙程度相同，可得，区与C区长度相同，由可知物块所受摩擦力在区做的功大于在区做的功，故④正确。 综上所述， ABC错误，D正确。 故选D。 8．C 【详解】方案一：若用质量相同的钢球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，钢球的速度不同，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究钢球的动能大小与速度的关系；方案二：若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，不能说明动能的大小与质量的关系，所以不能完成实验，故C正确，ABD错误。 故选C。 9．C 【详解】A．质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始下滑，是为了控制到达水平面时的速度相同，而球的质量不同，实验探究的是动能大小与物体质量的关系，故A错误； B．根据甲球将纸盒推得更远这一实验现象，只能推出甲球到达水平面时具有的动能更大，而动能大小与质量有关，两球质量不同，不能推知甲球到达水平面时的速度较大这一结论，故B错误； C．实验中利用球将纸盒推动的距离来反映球对纸盒做功的多少，这是转换法。甲球将纸盒推得更远，说明甲球对纸盒做功更多。故C正确； D．甲乙从不同高度静止滚下，只要比较两球将纸盒推动的距离即可比较甲乙到达水平面时具有动能的多少。能将纸盒推得越远，说明该球对纸盒做功多，该球到达水平面时具有的动能就大。故D错误。 故选C。 10．D 【详解】AB．由图乙可知，时间内，轿厢做匀速直线运动，则木块1也做匀速直线运动，根据二力平衡，所受弹簧拉力等于其重力大小，此时弹簧长度为；时间内，轿厢做加速直线运动，弹簧长度大于，则木块1所受弹簧拉力大于其重力大小，则轿厢向上做加速直线运动；时间内，轿厢做减速直线运动，弹簧长度小于，则木块1所受弹簧拉力小于其重力大小，则轿厢向上做减速直线运动。所以时间内，轿厢处于上升过程中。故AB错误； C．时间内，木块2随轿厢一起向上做匀速直线运动，质量不变，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能变大，所以木块2的机械能变大，故C错误； D．由图丙可知，时间内，弹簧的长度先增大后减小，所以弹簧的弹性势能先增大后减小，故D正确。 故选D。 11． 30 6 【详解】[1]推力对木箱做的功 [2]推力做功的功率 12． 增大 增大 【详解】[1]飞船在空中加速向上运动，质量不变，速度增大，根据动能的影响因素，动能增大。 [2]由于飞船加速向上运动，动能增大，同时高度增加，重力势能增大，所以机械能增大。 13． = < 【详解】【小题1】[1]由于甲、乙两球完全相同（即质量相等），且都从水平位置由静止开始释放，到达C点时橡皮筋与细线长度恰好相等，说明两球下落的高度也相等。则两球重力做功为 两球下落到C点的过程中重力做功相等。 [2]两球到达C点时，乙球系的是无弹性细线，所以重力势能全部转化为动能。甲球系的橡皮筋，重力势能转化为动能和弹性势能，由于初始的重力势能相同，所以两球到达C点时，甲球的动能比乙小。 14． 变小 变大 近地 不变 【详解】[1][2][3][4]在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的。卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以重力势能变小，同时速度增大，所以动能变大，相对高度最小的时候重力势能最小，动能最大，速度最大，所以在近地点的速度最大。 15．弹性势能 【详解】当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直，从Q点继续下落到最低点的过程中，橡皮绳变长，弹性形变越来越明显，具有的弹性势能一直增大。 16． 【详解】小球所受重力大小不变，速度不变，根据 可知功率大小不变，重力做功的功率随时间t变化如图所示： 17．(1)木块被推动距离的长短 (2)质量相同时，速度越大动能越大 (3)D (4)A 【详解】（1）钢球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定，该实验是通过观察木块被撞后运动的距离，来判断钢球动能的大小，这种用看得见的量来反映看不见的物理量的方法叫转换法。 （2）在甲、乙的两个实验中，钢球的质量相同，到达水平面时的速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）由题意可知，甲、丙实验探究在速度相同时，动能大小与质量的关系，质量越大，动能越大，撞击木块后移动的距离更远。 A．换用一个质量较大的木板，木板的接触面的粗糙程度不变、钢球滚下时的高度不变，木块移动的距离不变，故A不符合题意； B．换用表面更粗糙的木板，摩擦阻力增大，两次木块移动的距离都减小，达不到实验目的，故B不符合题意； C．降低钢球滚下时的高度，两次木块移动的距离会更接近，故C不符合题意； D．若在丙实验中换用质量较大的钢球，可增大钢球与木块碰撞时的动能，能增大木块被推动的距离，故D符合题意。 故选D。 （4）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的速度相同、动能也相同；在不同的材料表面上运动时，接触面越光滑，阻力越小，速度改变的越慢，小车最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。 故选A。 18．(1) 高度 大 (2) 质量 大 (3)物体的质量和高度 【详解】（1）[1][2]本实验中，小球重力势能的大小是通过球陷入沙面的深度来反映的；让一个铁球从不同高处落到沙坑中，铁球下落的高度越高，沙面下陷得越深，通过实验可初步推测：质量相同，高度越高，重力势能越大。 （2）[1][2]让体积相同、质量不同的两个球从相同高度落到沙坑中，质量越大的球使沙面下陷得越深，由此可得出结论：当下落高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 （3）由上述实验结果，可得出的结论是：物体的重力势能的大小跟物体的质量和高度有关。 19．20焦，4瓦 【详解】拉力做的功W=Fs=10牛×2米=20焦 做功的功率为 20．(1)0.3h (2) 【详解】（1）飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间为 （2）飞机吸水时克服水的重力做的有用功 所以飞机吸水的功率 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 $