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** 本单元卷围绕“功和机械能”单元核心知识，以神舟飞船、无人机、物流机器人等科技情境为载体，通过多样化题型实现基础概念与综合应用的考查，适配初中物理单元复习检测。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|动能势能转化（如小球摆动）、功率概念（如跳绳功率）|结合生活场景（如推书箱）考查物理观念| |填空题|5|机械能变化（如卫星升空）、弹性势能（如弹弓）|通过现象分析（纸锥下落）培养科学思维| |作图题|1|速度与位置关系|基于图像分析，体现模型建构能力| |实验题|2|功率探究（登楼比赛）、动能影响因素|控制变量法应用，突出科学探究要素| |计算题|2|功与功率计算（物流机器人、拖拉机）|联系科技实际（5G拖拉机），强化社会责任|

第十一章功和机械能章末检测 一、单选题 1．一个小球从高处由静止释放，在忽略空气阻力的情况下，小球从最高点摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球在最高点和最低点的动能相等 B．小球从最高点摆动到最低点的过程中，重力势能转化为动能 C．小球在最低点的机械能最大 D．小球从最低点摆动到再次升高的过程中，动能不变 2．小明同学用50N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了30cm，松开手后，书箱仍向前滑行了10cm，整个过程中小明做功（　　） A．300J B．100J C．150J D．15J 3．甲同学跳绳的功率为150W，乙同学跳绳的功率为200W，下列说法正确的是（    ） A．甲同学跳绳的功率为150W，表示该同学跳绳每分钟做的功是150J B．甲一定比乙做功少 C．乙一定比甲做功快 D．相同时间内，甲一定比乙做功多 4．将弹性球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，其部分运动轨迹如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．球在A点时重力势能比B点时小 B．球第一次到达最高点P时动能为零 C．球在D点时的机械能比在C点时小 D．球在M、N两点速度减为0时势能相等 5．机器狗能帮人们搬运重物。不计空气阻力，下列情境中，机器狗一定对重物A做功的是（   ） A．蹲着不动 B．托举重物向上运动 C．承载重物水平移动 D．以上都做功了 6．神舟飞船的返回舱在进入大气层一段时间后，由于受空气阻力作用会匀速下降。关于返回舱匀速下降过程中动能和重力势能的变化情况，下列分析正确的是（　　） A．动能变大 B．动能不变 C．重力势能不变 D．重力势能变大 7．我国无人机已广泛应用在农业种植上，如图所示，人们正用无人机在空中水平向前匀速喷洒农药，此过程（　　） A．无人机的动能不变 B．无人机的重力势能不变 C．无人机的动能减小 D．无人机的机械能不变 8．在2024年中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在0.5min内跳了80次，每次跳离地面的高度为4cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（　　） A．5W B．50W C．500W D．5000W 9．用如图所示的装置探究影响动能大小的因素。让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，下列说法中错误的是（　　） A．按照甲图和丙图进行实验，可探究动能大小与高度的关系 B．按照甲图和乙图进行实验，可探究动能大小与质量的关系 C．甲图和乙图的实验中，小车运动到水平面上时的速度大小相等 D．实验时用木块被撞击后移动的距离来反映小车动能大小 10．甲、乙两辆牵引力大小相同的小车同时沿同一平直公路直线行驶，他们的路程一时间图像如图所示，则（    ） A．甲车牵引力做功大于乙车 B．甲车牵引力做功小于乙车 C．甲车牵引力功率大于乙车 D．甲车牵引力功率等于乙车 二、填空题 11．在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放。若纸锥竖直下落时，受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，则纸锥在空中竖直下落的过程中，动能先增大后______，机械能一直_______。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 12．2025年3月15日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将四维高景三号02星发射升空，卫星在加速升空的过程中，其机械能_________（选填“增加”“不变”或“减少”）。 13．如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”射出时的动能_____（选填“相同”或“不同”）。 14．小周在超市常常使用购物车，已知购物车的质量为9kg，小周用15N的水平推力推着购物车沿水平地面匀速运动了5m，用时4s，则购物车的重力为________N；则购物车受到地面的摩擦力为________N；购物车的重力的功率为________W。（g取10N/kg） 15．如图所示，“会跳的卡片”，为卡片内侧，为外侧，实验时把_______（选填“”或“”）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片跳起来高度；换一张相同的卡片乙，减小豁口间的距离，同样上述操作，卡片跳起高度，则比较和的大小：_______；将乙卡片沿虚线部分剪去少许，卡片跳起的高度，则比较和的大小：_______。 三、作图题 16．如图甲所示，水平面OA段光滑，A点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。甲小球压缩弹簧从O点由静止释放，小球经过A点时恰好与弹簧分离，最终静止在B点，其速度v随位置变化关系的大致图像如图乙所示。若换用另一个表面相同但质量更大的乙小球，将弹簧压缩相同的长度从O点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。请在答题卡的同一坐标中画出乙小球从O点开始运动直至最终静止的过程中，速度v随位置变化关系的大致图像。 四、实验题 17．某班同学进行登楼比赛，看谁做功快。甲、乙同学记录自己两次从一楼跑到相应楼层所用的时间，并将相关数据记录在表格中。（g取10N/kg） 学生 序号 学生的质量/kg 楼梯的高度/m 登楼做的功/J 所用的时间/s 甲 1 50 3 1500 5 2 50 3 1500 8 乙 3 54 6 12 4 54 3 1620 5 (1)第3次实验乙同学做的功___________J。分析比较实验序号___________，可以得出的初步结论是：当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快； (2)分析比较序号1和2，可以得出的初步结论是___________； (3)分析比较序号2与3，若要比较甲、乙两位同学做功的快慢，则可以比较________________来确定哪位同学做功快。（选填“功与时间的比值”、“时间与功的比值”或“两者皆可”） (4)分析比较以上实验数据，可以得出登楼做功最快的是序号___________。在我们所学过的物理量中，类似于这种表示“快慢”的物理量有___________（写出一个）。 18．如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中 (1)实验中，探究的动能是指______的动能。 (2)实验中，通过观察木块被钢球撞击后______来判断钢球的动能大小。 (3)甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的______。 (4)对比______两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。对比甲、丙两次实验，可以研究物体的动能与______的关系。 (5)甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1______W2（选填“＞”、“=”或“＜”）。 (6)本实验中水平面应该是相对______（选填“粗糙”或“光滑”）的。 (7)实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的______。 五、计算题 19．快递业务服务提升了生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人质量为600kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上在100s内匀速行驶400m，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02倍，g取10N/kg。求此过程中： (1)求机器人对水平路面的压强； (2)机器人匀速行驶时牵引力做功； (3)机器人匀速行驶时牵引力的功率。 20．如图所示为我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时1min到达农田，行驶过程中受到阻力为500N。进入到农田进行深耕的过程中，拖拉机发动机的功率为50kW，连续工作了2h。请通过计算回答： (1)在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度是多少？ (2)在平直公路上行驶过程中，发动机的牵引力做功是多少？ (3)进入到农田深耕的过程中，发动机做的功是多少？ 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 D C C B B C B A C 1．B 【详解】A. 小球在最高点速度为0，动能为0，在最低点速度最大，动能最大，A错误； B. 小球从最高点摆动到最低点的过程中，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，B正确； C. 在忽略空气阻力情况下，小球机械能守恒，各点机械能相等，C错误； D. 小球从最低点摆动到再次升高的过程中，速度减小，动能减小，D错误。 故选B。 2．D 【详解】小明对书箱用50N的力推着前进30cm，则该过程中小明做的功 松开手后，书箱向前滑行的过程中，没有受到推力的作用，小明不做功，所以整个过程中小明做功15J，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．C 【详解】A．甲同学跳绳的功率为150W，表示该同学跳绳每秒钟做的功是150J，而不是每分钟做的功是150J，故A错误； BC．功率表示做功快慢，而不表示做功的多少，乙的功率大，表示乙一定比甲做功快，但不一定比甲做功多，故C正确，B错误； D．根据做功公式可知，相同时间内，乙比甲做功多，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量不变时，高度越高，重力势能越大。 球在A、B两点高度相同，质量也不变，所以球在A点时重力势能和B点时重力势能相等，故A错误； B．球第一次到达最高点P时，具有水平方向速度，动能不为零，故B错误； C．每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能，故C正确； D．球在运动过程中机械能逐渐变小，故M点的机械能大于N点的机械能，M、N两点速度减为0时动能为0，机械能等于动能和势能之和，球在M、N两点速度减为0时M点的势能较大，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】物理学中，做功必须满足两个必要条件：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动了一段距离。 A．机器狗蹲着不动，对重物A有向上的支持力，但重物A没有移动距离，不满足做功的条件，所以机器狗对重物A没有做功，故A不符合题意； B．机器狗托举重物向上运动，对重物A施加了一个向上的支持力，并且重物A在向上的力的方向上移动了一段距离，满足做功的两个必要条件，所以机器狗对重物A做了功，故B符合题意； C．机器狗承载重物水平移动，对重物A有向上的支持力，但重物A是在水平方向上移动，力的方向（竖直向上）与运动方向（水平）垂直，物体没有在力的方向上移动距离，所以机器狗对重物A没有做功，故C不符合题意； D．因为A和C选项中机器狗都没有对重物做功，所以该选项错误，故D不符合题意。 故选B。 6．B 【详解】返回舱匀速下降过程中，它的质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】喷药无人机在空中水平向前匀速喷洒农药的过程中，无人机的速度不变，高度不变，质量变小，所以喷药无人机的动能减小、重力势能减小、机械能减小。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．B 【详解】由生活常识可知，初中生的重力约 每次跳离地面的高度为 该同学跳绳做的总功为 总时间为 则跳绳时的功率为，最接近50W。 故选B。 9．A 【详解】根据机械能守恒定律，实验中小车在斜面的高度相同，则小车到达水平面的速度就相同。 A．在甲图和丙图中，小车的质量相同，但小车的高度不同，丙图小车的高度为2h，甲图为h，所以小车到达水平面时的速度不同，实验探究的是动能大小与速度的关系，而不是高度的关系，故A错误，符合题意； B．在甲图和乙图中，小车的高度相同，小车到达水平面时的速度相同，但小车的质量不同，乙图小车上有砝码，实验探究的是动能大小与质量的关系，故B正确，不符合题意； C．在甲图和乙图中，小车从同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的速度大小相等，故C正确，不符合题意； D．实验应用了转换法，小车的动能大小无法直接测量，通过小车对木块做功，观察木块被撞击后移动的距离来反映小车动能的大小，故D正确，不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】AB．两车运动的路程未知，甲车牵引力做功与乙车牵引力做功大小无法比较，故AB不符合题意； CD．由图可知，甲车的速度较大，根据 可知，甲车牵引力功率大于乙车，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 11． 不变 减小 【详解】[1]纸锥竖直下落时，空气阻力随速度增大而增大。一开始重力大于阻力，纸锥加速下落，动能增大；当阻力增大到与重力相等时，纸锥匀速下落，动能保持不变。所以动能先增大后不变。 [2]下落过程中，纸锥需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能一直减小。 12．增加 【详解】卫星在加速升空的过程中，卫星的质量不变，卫星的速度会越来越快，则动能增大；上升时高度越来越高，则卫星的重力势能增大，因此卫星的机械能增加。 13．相同 【详解】当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，转化成子弹的动能也相同。 14． 90 15 0 【详解】[1]根据重力公式，代入 ，，得 [2]购物车沿水平地面匀速运动，水平方向受力平衡，推力与摩擦力大小相等，因此 [3]做功需要满足有力作用，且在力的方向上移动距离。重力方向竖直向下，购物车沿水平方向运动，在重力方向没有移动距离，因此重力做功 ，根据 ，得重力功率为 。 15． A 大于 小于 【详解】[1]“会跳的卡片”利用卡片的弹性形变产生的，弹性势能转化为动能和重力势能使卡片跳起，实验时，应将A面朝下紧贴桌面，这样才能使卡片产生较大的弹性势能。 [2]换相同的卡片乙，减小豁口之间的距离，此时卡片发生的弹性形变变小，储存的弹性势能减少，所以转化的动能和重力势能减少，故上升高度减小。 [3]将乙卡片沿虚线部分剪去少许，卡片的质量减小，弹性势能相同时，质量越小，跳起的高度越高，即。 16． 【详解】换用另一个表面相同但质量更大的乙小球，将弹簧压缩相同的长度从O点由静止释放，弹簧的弹性势能和之前相等，OA段为光滑面，弹性势能全部转化为动能，即OA段两次小球的动能相同，而动能的大小与质量和速度有关，乙小球质量比甲小球大，则乙小球的最大速度比甲小球的最大速度小；A点往后为粗糙面，最终小球停止，克服摩擦力做的功等于小球的动能大小，在粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，则乙小球所受的摩擦力更大，速度减小的越快；根据可知，乙小球运动的距离更小，故乙小球的速度v随位置变化关系如下图所示： 17．(1) 3240 1、4 (2)做功相同，用时越短，做功越快 (3)两者皆可 (4) 4 速度 【详解】（1）[1]由表可知，第3次实验乙同学的质量，高度，所以做的功 [2]由表可知，做功时间相同的只有实验1和实验4，可以发现，实验4比实验1做的功多，故比较实验1和4，可初步得出结论：当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快； （2）由表可知，实验1和2：同一人（甲），质量、高度、做功都相同（1500 J），但时间不同（5s 与8s）。可以发现时间少的做功快，即可初步得出结论：做相同的功，所用时间越少，做功越快。 （3）由表可知，实验2与3：做功不同（1500J 与3240J），时间不同（8s与12s），比较做功快慢要用功与时间的比值（功率），比值越大做功越快，也可以比较时间与功的比值（功率的倒数），比值小的做功快。 （4）[1]根据，可得 可以发现最大的是实验4为324W，即第4次登楼做功最快。 [2]利用比值法定义的物理量除了功率，还有速度（路程与时间之比） 18．(1)小球撞击木块时 (2)滑动的距离 (3)速度 (4) 甲、乙 质量 (5)＞ (6)粗糙 (7)动能 【详解】（1）实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能，通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小。 （2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用。 （3）根据控制变量法，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相等。 （4）[1]研究物体的动能与速度的关系，要控制质量相同，只改变速度大小，即小球从斜面自由下滑的高度不同，故对比甲、乙两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。 [2]由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相等，探究动能与质量的关系。 （5）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，摩擦力大小不变，故 f1=f2 因为 sA>sB 根据做功的公式W=fs可知 W1>W2 （6）若斜面和水平面都是光滑的，物块将做匀速直线运动一直运动下去，故无法通过水平方向移动的距离来比较动能大小，所以本实验中水平面应该是相对粗糙的。 （7）根据甲、乙实验可知，质量相同的小球，小球运动到水平面的速度越大，推动木块通过的距离越大，说明小球的动能越大；即在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的动能大小。 19．(1)3×104Pa (2)48000J (3)480W 【详解】（1）机器人的重力 G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N 机器人对水平路面的压力 F压＝G＝6000N 机器人对水平路面的压强 （2）机器人水平路段匀速直线行驶，牵引力 F牵＝f＝0.02G＝0.02×6000N＝120N 机器人匀速行驶时牵引力做功 W＝F牵s＝120N×400m＝48000J （3）机器人匀速行驶时牵引力的功率 20．(1)10m/s (2)3×105J (3)3.6×108J 【详解】（1）已知该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时1min到达农田，则拖拉机的速度为 （2）拖拉机匀速直线运动，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力为 发动机的牵引力做的功是 （3）进入到农田深耕的过程中，拖拉机发动机的功率为50kW，连续工作了2h，发动机做的功是 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 $