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

**基本信息** 本单元卷聚焦“功和机械能”核心知识，以神舟十九号返回舱、无人机送快递等科技前沿及《天工开物》“水转翻车”文化素材为情境，覆盖能量转化、功率计算等考点，适配八年级下册单元复习，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|弹性势能、动能势能变化、机械能守恒|结合等高线图、压力传感器数据，考查科学推理| |填空题|5题|重力势能、机械能变化、能量转化|融入卫星对接、小球运动轨迹，体现情境真实性| |实验题|2题|动能影响因素、重力势能探究|用控制变量法，数据表格分析，培养科学探究能力| |计算题|2题|功和功率计算|联系无人机送快递、拉箱子实际场景，强化应用能力|

第十一章功和机械能章末检测 一、单选题 1．下列物体一定具有弹性势能的是（　　） A．弹簧 B．吊着猴子的树枝 C．被压扁的橡皮泥 D．橡皮筋 2．一中学生骑自行车下坡时，不蹬脚踏板恰好匀速向下运动。在此过程中，他的动能、势能和机械能的变化情况是（　　） A．动能不变，势能减小，机械能减小 B．动能增大，势能减小，机械能不变 C．动能减小，势能减小，机械能减小 D．动能不变，势能减小，机械能不变 3．成都平原地处青藏高原与龙泉山之间，形态呈不规则的长条状，自西南至东北绵延伸展。地势上，呈现出从西北至东南的倾斜趋势，平均海拔在600米左右。如图甲所示是成都某地的地形及其等高线图（闭合曲线由海拔高度相等的点连成，数字表示该处的海拔高度）。如图乙所示，研究人员正操作一架无人机对此地展开勘察，下列说法正确的是（　　） A．山间的溪水由B点流到A点时，重力势能转化为动能 B．无人机保持同一高度匀速盘旋过程中，不需要动力 C．无人机从A点向上飞到B点的过程中，重力势能不变 D．无人机从C点匀速爬升到D点的过程中，机械能不变 4．行驶的货车因为质量大而具有较大的动能。下列四次实验中，小车均从图示位置静止释放，对比哪两次实验能说明其道理（　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 5．如图所示，将一小球从A点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过B点到达最高点C时速度为零。图中，下列判断正确的是（　　） A．小球抛出后在B点和C点的机械能相等 B．小球上升过程中克服重力做功，重力势能转化为动能 C．小球上升过程中克服重力做功，AB段的功率等于BC段的功率 D．小球运动到最高点C时动能为零，小球处于平衡状态 6．2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名航天员回到了地球的怀抱，返回舱在到达地面附近减速下降的过程中，下列关于返回舱能量的变化说法正确的是（　　） A．动能增大 B．机械能不变 C．机械能减小 D．重力势能不变 7．如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点自由释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点高度分别为H、h（忽略空气阻力）。则C点高度为（    ） A．H-h B．2H-h C．2h-H D．3h-H 8．学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率约为（　　） A．150W B．400W C．600W D．1000W 9．如图甲所示是运动员训练乒乓球用的发球机，如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙是三个乒乓球的运行轨迹。若不计空气阻力，则下列说法中正确的有（      ） ①a球和b球运行轨迹相交点处，a球的动能大于b球 ②b球到达最高点时，重力势能最大，动能不为0     ③三个球到达球台时的速度大小关系Va﹤Vb﹤Vc ④三个球到达球台时的速度大小关系Va=Vb=Vc A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 10．如图甲所示，压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小，与电脑连接后，放置在水平地面上，将一排球从正上方某一高度处由静止释放，落到传感器上后再竖直弹起上升，反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示。A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3，下列说法中正确的是（　　） A．t2时刻排球的重力势能最小 B．t2～t3时间内，排球的重力势能转化为动能 C．排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能 D．整个过程中，排球的机械能守恒 二、填空题 11．我国古代科技著作《天工开物》中记载的“水转翻车”，它利用水流的力量将低处的水运送至高处。由于水位升高，水具有的________能会增大。 12．2025年2月20日，实践二十五号卫星与北斗G7星对接，为北斗G7星注入142kg燃料。燃料加注过程中，两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变，则加注过程中，北斗G7星的动能______，实践二十五号卫星的重力势能______，两星组合体的机械能______。（均选填“增大/不变/减小”） 13．一个小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，图中位置①和位置③距离地面的高度相等。乙图中的、两点对应图甲中“①”“②”或“③”中的两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示。则小球在点的机械能为_____；小球在点的高度比在点_____（选填“高”、“低”、“无法确定”）；点可能在位置_____（选填“①”“②”“③”或“①、③”）。 14．如图为四旋翼无人机，质量为1.5kg，下方悬挂着一质量为0.1kg的摄像机。在10s内沿竖直方向匀速上升30m，再在5s内沿水平方向匀速飞行15m。在匀速上升过程中无人机的机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”），无人机前10s对摄像机做的功为________J，整个过程中，无人机对摄像机做功的平均功率为________W。（g取10N/kg） 15．让系于橡皮筋一端重为3N的小球，从O点的正下方由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示，则小球从a运动到c的过程中，在____点重力势能最大，在____点小球的机械能最小。小球到达b点时速度最大，此时小球下落的高度 h为____cm。（不计空气阻力） 三、作图题 16．如图所示，在探究影响动能大小的实验中，铜球的质量大于钢球的质量。请你用表示下面图中木块停止的大致位置。 四、实验题 17．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中三个小球质量，起始高度。 (1)实验中，探究的动能是指______（填序号） A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能 (2)实验中通过观察______来判断小球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫______； (3)由甲、乙两图可知，质量相同的小球从斜面上不同高度处由静止自由滚下，是为了探究动能大小与______的关系；根据实验现象可初步得出结论：______； (4)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如表： 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下速度v/（cm/s） 木块被撞后运动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知，______对物体的动能影响更大，即发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 18．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球的质量为2m，让A、B两球从距沙坑表面高H处由静止下落，C球从距沙坑表面高2H处由静止下落，D球从距沙坑表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑的深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的。 (2)比较____两球，可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 (3)比较A、C两球，发现C球陷入沙坑的深度更深，由此可得出的结论是____。 (4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_______（选填“有关”或“无关”）。 五、计算题 19．随着低空经济的发展，无人机送快递也加入了低空经济的行列。如图所示，若无人机提着质量为5kg 的快递件在5s 内匀速上升了20m，该过程中： (1)无人机对快递件所做的功W； (2)无人机对快递件所做功的功率P。 20．如图所示，通过一块直木板，将箱子由地面匀速拉上高处的平台。已知平行于直木板的拉力为350牛，箱子沿木板移动了2米至顶端，用时20秒。求上拉过程中拉力所做的功W和功率P。 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 B A A B A C C A C A 1．B 【详解】物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 A．弹簧发生弹性形变时具有弹性势能，没有发生弹性形变时不具有弹性势能，故A不符合题意； B．吊着猴子的树枝发生弹性形变，具有弹性势能，故B符合题意； C．被压扁的橡皮泥，发生了形变，但撤去外力后不会恢复原状，即不是弹性形变，不具有弹性势能，故C不符合题意； D．橡皮筋被拉长时，发生了弹性形变，具有弹性势能；没有被拉长时，不具有弹性势能，故D不符合题意。 故选B。 2．A 【详解】一中学生骑自行车下坡时，恰好匀速向下运动，质量不变，速度不变，动能不变。高度减小，重力势能减小。机械能等于动能与势能之和，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】A．由等高线可知，B点海拔高于A点，溪水由B到A，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能，故A正确； B．无人机保持同一高度匀速盘旋，需要克服空气阻力、竖直方向需要克服自身重力等，因此需要动力，故B错误； C．无人机从A到B，质量不变，高度升高，重力势能增大，故C错误； D．无人机从C匀速爬到D，高度升高，重力势能增大，动能不变，机械能增大，故D错误。 故选A。 4．B 【详解】图②③小车下滑的高度相同，小车撞击木块时的速度相同，图③中小车上增加一物体，质量不同，由控制变量法可知，对比②③实验可以探究动能与质量的关系。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．A 【详解】A．不计空气阻力时，小球的机械能（动能 + 重力势能）守恒。因此，小球在B点和C点的机械能相等，故A正确； B．小球上升过程中，克服重力做功，高度增加、速度减小，是动能转化为重力势能，故B错误； C．小球上升时速度逐渐减小，AB段平均速度大于BC段平均速度，所用时间 小球在AB段和BC段克服重力做功 根据可知，，故C错误； D． 小球向上做减速运动，到达最高点C，速度变为0，动能变为零。小球此时只受重力作用，它所受的力不是平衡力，它不能处于平衡状态，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】返回舱在到达地面附近减速下降的过程中，由于质量不变，速度减小，则动能减小，高度降低，则重力势能减小，所以机械能减小，故ABD错误，故C正确。 故选C。 7．C 【详解】物体在B处具有的重力势能为 EpB=mgh 则物体在水平面上消耗的机械能为 ΔE=EpA-EpB=mgH-mgh 当物体从B处到达C处时，物体具有的重力势能为 EpC=EpB-ΔE=mgh-( mgH-mgh)=2mgh-mgH 则C点距离水平面的高度为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】中学生的质量约为50kg，其重力约为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 每次起跳的高度约为 15cm=0.15m 则他跳一次绳做的功 W=Gh=500N×0.15m=75J 因为“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法，所以1min内摇轻绳240圈，则人跳起的次数为120次，在1min内一共做的功 W总=nW=120×75J=9000J 他在整个跳绳过程中的功率 故选A。 9．C 【详解】①三个乒乓球开始时的速度和高度相同，因此三个乒乓球的动能和重力势能相等，机械能相等，由于不计空气阻力，整个过程中小球的机械能守恒，a球和b球运行轨迹相交点处，两个小球的重力势能相同，则a球的动能等于b球，故①错误； ②b球到达最高点时，高度最大，重力势能最大，但b球在水平方向上的速度不为零，因此动能不为零，故②正确； ③④三个乒乓球到达乒乓球台时的高度相等，因此重力势能相等，由于三个乒乓球的机械能相等，因此三个乒乓球的动能相等，所以三个乒乓球的速度也相等，故③错误，④正确。 故ABD符合题意，C不符合题意。 故选C。 10．A 【详解】A．t2时刻排球产生的弹力最大，则弹性形变程度最大，则重心最低，重力势能最小，故A正确； B．t2～t3时间内，弹力变小，则弹性形变程度变小，重心上升，重力势能变大，所以不是重力势能转化为动能，故B错误； CD．整个过程中，因为要克服阻力，机械能转化为内能，所以机械能减小；所以排球t1时刻的机械能大于t3时刻的机械能，t1时刻和t3时刻弹力相同，则弹性形变程度相同，则重心高度相同，则重力势能相同，所以排球t1时刻的动能不等于t3时刻的动能，故CD错误。 故选A。 11．重力势 【详解】势能分为重力势能和弹性势能，重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。水位升高，水的高度增加，其具有的重力势能会增大。 12． 增大 减小 不变 【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关，两颗卫星结合后环绕地球做匀速转动，速度不变，但北斗G7卫星注入了燃料，质量变大，所以其动能增大。 [2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，实践二十五号卫星与北斗G7星对接后，为北斗G7星注入142kg燃料，则自身质量减小，又因为距地高度不变，所以实践二十五号卫星的重力势能减小。 [3]由题意可知，两星组合体的总质量没有发生变化，又做匀速转动且距地高度不变，所以两星组合体的动能不变，重力势能不变，根据机械能是动能与重力势能的总和可知，两星组合体的机械能不变。 13． 320 低 ③ 【解析】【小题1】[1]由图乙可知，物体在M点时，重力势能占总能量的75%，为240J，动能占 25%，所以M点的总机械能为 [2]由图乙，物体在N点时，重力势能占总能量的60%，动能占40%，为200J，所以N点的机械能为 所以N点的重力势能为 大于物体在M点的重力势能，同一个小球，所以小球在点的高度比在点低。 [3]小球从抛出运动到位置③的过程中，一直与空气摩擦，以及与地面发生碰撞，所以机械能会越来越少，即①处机械能最大，③处最小，又因为，且小球在点的高度比在点低，所以点可能在位置③。 14． 变大 30 2 【详解】[1]在匀速上升过程中，无人机的质量和速度不变，动能不变，高度升高，重力势能变大，因此机械能变大。 [2]无人机前10s对摄像机做的功为 [3]由题意可知，无人机对摄像机的拉力是竖直向上的，后5s内，无人机在水平方向上飞行，摄像机沿拉力方向没有移动距离，所以无人机对摄像机没有做功，即无人机对摄像机做功为0J。则整个过程中，无人机对摄像机做的功为30J，无人机对摄像机做功的平均功率为 15． a c 0.5 【详解】[1]小球从a运动到c的过程中，质量不变，a点的高度最高，所以在a点小球的重力势能最大。 [2]不计空气阻力，小球从a运动到c的过程中，小球的机械能转化为橡皮筋的弹性势能。小球下落到最低点c时，橡皮筋的弹性势能最大，小球的机械能最小。 [3]小球在下落的过程中，橡皮筋逐渐发生弹性形变，橡皮筋产生的弹力由小变大，当重力大于弹力时小球受合力向下，小球加速下落；当弹力等于重力时，小球受到合力为0，速度达到最大，根据图乙可知，b点时的弹力与小球的重力相同，即b点的弹力为3N；F与h关系图像是一条直线，橡皮筋发生的是弹性形变，当弹力为9N时，橡皮筋伸长 即橡皮筋每伸长0.1cm，弹力就增大3N，所以在b点时，橡皮筋伸长量为0.1cm，所以小球到达b点时，下落的高度h为 16． 【详解】铜球的质量大于钢球的质量，两球从同一高度由静止开始滚下，则它们滚动到斜面底端时的速度相同；动能的大小与物体的质量和运动的速度有关，在速度相同时，质量越大，物体的动能越大，所以铜球的动能较大，铜球把木块推得更远，而钢球把木块推得较近，如下图所示： 17．(1)B (2) 木块滑动的距离 转换法 (3) 速度 质量相同的物体，速度越大，动能越大 (4)速度 【详解】（1）实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[1][2]实验中探究小球动能，小球推动木块做功，通过比较木块移动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用。 （3）[1][2]由甲乙两图可知：让质量相同的小球从斜面的不同高度滚下，两球到达水平面时速度不相等；甲乙中两个小球的质量相同，因此可以通过甲乙探究物体动能与物体速度的关系；最终通过实验可得结论为：物体的质量一定时，速度越大，动能越大。 （4）实验2与实验1相比，小球的质量相同，实验2的小球自由滚下的高度是实验的2倍，实验2的木块被撞后运动的距离是实验1的4倍；实验3与实验1相比，小球的自由滚下的高度相同，实验3的小球的质量是实验1的2倍，实验3的木块被撞后运动的距离才为实验的2倍。而动能的大小由小木块被撞滑行的距离来体现由此可知，在同等条件下，速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 18．(1)铅球陷入沙坑的深度 (2)A和B (3)物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大 (4)无关 【详解】（1）根据转换法，铅球的重力势能越大，落地时对沙坑做功越多，陷入沙坑的深度就越深。因此，用铅球陷入沙坑的深度来反映重力势能的大小。 （2）要探究 “高度一定时，质量对重力势能的影响”，需控制下落高度、运动路径相同，只改变质量。A、B两球高度、路径相同，质量不同，符合控制变量要求。 （3）A、C 两球的质量、路径相同，仅下落高度不同：A球高度H，C球高度2H。C球高度更高，陷入沙坑更深，说明重力势能更大。因此结论为：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。 （4）C、D两球的质量、高度相同，仅运动路径不同，两球陷入沙坑的深度相同​，说明重力势能大小相同，因此重力势能与运动路径无关。 19．(1)1000J (2) 【详解】（1）因为无人机提着快递匀速上升，所以无人机对快递件的拉力与快递件重力是一对平衡力，即 无人机对快递件所做的功 （2）无人机对快递件所做功的功率 20．700J；35W 【详解】根据功的计算公式可得，拉力所做的功为 根据功率的计算公式可得，功率为 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 $