第十一章 功和机械能 练习题 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 本单元卷为初中物理“功和机械能”单元复习卷，以科技前沿（火箭发射、空间站）、社会热点（巴黎奥运会、济青快线）为情境，覆盖功、机械能转化、能量计算等核心知识点，注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|动能势能转化、做功判断|以滑道下滑、卫星轨道等情境考查机械能变化| |填空题|7题|机械能影响因素、功率计算|结合跳绳图像、弹簧测力计数据考查能量转化| |实验题|2题|动能影响因素、弹性势能|通过金属球轨道实验、卡片弹跳探究科学方法| |计算题|1题|功与效率计算|以轮船航行切入，综合考查阻力做功与热机效率|

第十一章功和机械能练习题 一、单选题 1．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中感觉屁股发烫，则小明的（　　） A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变 C．动能不变，内能减小 D．重力势能不变，内能增大 2．人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示），卫星在太空飞行过程中，不受到任何的阻力，卫星从远地点向近地点运行过程中（　　） A．机械能变小，动能不变，势能变小 B．机械能变大，动能变大，势能变大 C．机械能不变，动能变大，势能变小 D．机械能不变，动能变小，势能变大 3．下列关于机械能的说法中，正确的是（　　） A．一个物体只具有动能，不具有势能 B．一个物体只具有势能，不具有动能 C．一个物体既具有动能，又具有势能 D．以上说法都有可能 4．蹦床比赛正式成为奥运比赛项目，我国也运动员也多人次获得此项目的世界冠军，在运动员被弹起向高处运动过程中人的动能和重力势能的变化情况是（        ） A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小 5．2024年6月15日起山东启动运营“济青快线”列车，进一步提升济南青岛高铁“公交化”水平。济青高铁施工中，吊车是必不可少的，如图所示，吊车将重物由M点匀速拉起，途经O点后到达N点，然后水平匀速将物体运至P点，最后缓慢放置于Q点，以下说法正确的是（　　） A．当重物水平匀速运动时，重力对货箱做功 B．当重物水平匀速运动时，钢丝绳的拉力对货箱做功 C．MO段与NP段，吊机对物体的拉力做的功相等 D．PQ段物体重力做功等于ON段拉力做功 6．如图是巴黎奥运会女子撑杆跳高决赛过程，下列有关说法不正确的是（　　） A．撑杆时手握杆的上部，是利用力的作用效果与力的作用点有关 B．加速助跑阶段，运动员机械能增大 C．在撑杆恢复原状的过程中，撑杆的弹性势能不断变小 D．运动员运动到最高点时，受到平衡力作用，此瞬间她的动能为零 7．2024年巴黎奥运会上我国举重运动员李发彬在男子61公斤级比赛中成功卫冕，以310kg的总成绩获得金牌，并创造了新的奥运会纪录。下列关于举重比赛中的受力分析正确的是（　　） A．李发彬对地面的压力和地面对他的支持力是一对平衡力 B．李发彬对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力 C．杠铃对李发彬的压力和他对杠铃的支持力是一对平衡力 D．李发彬举着杠铃不动时，他对杠铃也做了功 8．汽油机甲，飞轮每分钟转2400转，汽油机的汽缸容积为150cm3，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa，且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4，汽油机甲的功率是乙的2.5倍，则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为（　　）（汽油的热值为4.8×107J/kg） A．3.6×106W；2∶1 B．6000W；2∶1 C．3.6×106W；1∶2 D．6000W；1∶2 9．探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法不正确的是（　　） A．实验通过木块儿被推动距离的远近，反映小球动能大小 B．实验研究的是木块的动能大小 C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．相同条件下，小球质量越大动能越大 10．如图所示，皮球落地后又反复弹起。其中，位置和位置高度相同，经分析可知，皮球（　　） A．在位置时动能为“0” B．在位置和位置时，动能可能相等 C．在位置到位置过程中动能变大 D．在运动过程中，皮球机械能守恒 二、填空题 11．2025年3月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号55～60星发射升空。火箭发射升空过程中，所载卫星的机械能______，火箭周围的大气压______。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 12．目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km，如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度越来越大，动能逐渐变大，重力势能逐渐____。国际空间站内的噪声为63dB，中国空间站内的噪声为58dB，空间站内的噪声主要由设备工作时振动产生，说明中国空间站内设备振动的____较小，对站内宇航员的影响较小。 13．如图甲所示，用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数F与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度之间的关系如图乙所示，则钩码的重力大小为__________N；从开始提升到的过程中，弹簧测力计的拉力对钩码做功为__________J。 14．蹦蹦杆是一种健身玩具，它能跳起的原因是其脚踏板连有一根弹簧（图甲）。如图乙所示，小李同学玩蹦蹦杆的过程可以分为：挤压弹簧到最低位置；弹簧恢复原状，人获得一个向上的速度；人向上运动到达最高位置。挤压弹簧到最低位置时，___________能最大。上升过程中，小李动能最大的位置是___________。 15．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。若该同学的质量为50kg，他所受重力是______N，按此跳绳节奏，他1min克服重力做功的平均功率为______W。（g取10N/kg） 16．如图甲所示，放在足够长的水平桌面上的木块，用弹簧测力计沿水平方向以不同速度分别拉木块使其做直线运动，木块两次运动的s-t图像为图乙所示。由图像可知，木块两次所受摩擦力的大小______，两次拉力的功率______（均选填“>”、“<”或“=”）。 17．如图所示，测量小强做引体向上的功率，需要的测量工具有磅秤、刻度尺和_______。需要测量的物理量有小强质量m、做n个引体向上所用的时间t和身体向上运动的高度h，则功率的表达式P＝___________．若小强共做了10个引体向上，做前5个较快，后5个较慢，则做前5个的功率_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）后5个。 三、实验题 18．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片，如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： A．与卡片的质量有关； B．与橡皮筋的形变量有关； 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验： (1)小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是_________，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片_________，因此它具有能量； (2)探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是_________；实验发现厚卡片弹起的高度较低，那是因为厚卡片刚离开地面时的_________比薄卡片小； (3)为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法：_________； 19．如图所示，无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的，后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球，把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后，它会沿轨道一直运动到末端，离开轨道后，球会在空中继续飞行，最后掉到水平地面上。（忽略空气阻力） 请完成： （1）金属球从A运动到B的过程中，它的___________能转化为___________能； （2）小明猜想： 猜想一：金属球的质量越大，它在空中运动的水平距离s就越大； 猜想二：球静止释放时的高度越高，它在空中运动的水平距离s就越大。 设计实验（可自选测量器材），验证猜想一是否正确。 ①写出实验步骤（可图文结合）；__________ ②验证猜想是否正确的依据。__________ 四、计算题 20．一艘巨轮在海中以12m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力大小平均为； (1)求它行驶的路程，船需要克服阻力做的功： (2)若做这些功的能量由热值为的液化天然气提供，求这些能量相当于完全燃烧液化天然气的质量； (3)事实上，本段航行中，使用的液化天然气的质量为，请你写出它与第（2）问的不同的其中可能的一个原因：______； (4)本段航行中，以克服阻力做的功为有用功，求船的效率； 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 1．A 【详解】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减小；机械能是动能与势能的总和，且下滑过程中克服阻力做功将机械能转变为内能（屁股发烫），机械能减小，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．C 【详解】AB．不受空气阻力，只有重力势能和动能相互转换，故机械能守恒，故AB不符合题意； CD．从远地点向近地点运行过程中，高度降低，重力势能减小，减小的重力势能转化为动能，故动能变大，势能变小，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】一个物体只具有动能，可能不具有势能，比如：一个在水平面上运动的物体，具有动能，没有势能；一个物体只具有势能，可能不具有动能，比如：一个静止在高处的物体，具有势能，没有动能；一个物体既具有动能，可能又具有势能，比如：一个高处下落的物体，它既有动能又有重力势能，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．A 【详解】在运动员被弹起向高处，运动过程中人的质量不变，速度变小，高度变大，所以动能减小，重力势能增大，故选项A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】A．当重物水平匀速运动时，重力与货箱运动的方向垂直，则重力对货箱不做功，故A错误； B．当重物水平匀速运动时，钢丝绳的拉力与货箱运动的方向垂直，拉力对货箱不做功，故B错误； C．吊机对物体的拉力在MO段使物体移动一定的距离，对物体做了功；在NP段，拉力与物体运动距离垂直，对物体不做功，故两阶段吊机对物体的拉力做的功不相等，故C错误； D．物体匀速上升，则物体受到的拉力等于物体的重力，PQ段与ON段物体上升距离相同，则PQ段物体重力做功等于ON段拉力做功，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．力的作用效果跟力的大小、方向和作用点有关，撑杆时手握杆的上部，是利用力的作用效果与力的作用点有关，故A正确，不符合题意； B．在加速助跑阶段，运动员的质量不变，速度变大，动能增加，机械能增大，故B正确，不符合题意； C．在撑杆恢复原状的过程中，形变量减小，则撑杆的弹性势能不断变小，故C正确，不符合题意； D．李玲运动到最高点时，只受重力的作用，受力不平衡。运动员由于惯性，仍具有水平方向的速度，此瞬间她的动能不为0，故D错误，符合题意。 故选D。 7．B 【详解】AB．李发彬对地面的压力大小等于自身的重力和杠铃的重力之和，与地面对他的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故A错误，B正确； C．杠铃对李发彬的压力和他对杠铃的支持力作用在两个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故C错误； D．李发彬举着杠铃不动时，李发彬对杠铃有力的作用，但在力的方向没有移动距离，所以他对杠铃没有做功，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】根据题意知道，一个做功冲程中燃气对活塞做的功 曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动2400转，完成1200个工作循环，对外做功1200次，则1min对外做的总功 汽油机甲的热功率 甲的功率为P甲，乙的功率为P乙，效率为η甲，效率为η乙，汽油的热值为q，做功时间为t，甲在时间t内做的有用功 W甲=P甲t 则由题意知道，汽油机甲的功率是乙的2.5倍，汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5:4，则甲在时间t内消耗的总能量 甲在时间t内的耗油量 同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式 甲、乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比就等于两表达式之比 故B正确。 故选B。 9．B 【详解】A．探究物体的动能跟哪些因素有关的实验，通过木块儿被推动距离的远近反映小球动能大小，利用了转换法，故A正确，不符合题意； B．本实验探究的是影响小球的动能大小的因素，故B错误，符合题意； C．小球由斜面滚下，高度降低，速度变大，故小球的重力势能转化为动能，故C正确，不符合题意； D．速度一定时，小球的质量越大，撞击木块后移动的距离越远，说明相同条件下，小球质量越大动能越大，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．C 【详解】A．皮球在B点时，水平方向上有一定的速度，也有质量，所以在B点时动能不为零，故A不符合题意； B．图中皮球的高度越来越小，说明有机械能的损失，则C点的机械能一定小于A点的机械能；机械能等于动能与势能之和，A点和C点高度相同，重力势能相同，所以A点的动能大于C点的动能，故B不符合题意； C．由于皮球在下落的过程中速度变大，所以在位置C到位置D过程中动能变大，故C符合题意； D．在运动过程中，皮球的机械能在减小，机械能不守恒，故D不符合题意。 故选C。 11． 增大 减小 【详解】[1]火箭发射升空过程中，所载卫星的质量不变，高度增大，重力势能增大，所以机械能增大。 [2]大气压与高度有关，高度越高气压越小，因此火箭发射升空过程中，火箭周围的大气压减小。 12． 变小 幅度 【详解】[1]中国空间站从远地点到近地点的过程中，质量不变，其运动速度越来越大，动能逐渐增大；高度变小，故重力势能逐渐变小。 [2]空间站内的噪声主要由设备工作时振动产生，中国空间站内的噪声响度较小，说明中国空间站内设备振动的幅度较小，对站内宇航员的影响较小。 13． 2 0.4 【详解】[1]钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小；根据图乙可知，钩码所受的重力为2N。 [2]当缓缓提钩码离开桌面后，弹簧测力计的示数为2N，提升到的过程中，钩码通过的距离为 30cm-10cm=20cm=0.2m 弹簧测力计的拉力对钩码做的功为 W=Fs=2N×0.2m=0.4J 14． 弹性势 弹力等于小李重力的时候 【详解】[1]挤压弹簧到最低位置时，弹簧的弹性形变程度最大。根据弹性势能的大小与物体弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大，所以此时弹性势能最大。 [2]弹簧恢复原状的过程中，开始时弹簧的弹力大于人的重力，人做加速运动，动能增大；随着弹簧形变逐渐减小，弹力逐渐减小，但只要弹力大于重力，人仍然做加速运动。当弹力等于重力时，人的速度达到最大，此时动能最大；之后弹力小于重力，人做减速运动，动能减小。所以小李动能最大的位置是弹力等于小李重力的时候。 15． 500 75 【详解】[1]若该同学的质量为50kg，他所受重力是 [2]由图得，每0.4s跳绳一次，按此跳绳节奏，他一分钟跳绳，则他1min克服重力做功的平均功率为 16． = > 【详解】[1]滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关。本题中是同一木块放在同一水平桌面，木块对桌面的压力、接触面粗糙程度都不变，因此两次滑动摩擦力大小相等，即。 [2]从图像可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，因此两次拉力、，得； 相同时间内第一次的路程更大，因此速度。 根据功率公式，拉力F相等，速度越大功率越大，因此。 17． 秒表 大于 【详解】[1][2]做引体向上运动时需克服自身 重力做功。根据公式 W=Gh=mgh 和可知，需要用磅秤测小强的质量m、刻度尺测小强上升的高度h和 秒表测做n个引体向上的时间；小强所做功的功率 [3]功率表示做功快慢的物理量。若小强共做了10个引体向上，做前5个较快，所用时间小，后5个较慢，所用时间大。根据做功的公式W=Gh可知 ， 重力和高度相同，则做的功相同。由可知，做相同的功，用时小的功率大，故做前5个的功率大于做后5个的功率。 18．(1) 卡片向上跳起 做功 (2) 控制橡皮筋的形变量相同 速度 (3)改变手压卡片的力度 【详解】（1）[1][2]图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，橡皮筋储存了弹性势能，松开手后，橡皮筋恢复原状，对卡片做功，使卡片跳起来（或弹起）。 （2）[1][2]每次压平是为了保证橡皮筋的形变量相同，即控制变量法，这样不同质量卡片获得的初始弹性势能相同，才能比较质量对跳起高度的影响。初始弹性势能相同，厚卡片质量大，由能量守恒可知，质量大的卡片，离开地面时的速度小。 （3）为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，要控制卡片质量相同，可以通过改变压平卡片时手对卡片的压力大小，或者改变每次按压时卡片离桌面的初始高度，即改变松手前橡皮筋的伸长量。 19． 重力势 动 见解析 见解析 【详解】（1）[1][2]金属球从A运动到B的过程中，它的质量不变，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能。 （2）①[3]实验步骤：让质量为的小钢球在轨道装置某一高度静止释放，用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离再换用质量为、的小钢球在轨道装置同一高度静止释放，用卷尺测出小钢球离开轨道末端到刚接触地面之间的水平距离、； ②[4]判断依据：若，则猜想正确，否则不正确。 20．(1)2.3×1011J (2)5×103kg (3)见解析 (4)40% 【详解】（1）受到的阻力大小平均为，行驶的路程，船需要克服阻力做的功 W=Fs=2.3×106N×105m=2.3×1011J （2）做这些功的能量由热值为的液化天然气提供，即天然气燃烧释放的热量为2.3×1011J，这些能量相当于完全燃烧液化天然气的质量 （3）液化天然气很难完全燃烧，且在整个过程中有热量损失，所以实际使用的液化天然气质量大。 （4）本段航行中，以克服阻力做的功为有用功，则有用功W有用=2.3×1011J，使用的液化天然气的质量为，完全燃烧液化天然气放出的热量 船的效率 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 $