湖北省荆州市2025-2026学年八年级物理下学期 人教版 第十一章 功和机械能 单元测试卷

**基本信息** 本卷为初中物理《功和机械能》单元复习卷，以2026年大疆无人机、精灵G2机器人等科技前沿及古代水力鼓风机、跳绳等生活与文化情境为载体，全面考查功、功率、机械能转化等核心知识，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/30|功的计算、机械能转化|第3题以大疆无人机考机械能变化，体现物理观念与科技前沿结合| |填空题|14空/14|功率计算、动能变化|第11题结合卡车行驶场景，强化科学思维中的模型建构| |实验探究题|18|动能势能转化|第16题通过单摆实验，培养科学探究的证据分析能力| |综合应用题|18|功和功率综合计算|第18题以小米SU7汽车为载体，考查实际问题解决，体现社会责任|

第十一章《功和机械能》单元测试卷 本卷共18题，总分80分，考试时间45分钟 参赛人：湖北省荆州市荆州区菱角湖学校 王涛 1、 选择题（10×3=30） 1.如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离SAB=SCD，比较两种情况下拉力F所做的功( ) A.AB段做功较多 B.CD段做功较多 C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段比CD段做功功率大 2. 一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能E。随着时间的变化图象可能的是( ) A B C D 3.（原创）如图大疆最新款产品2026年4月21 日发布的FlyCart 200 运载无人机，最大载重200kg（单机），四机联吊可达600kg。在运行的过程中，下列说法正确的是（　　） A．垂直起飞时，货物相对于地面是静止的 B．竖直匀速下降的过程中重力不做功 C．悬停在空中时所受升力的施力物体是电动机 D．加速起飞的过程中，其机械能增大 4.一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同.对木箱施加一个方向不变的水平推力 F(如图甲)；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度与时间的关系图象如图乙所示.下列说法中正确的是（ ） A.在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N B.在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N C.在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2J D.在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W 5.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm(人整体上升)，一分钟跳100次，下列说法中正确的是( ). A.向上起跳过程中小金的动能持续增大 B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C.小金跳一次克服重力做功约3J D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50W 6. （原创）如图，2026年4月上海智元机器人公司为南昌龙旗科技园平板生产线定制的精灵G2机器人，它允许你在办公室云监工很多台机器人。它在搬运物料时，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ） A．物料被匀速举高过程中，受到的支持力大于重力 B．物料被匀速举高过程中，其机械能不变 C．机器人举着物料匀速水平前进时，机器人对物料施加向前的力 D．机器人举着物料匀速水平前进时，机器人对物料没有做功 7.（原创）如图是沙市中山公园内的“摩天轮”，一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法中正确的是( ) A.游客的动能保持不变 B.游客的动能先增大后减小 C.游客的重力势能保持不变 D.游客的机械能保持不变 8.质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，如图所示.不计空气阻力，下列说法中正确的是 ( ). A．只要A点高于D点小环就能到达D点 B.若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动 C.小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变 D.小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变 9．（改编）如图是我国古代水力鼓风机示意图。水轮驱动装置向左推动杆压缩皮囊送风，此时带动连接杆的绳拉弯竹子。随后竹子恢复原状带动皮囊向右运动张开吸气。下列说法错误的是（　　） A．向左运动时，绳对竹子的拉力改变了竹子的形状 B．送风时竹子的弹性势能增大 C．送风时杆对皮囊不做功 D．竹子向右恢复过程弹力减小 10.如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点.则下列说法中错误的是( ) A.小物块从P点向M点运动过程中，重力势能减少 B.小物块从P点向M点运动过程中，机械能减少 C.小物块从P点向M点运动过程中，机械能不变 D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 二、填空题(毎空1分，共14分) 11.小明长大了，成为了一名卡车司机。有一天他开着一辆重为2×105N的重型汽车匀速行驶时，发动机的功率为200kW，速度为72km/h.汽车行驶10min.汽车发动机做功为 J，重力做功为 J，汽车的牵引力为 N。 12.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的静止在水平草地上的足球，经0.1s将足球推进了0.6m后球离开了脚，球离开脚后在水平草地上滚动了30m后静止下来.则运动员对球所做的功为 J，运动员踢球的功率为 W.整个过程中球的动能的变化情况是 13.会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋千荡得很高.做法是:当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为 能;而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了 能，如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高，如果人不动，任由秋千自由摆动，秋千最终会慢慢停止下来，秋千自由摆动过程中，机械能 (填“变大”、“变小”或“不变”) 14.王涛用台秤研究人在竖直升降电梯中的运动.他先在地面上用台秤称得自己的体重为500N，再将台秤移至电梯内，电梯从t=0s时由静止开始向下运动到t=11s时停止，测得台秤对自己的支持力F随时间t变化的图象如图所示，0～2s的过程中，王涛的动能 ；2～10s的过程中，王涛的机械能 ；0～11s的过程中，王涛的机械能 。(均填“增大”、“减小”或“不变”) 第14题图 第15题图 15.如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功为W1，做功功率为P1;在bc段做功为W2，做功功率为P2，则有W1 W2, P1 P2(均填“＞”、“＜”或“=”) 三、实验探究题(每空2分，共18分) 16.在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置.用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球.观察小球从A→B→C的过程中高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值.从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如下表所示. (1)从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中重力势能逐渐转化为 ，在能量的转化过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球受到 造成的 (2)在实验中如果换用质量为2m的小球，其他条件不变;那么，小球到达B位置时的机械能 (填“＞”、“＜”或“=”)质量为m的小球到达B位置时的机械能 17. 在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离 (1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 (2)从上表数据可以看出，实验中控制了 相同，从而探究动能与 的关系 (3)第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做 J的功；第三次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第3次实验，甲同学建议换用较长的同样的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度，你认为应当采用 同学的建议 (4)由上述实验数据和现象可得出结论 四、综合应用题(18分) 18.（改编）如图所示是小米集团生产的小米SU7国产智能电动汽车。整车的质量为1.98t，轮胎与地面的总接触面积为1000cm2，最高时速可达180km/h，最大功率为220kW。此车以30m/s的速度在水平公路上匀速行驶，受到的阻力是1200N.小轿车沿水平路面匀速行驶300m后驶上一个斜坡.设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变，求: (1)在水平路面行驶时小轿车的牵引力所做的功 (2)行驶过程中小轿车的功率 (3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍，其行驶速度应为多少? 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章《功和机械能》单元测试卷 详细答案及解析 参赛人：湖北省荆州市荆州区菱角湖学校 王涛 总分：80分 考试时间：45分钟 1、 选择题（每小题3分，共30分） 1. 答案：C 解析： 根据功的公式 W=Fs，拉力 F 相等，移动距离 sAB=sCD。 做功只与力和力的方向上移动距离有关，与接触面粗糙程度无关，故做功相等； 缺少运动时间条件，无法比较功率大小。 2. 答案：A 解析： 石块由静止自由下落，高度随时间非线性减小； 重力势能 Ep=mgh 随时间非线性减小，落地时势能为0，对应图像A。 3. 答案：D 解析： A： 垂直起飞，货物相对地面位置改变，是运动的； B： 竖直匀速下降，重力向下、有位移，重力做功； C： 升力施力物体是空气，不是电动机； D： 加速起飞，动能、重力势能均增大，机械能增大。 4. 答案：D 解析： 由图像：0～2s静止，2～4s加速，4～8s匀速； 滑动摩擦力只与压力、粗糙程度有关，恒为2N。 A： 0～2s静摩擦小于2N； B： 2～4s滑动摩擦力仍为2N； C： 0～2s静止，位移为0，做功为0； D： 匀速时 F=2N， v=2m/s，P=Fv=8W。 5. 答案：D 解析：取 g=10N/kg G=mg=50×10=500N 单次做功： W=Gh=500×0.06=30J 1分钟总功： W总=30×100=3000J 功率： P=W总/t=3000/60=50W 6. 答案：D 解析： A： 匀速举高，二力平衡，支持力等于重力； B： 匀速举高，重力势能增大，机械能变大； C： 水平匀速前进，水平方向不受力； D： 力竖直向上、位移水平，力与位移垂直，不做功。 7. 答案：A 解析： 摩天轮线速度大小不变，质量不变，动能不变； 从最低点到最高点，高度升高，重力势能增大，机械能增大。 8. 答案：D 解析： 曲杆光滑无摩擦，机械能守恒。 A： 能否到D点由轨道形状决定，不单看高度； B： 离开D点有水平速度，不会竖直下落； C： A到D高度先降后升，重力势能先减小后增大； D： A到B高度降低、速度增大，动能一直增加，机械能不变。 9. 答案：C 解析： A： 拉力使竹子弯曲，改变物体形状； B： 送风时竹子形变变大，弹性势能增大； C： 杆对皮囊有力、有位移，杆对皮囊做功； D： 竹子恢复原状，形变减小，弹力减小。 10. 答案：B 解析： 物块能原路返回P点，说明无摩擦，机械能守恒； P到M重力势能减小，机械能不变；弹簧压缩最短时弹性势能最大。 2、 填空题（每空1分，共14分） 11. 答案：1.2×10⁸；0；10⁴ 解析： P=200kW=2×10⁵W，v=72km/h=20m/s，t=10min=600s 发动机做功： W=Pt=2×10⁵×600=1.2×10⁸J 重力竖直、位移水平，重力做功为0； 牵引力： F=P/v=2×10⁵/20=10⁴N 12. 答案：60；600；先增大后减小 解析： W=Fs=100×0.6=60J，P=W/t=60/0.1=600W 足球从静止到运动动能增大，滑行停下动能减小。 13. 答案：动；重力势；变小 解析： 下摆：重力势能转化为动能； 上摆：直立升高重心，增加重力势能； 自由摆动克服空气阻力，机械能变小。 14. 答案：增大；减小；减小 解析： 0～2s向下加速，动能增大； 2～10s匀速下降，高度降低，重力势能减小，机械能减小； 全程有能量损耗，总机械能减小。 15. 答案：=；＜ 解析： W=Fs，F、s 均相等 ⇒ W1=W2； 物体加速，bc 段平均速度更大，P=Fv ⇒ P1<P2。 3、 实验探究题（每空2分，共18分） 16 (1) 答案：动能；空气阻力 解析：A→B重力势能转动能；机械能减小是克服空气阻力做功。 (2) 答案：＞ 解析：同一高度，质量越大，初始重力势能越大，到达B点机械能越大。 17 (1) 答案：将钢球从某一高度由静止释放，重力势能转化为动能 (2) 答案：钢球下摆高度；物体质量 (3) 答案：0.06；甲 (4) 答案：速度一定时，物体的质量越大，动能越大 4、 综合应用题（共18分） 18 解答 已知：f=1200N，v₁=30m/s，s=300m/s (1) 匀速行驶 F₁=f=1200N--------------------2分 W=F₁s=1200×300=3.6×10⁵J--------------------3分 (2) 行驶功率 P=F₁v₁=1200×30=3.6×10⁴W--------------------5分 (3) F₂=1.5F₁，--------------------2分 功率不变 P=F₂v₂--------------------3分 v₂=P/F₂=F₁v₁/1.5F₁=30/1.5=20m/s--------------------3分 答： (1) 牵引力做功 3.6×10⁵J； (2) 行驶功率 3.6×10⁴W； (3) 上坡速度应为 20m/s。 简易版参考答案： 1.C，2.A，3.D，4.D，5.D，6.D，7.A，8.D，9.C，10.B，11.1.2X108，0，104，12.60，600，先增大后减小，13.栋，重力势，变小，14.增大，减小，减小，15.=，<，16.(1)动能，空气阻力，(2)>，17.(1)将钢球从某一高度由静止释放，用高处时的重力势能转化而来。(2)钢球下摆的高度。物体质量。(3)0.06,甲(4)质量相同时，物体的速度越大，动能就越大。18.(1)3.6X105J，(2)3.6X104W，(3)20m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章《功和机械能》单元测试卷双向细目表 一、试卷基本信息 对应章节：人教版八年级物理下册 第十一章 功和机械能 试卷满分：80分 考试时长：80分钟 命题人：菱角湖学校 王涛（2026年） 试卷结构：选择题、填空题、实验探究题、综合应用题 命题特点：结合大疆无人机、小米SU7、智能机器人、摩天轮、古代水力机械、电梯、跳伞等真实情境，原创+改编试题，覆盖基础概念、图像分析、实验探究、综合计算。 二、知识模块覆盖 1. 功的概念、做功两个必要因素、(W=Fs) 计算与做功判断 2. 功率定义、公式、P=Fv 应用与比较 3. 动能、重力势能、弹性势能的影响因素 4. 动能与势能的相互转化规律 5. 机械能概念、机械能守恒条件及变化分析 6. 力学图像（F-t、v-t）与功和机械能综合 7. 探究动能影响因素、单摆能量转化实验 8. 生活、科技情景下功、功率、机械能综合应用题 三、双向细目表（题号—题型—知识点—分值—难度—能力） 本文件说明 难度系数标准： · 0.85～1.0：极易（基础送分） · 0.70～0.84：容易（基础常规） · 0.55～0.69：中等（综合变式） · 0.40～0.54：较难（拔高综合） · 0.00～0.39：难题（竞赛级、压轴） 题号 题型 考查核心知识点 分值 难度系数 考查核心能力 1 选择题 功的公式 W=Fs，接触面粗糙程度不影响做功大小 3 基础0.85 概念辨析、公式理解 2 选择题 重力势能随时间变化图像分析 3 基础0.80 图像读图、势能概念 3 选择题 运动相对性、做功判断、无人机升空机械能变化 3 基础0.75 情景建模、受力与能量综合判断 4 选择题 Ft、vt 图像分析、滑动摩擦力、功和功率计算 3 基础0.70 图像解读、力学综合计算 5 选择题 跳绳克服重力做功、功率估算、机械能变化 3 基础0.72 生活物理估算、公式应用 6 选择题 做功必要因素、匀速运动受力、机器人搬运机械能 3 基础0.78 概念判断、生活情景应用 7 选择题 摩天轮匀速圆周运动动能、重力势能、机械能变化 3 基础0.72 机械能概念辨析 8 选择题 光滑曲杆机械能守恒、动能与重力势能转化 3 中档0.65 守恒条件、运动过程能量分析 9 选择题 力的作用效果、弹性势能变化、是否做功判断 3 中档0.65 基础概念识记与辨析 10 选择题 斜面 + 弹簧碰撞、重力势能、弹性势能、机械能变化 3 基础0.73 多过程能量推理分析 选择题小计 — 10 小题 30 基础 / 中档 辨析、图像、情景应用 11 填空题 机车功率 P=W/t、P=Fv、重力做功判断、牵引力计算 3 基础0.72 物理公式综合运算 12 填空题 踢球做功判断、功与功率计算、全过程动能变化 3 基础0.70 物理过程拆分、概念辨析 13 填空题 荡秋千动能与重力势能转化、机械能损耗原因 3 基础0.75 能量转化规律理解 14 填空题 电梯升降过程中动能、重力势能、机械能变化判断 3 拔高0.54 运动状态与机械能关联分析 15 填空题 匀加速直线运动恒力做功、功率大小比较 2 基础0.70 功和功率公式逻辑对比 填空题小计 — 5 小题 14 基础 / 中档 计算、规律判断 16 实验探究 单摆动能与势能转化、空气阻力对机械能影响、质量对机械能影响 6 基础0.75 实验现象分析、归纳总结 17 实验探究 探究动能与质量、速度的关系；控制变量、实验改进、数据分析 12 基础0.72 实验设计、控制变量、实验评估 实验探究小计 — 2 大题 18 基础 / 中档 实验操作、数据分析、结论归纳 18 综合应用 小米 SU7 电动汽车牵引力做功、功率计算、P=Fv 上坡变速应用 18 基础0.70 综合公式运算、实际情景建模 综合应用小计 — 1大题 18 基础 / 拔高 综合计算、图像分析、规律应用 试卷总计 — — 80 — 识记、辨析、计算、图像、实验、应用 四、难度分值分配结构 基础题：第1-7、10-13、15-18，共15题62分 题占比：83.3% ，分数占比77.5% 中档题：2题6分 题占比：11.5% ，分数占比7.5% 拔高题：第14题 6分 题占比：5.5% ，分数占比7.5% 总结 1. 全卷难度系数：0.73，属于中等难度，适合单元检测、校内统考； 2. 基础题占比高，中间变式题不多，最后一题计算题有拔高区分度，符合初中物理单元试卷命题梯度，符合本次参赛要求。 五、能力考查维度 1. 概念识记与辨析 （机械记忆题≤10%） 2. 公式计算与生活估算 3. 物理图像解读与过程推理 4. 实验探究、变量控制与方案改进 5. 科技生活情景物理建模与综合应用 1 学科网（北京）股份有限公司 $2026 “学科网杯” 全国中小学教师命卷大赛 参赛作品自查表 基础信息 参赛姓名：__王涛__ 联系方式 13997611882 学段：_初中__ 学科：___物理__ 所属单位 湖北省荆州市荆州区菱角湖学校 作品名称： 第十一章《功和机械能》单元测试卷 自查表格 自查大类 具体自查项目 是否达标 （√/×） 备注整改 命题合规要求 符合新课标、双减政策、高考评价体系 √ 仅限单元 （章节）复习卷/周测/月考/期中/期末练习卷，中高考模拟卷不范围内 √ 适配 2025-2026 学年下学期进度，无超前、超标、超纲命题 √ 原创要求 原创试题占比≥试卷总题数 10% √ 原创3题，改编2题 原创试题前已标注「（原创）」并标红 √ 试卷结构 难度系数：小学 0.7–0.9 / 初中 0.6–0.7 / 高中 0.55–0.65 √ 全卷难度系数0.63 题型难度配比：基础题 60%-70%、中等题 20%-30%、拓展题 10% √ 题量时长：小学 40 min；初中 40-45 min；高中 40-45/80-90 min，题量匹配时长 √ 试题质量 无政治、科学、逻辑错误，术语符号图表规范；无偏题、怪题、旧陈题、老旧套路题 √ 试题结构：机械记忆题≤10%；应用 / 探究 / 开放 / 综合题≥20% √ 格式规范 已准备：试题原卷 + 答案解析 + 双向细目表 3 件套 √ 格式：3个文件已打包为 ZIP/RAR 压缩包 √ 文件命名：单文件、压缩包均按规范：地区 + 年级 + 学科 + 学期 + 版本章节备注 √ 文件要求 原卷排版：A4 可编辑 Word、字体字号格式符合要求，主观题预留答题空间、标分值 √ 答案解析：客观题有解析，主观题有评分细则、分步赋分、等级示例 √ 双向细目表：Excel 表格含：知识点、题型、分值、难度系数四项齐全 √ 禁止投稿排查 不收学科网已收录试卷、学校正式考过考卷，无抄袭挪用 √ 学科网（北京）股份有限公司 $