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

**基本信息** 以无人机配送、“祝融号”火星车等科技前沿及生活情境为载体，覆盖功、功率、机械能转化等核心知识点，适配初中物理“功和机械能”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|12题|动能势能变化、平衡力、摩擦|结合嫦娥6号探月等真实情境，考查能量观念| |填空题|8题|功、功率、滑轮、能量转化|联系马拉松、火箭发射，体现生活应用| |实验题|2题|动能影响因素、抛射实验|注重控制变量法，培养科学探究能力|

第十一章功和机械能 一、单选题 1．疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，关于包裹的能量变化情况，下列说法正确的是（　　） A．动能减少，重力势能增加 B．动能不变，机械能增加 C．动能不变，重力势能减少 D．动能增加，机械能减少 2．近年雾霾天气引起人们对环境保护的高度关注，各地纷纷号召“少开车，多走路”，改善生活环境。下列有关自行车的说法中正确的是（　　） A．自行车水平匀速行驶时人对车的压力和车对人的支持力是一对平衡力 B．自行车的轮胎上刻有较深的花纹是为了减小摩擦 C．骑自行车上坡前用力蹬车是为了增大惯性 D．骑自行车匀速下坡时机械能逐渐减小 3．“祝融号”火星车成功驶上火星表面，如图所示，火星车的车轮做得比普通车的车轮宽得多，且车轮上有许多凸棱。下列说法正确的是（　　） A．“祝融号”静止时受到平衡力 B．“祝融号”匀速行驶时动能减小 C．“祝融号”车轮有许多凸棱是为了减小摩擦 D．“祝融号”车轮做得比较宽且多是为了增大压强 4．2024年6月4日，嫦娥6号成功完成月球土壤的取样工作，并将携带的五星红旗在月球背面成功展开，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．五星红旗登月后质量变小 B．五星红旗登月后不受月球引力 C．展开的五星红旗相对于月面是静止的 D．取样后上升器携带月壤加速起飞，机械能不变 5．如图所示，小球沿轨道由静止从A处出发，经B、C处运动到D处的过程中，忽略所有阻力及摩擦力，且小球在C处的高度高于D处。下列说法正确的是（　　） A．小球运动到D处时，动能刚好为零 B．小球在C处的速度小于在D处的速度 C．小球在B处的动能等于在C处的动能 D．小球在A处的机械能大于在D处的机械能 6．如图所示，弧形轨道，段光滑无摩擦，BC段有摩擦，轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C，下列分析正确的是（    ） A．小球由A点到点的过程中，动能先减小后增大 B．小球从点到点的过程中，机械能不断减小 C．小球在A、B、C三点的机械能相同 D．小球在C点时的重力势能最小 7．关于跳水运动员跳水过程，下列说法正确的是（    ） A．起跳时，运动员对跳台的压力和跳台对运动员的支持力是一对平衡力 B．运动员离开跳台向上运动的过程中，重力势能转化为动能 C．从最高点到入水前的过程中，运动员所受的重力做功 D．从起跳到完全入水的整个过程中，运动员的机械能守恒 8．如图甲是小石荡秋千时的情景，可将其简化为图乙的模型。小石从A点由静止释放，经过最低点B点运动到C点。下列说法正确的是（　　） A．A点到B点过程，小石的动能减小，重力势能增大 B．B点到C点过程，小石的重力势能和动能都增大 C．小石在A点和C点的机械能相等 D．秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，使小石的机械能增加 9．如图所示，小球由A点静止释放，经B点运动到C点返回，B点为摆动过程中的最低点，C点比A点位置低。下列说法正确的是（　　） A．小球由A点运动到C点的过程中，动能一直增加 B．小球由B点运动到C点的过程中，重力势能减小 C．小球由A点运动到B点的过程中，动能转化为重力势能 D．小球在C点的机械能小于在A点的机械能 10．如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法正确的是（　　） A．小球在A点的重力势能最小 B．小球在B点的速度最大 C．小球在A、C两点的机械能相等 D．小球能够到达的最高点为D点 11．如图所示，金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下，则（　　） A．从a到d的过程中，小球的机械能守恒 B．在c点时，动能为0 C．从a到b的过程中，小球将重力势能全部转化为小球的动能 D．在b到c过程中，小球增加的重力势能小于小球减小的动能 12．在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止。如图所示，下列说法正确的是（　　） A．实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B．由甲、乙两图可知，小车动能的大小与高度有关 C．由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关 D．由于水平面的粗糙程度不同，所以木块运动距离不同 二、填空题 13．射箭是我国一项传统体育项目。如图所示，拉弓射箭时，弓拉得越满，箭射得越______（选填“近”或“远”），在此过程中是弓的______能转化为箭的______能。 14．如图所示，2024年12月8日，抚州半程马拉松比赛圆满结束。当运动员在笔直的水平路面上匀速奔跑时，运动员的动能______；当运动员来到路边补给时，弯腰拿起矿泉水来喝的过程中，该运动员对矿泉水______（选填“做”或“不做”）功。 15．如图所示，我国长征五号B运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢 _____的特点。火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以 _____的方式改变火箭内能。载荷组个体与火箭成功分离进入预定轨道，当载荷组合体由轨道的远地点向近地点运行时其动能 _____。（选填“增大”“减小”或“不变”） 16．如图所示，生活中有很多地方涉及物理知识，请运用你学到的知识完成下列问题。 (1)图甲中，热气球能够飘在空中，是由于热气球内气体密度________空气密度； (2)图乙中，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，它在水平地面上滚出后，能自动滚回来。原因是罐中的橡皮筋积蓄了_________。 17．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。 18．如图所示，小松分别利用A、B两滑轮匀速提起重力均为100N的物体，滑轮重、绳重和摩擦均不计，则F1______ F2（选填“大于”“等于”或“小于”）。若货物以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F2的功率为______W。 19．用如图所示的滑轮沿水平方向匀速拉动重为100N的物体A，拉力F大小为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦。则物体A所受到水平地面对它的摩擦力为______N；若5s内物体A被拉动3m，则拉力F的功率为______W。若拉力增大为12N，则此时物体A所受合力的大小为______N。 20．如图所示，物体A和B的重力均是50N，当分别匀速提起物体A和B时，以物体A为参照物，其对应的滑轮是__________的（选填“运动”或“静止”），力FA大小为______ N （不计滑轮重、绳重和摩擦）；若两滑轮自由端被拉动的速度相同，则相同时间内A物体的重力势能增加量__________ B物体的重力势能增加量。（选填“大于”“小于”或“等于”） 三、实验题 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_________。 22．如图所示，小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲乙丙所示的三次实验，其中hA=hC>hB，mA=mB<mC。 (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 (2)小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过________（选填“高度h”或“距离s”）来反映的；若水平面绝对光滑，本实验将________（选填“能”或“不能”）达到探究目的； (3)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与________的关系，分析比较甲和乙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越________； (4)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球________（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等； (5)完成实验后，同学们还联想到以前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，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如下表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功________（选填“相等”或“不相等）。 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 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．B 【详解】AC．无人机携带包裹匀速上升时，质量不变，速度不变，高度变大，所以动能不变，重力势能增加，故AC错误； BD．机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大，故B正确，D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．自行车水平匀速行驶时人对车的压力和车对人的支持力，压力的受力物体为车，支持力的受力物体为人，不是同一个受力物体，不符合平衡力的条件，故不是一对平衡力，故A错误； B．自行车的轮胎上刻有较深的花纹是为了增大摩擦，而不是为了减小摩擦，故B错误； C．惯性的大小只与质量有关，骑自行车上坡前用力蹬车时质量不变，即惯性不变，故C错误； D．骑自行车匀速下坡时，质量不变，速度不变，故动能不变，高度降低，故重力势能减小，故机械能减小，故D正确。 故选D。 3．A 【详解】A．“祝融号”静止时处于平衡状态，受到平衡力作用，故A正确； B．“祝融号”匀速行驶时质量不变、速度不变，则动能不变，故B错误； C．“祝融号”车轮有许多凸棱，是为了在压力一定时增加接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C错误； D．“祝融号”车轮做得比较宽且多，是为了在压力一定时增大受力面积来减小压强，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．质量是物体的一种性质，不随物体的位置变化而改变，五星红旗登月后质量不变，故A错误； B．月球跟在地球类似，月球对其附近的物体也会产生引力，五星红旗登月后受月球引力，故B错误； C．选择月面为参照物，展开的五星红旗相对于月面位置没有发生变化，五星红旗是静止的，故C正确； D．上升器携带月壤加速起飞时，质量不变，速度变大，动能变大；高度变大，重力势能变大，机械能变大，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】忽略所有阻力及摩擦力，机械能守恒，所以小球在各点的机械能相同。 A．由题可知，D点高度低于A点，所以重力势能小于A点，根据机械能守恒，减少的重力势能转化为动能，所以D点速度不可能为零，故A错误； B．小球在C处和在D处的机械能相同，C的高度高于D的高度，C点的重力势能大于D点的重力势能，则C处的动能小于D处的动能，动能与质量和速度有关，质量不变，所以小球在C处的速度小于在D处的速度，故B正确； C．小球在C处和在B处的机械能相同，C的高度高于B的高度，C点的重力势能大于B点的重力势能，则C处的动能小于B处的动能，故C错误； D．由于机械能守恒，小球在A处的机械能等于在D处的机械能，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．小球由A点到点的过程中，质量不变，速度先增大后减小，则动能先增大后减小，故A错误； BC．段光滑无摩擦，小球由A点到点的过程中，机械能守恒。BC段有摩擦，小球从点到点的过程中，要克服阻力做功，机械能不断减小，所以小球在A、B两点的机械能相同，在C点的机械能最小，故B正确，C错误； D．小球质量不变，在C点时高度最大，则小球在C点时的重力势能最大，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．起跳时，运动员对跳台的压力与跳台对运动员的支持力是一对相互作用力，二者大小相等，故A错误； B．运动员离开跳台向上运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增高，重力势能增大，所以是动能转化为重力势能，故B错误； C．重力的方向竖直向下，从最高点到入水前的过程中，运动员受到重力的作用，且在重力的方向上移动了距离，运动员所受的重力做功，故C正确； D．从起跳到入水前的过程，重力势能转化为动能，若不计空气阻力，则机械能守恒，从开始入水到完全入水的过程，运动员克服水的阻力做功，机械能减小，因此从起跳到完全入水的整个过程中，运动员的机械能不守恒，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．A点到B点过程，小石的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能增大，故A错误； B．B点到C点过程，小石的质量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能减小，故B错误； C．小石在荡秋千过程中，由于存在空气的摩擦，机械能会减小，因此在A点和C点的机械能不相等，故C错误； D．在荡秋千的过程中，秋千荡不起来时，旁人推一下，外力对小石做功，小石的速度增大，动能增大，所以小石的机械能增加，故D正确。 故选D。 9．D 【详解】A．小球由A点运动到C点的过程中，质量不变，速度先变大后变小，故动能先增大后减少，故A错误； B．小球由B点运动到C点的过程中，质量不变，高度变大，速度变小，重力势能增大，动能减少；故B错误； C．小球由A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能减少，动能增大，重力势能转化为动能，故C错误； D．由图可知，小球无法回到与A点一样高的位置，说明小球在运动时机械能不守恒，机械能转化为了其他形式的能，故小球在C点的机械能小于在A点的机械能，故D正确。 故选D。 10．B 【详解】A．A点为轨道最高点，小球在A点的高度最大，小球在A点的重力势能最大，故A错误； B．B点为轨道最低点，小球从A点运动到B点过程中，重力势能转化为动能，且在B点动能最大，因此速度最大，故B正确； C．由于小球和轨道间存在摩擦，机械能会有损耗，因此小球在C点的机械能小于在A点的机械能，故C错误； D．由于存在能量损耗，小球无法到达与A点等高的D点，最终上升的高度会在低于A点的位置，故D错误。 故选B。 11．D 【详解】A．金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下，说明此时动能为零，而d处的重力势能小于a处重力势能，故d处小于a处机械能，故机械能不守恒，故A不符合题意；； B．动能大小与质量和速度有关，在c点时，小球有一个向左的速度，故此时小球具有动能，故B不符合题意； C．整个过程机械能不守恒，故从a到b的过程中，小球的重力势能不可能全部转化为小球的动能，故C不符合题意； D．在b到c过程中，动能转化为重力势能，而整个过程机械能不守恒，不能完全转化，故小球增加的重力势能小于小球减小的动能，故D符合题意。 故选D。 12．A 【详解】A．在研究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想，故A正确； B．甲、乙两图中，小车的质量相同，释放的高度不同，则到达水平面的速度不同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与速度有关，故B错误； C．乙、丙两图中，小车的质量不同，释放的高度相同，则到达水平面的速度相同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与质量有关，故C错误； D．如果水平面的粗糙程度不同，确实会影响木块的运动距离。但是该实验中是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，为了方便比较，是需要控制接触面粗糙程度相同的，故D错误。 故选A。 13． 远 弹性势 动 【详解】[1][2][3]拉弓射箭时，弓拉得越满，发生的弹性形变越大，具有弹性势能越大，箭射出，箭具有动能越大，箭射得越远，所以弓的弹性势能转化为箭的动能。 14． 不变 做 【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关。当运动员在水平路面上匀速奔跑时，其质量和速度均保持不变，因此动能保持不变。 [2]做功需要满足两个条件：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离。当运动员弯腰拿起矿泉水时，对矿泉水施加了向上的力，同时矿泉水在力的方向上移动了距离，因此运动员对矿泉水做了功。 15． 热值大 做功 增大 【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点。 [2]火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以做功的方式改变火箭的内能。 [3]载荷组合体由轨道的远地点向近地点运行时，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 16．(1)小于 (2)弹性势能 【详解】（1）图甲中，热气球能够飘在空中，是由于热气球内气体密度小于空气密度，从而使气球的重力小于它受到的浮力，达到升空的目的。 （2）罐子在水平地面上滚出后，能自动滚回来。原因是在它滚出去时，橡皮筋发生弹性形变，部分动能变化为橡皮筋的弹簧性能，即使罐中的橡皮筋积蓄了弹性势能，然后，橡皮筋恢复原状时，又将弹性势能转化为动能，使罐子运动，从而自动滚回来。 17． 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。 18． 大于 10 【详解】[1] 由图可知，滑轮A是定滑轮，根据定滑轮的特点，不省力也不费力，且滑轮重、绳重和摩擦均不计，所以F1​=G=100N 滑轮B是动滑轮，根据动滑轮的特点，能省一半力，且滑轮重、绳重和摩擦均不计，所以 因此，F1​大于 F2​。 [2]货物以0.1m/s的速度匀速上升，动滑轮省力但费距离，动滑轮中绳子自由端移动的速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s 根据公式，则拉力F2​的功率P=F2v=50N×0.2m/s=10W 19． 20 12 4 【详解】[1]该滑轮为动滑轮，所以物体A受到的拉力为F的两倍即 FA=2F=2×10N=20N 此时物体A做匀速直线运动，所以受力平衡，摩擦力等于拉力 f=FA=20N [2]5秒内物体A被拉动3米，则拉力F移动的距离 s=2×3m=6m 力做的功为 W=Fs=10N×6m=60J 拉力F的功率P为 P===12W [3]若拉力增大为12N，则物体A受到拉力为24N，而物体A受到的摩擦力不变为20N，此时物体A所受合力的大小为拉力与摩擦力的差，即合力的大小为4N。 20． 静止 25 小于 【详解】[1]物体A对应的滑轮是动滑轮，当匀速提起物体A时，动滑轮会随物体A一起运动，以物体A为参照物，滑轮与物体A相对位置不变，所以对应的滑轮是静止的。 [2]不计滑轮重、绳重和摩擦，物体A由动滑轮提升，动滑轮可以省一半的力，所以力 [3]两滑轮自由端被拉动的速度相同，动滑轮自由端移动速度是物体A上升速度的2倍，定滑轮自由端移动速度与物体B上升速度相同，所以物体A上升速度是物体B上升速度的。相同时间内，物体A上升的高度hA小于物体B上升的高度hB。且两物体重力相等，则质量相同，所以相同时间内 A物体的重力势能增加量小于B物体的重力势能增加量。 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)B (2) 距离s 不能 (3) 速度 大 (4)静止 (5)相等 【详解】（1）据题意可知，实验中探究的是小球进入水平面时的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）[1]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小球从斜面滑下，到达水平面撞击小木块，通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的，木块被推动的距离越远，说明小球所具有的动能越大。 [2]如果水平面光滑，小球和木块将做匀速直线运动，不能判断小球所具有动能大小了。 （3）[1]动能的大小与物体的速度和质量有关；使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系。 [2]分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，推动木块移动的距离越远，则物体的动能越大。 （4）让质量不同的小球、同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 （5）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，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终都停下来，克服摩擦力做功使其动能最终变为零，动能全部转为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。 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 $