第十一章 功和机械能 单元基础测试 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 《功和机械能》单元基础测试卷，24题80分，80分钟，以物理观念为核心，融合科学思维与探究，通过神舟十八号、天问一号等科技情境及《天工开物》文化素材，实现基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|9题18分|功、功率、机械能转化|含单选（1-6题）和多选（7-9题），考查基础概念与综合分析| |填空题|6题12分|功的计算、功率、弹性势能|结合引体向上等生活场景，强化物理观念应用| |作图题|2题4分|弹力、重力、摩擦力|注重科学思维中的模型建构| |实验探究题|4题24分|阻力影响运动、动能因素、重力势能|用控制变量法（18题）、转换法（20题），培养科学探究能力| |综合应用题|3题22分|功与功率计算、机械能转化|结合房车行驶、天问一号着陆等真实情境，体现科学态度与责任|

第十一章《功和机械能》基础测试卷 （本试卷共24题，80分，建议考试时间为80分钟） 注意事项 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题 （本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1．下列对一些物理量及其单位表述正确的是（　　） A．力用符号F表示，它的国际单位是W B．功用符号W表示，它的国际单位是J C．压强用符号p表示，它的国际单位是N D．功率用符号P表示，它的国际单位是Pa 【答案】B 【解析】A．用符号F表示力，国际单位是N，故A错误； B．用符号W表示功，功的国际单位是J，故B正确； C．压强的符号是p，压强的国际单位是Pa，故C错误； D．功率的符号是P，功率的国际单位是W，故D错误。 故选B。 2．如图各情境中有力对物体做功的是（　　） A．推而不动 B．搬而未起 C．站立不动 D．推车前进 【答案】D 【解析】A．人推汽车，汽车没动，有力但物体在力的方向上没有移动距离，力没有做功，故A不符合题意。 B．人搬物体，物体没被搬起，有力但物体在力的方向上没有移动距离，力没有做功，故B不符合题意。 C．人站立不动，没有在力的方向上移动距离，力没有做功，故C不符合题意。 D．人推车前进，人对车施加了力，车在力的方向上移动了距离，力对物体做了功，故D符合题意。 故选D。 3．关于机器的功率，下列说法中正确的是(　　). A．机器的功率越小，做功越慢 B．机器的功率越大，做功越多 C．机器的功率越小，机械做功越少 D．机器的功率越大，做的有用功越多 【答案】A 【解析】【学找切入点】 功率是反映机器做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，功率越小，做功越慢，A正确；机械的功率越大，做的功并不一定越多，由W=Pt可知，做功的多少既与功率有关，还与做功的时间有关，B、C、D错误。 故答案为：A。 4．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则 A．W1=W2 B．W1= W2 C．W1= 2W2 D．W1=4 W2 【答案】B 【解析】功是力和在力的方向上移动距离的乘积，两个物体受到的力都是F，通过的距离都是s，根据W=Fs，则两个力做功相等，即W1=W2．故B符合题意。 故选B。 5．2024年11月4日，我国神舟十八号载人飞船返回舱在经历了制动离轨、自由滑行、减速下降、点火缓冲等多个阶段后，最终在东风着陆场成功着陆。如图所示。关于降落过程下列说法正确的是（　　） A．减速下降阶段，返回舱的重力势能减小 B．减速下降阶段，返回舱的动能不变 C．点火缓冲阶段，返回舱的重力势能不变 D．点火缓冲阶段，返回舱的动能增大 【答案】A 【解析】A、飞船返回舱减速下降时，质量一定，高度减小，返回舱的重力势能减小，A正确； B、飞船返回舱减速下降时，速度减小，返回舱的动能减小，B错误； CD、点火缓冲时，返回舱仍下降，继续减速，高度继续减小，重力势能减小，动能减小，CD错误。 故选A。 6．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，经最低点O点，到右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点，下列说法正确的是（　　） A．小球从P点向O点运动的过程中，所受重力做功 B．小球从P点到O点的过程中，重力势能变小，动能不变 C．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能守恒 D．小球通过M、N两点时的动能大小相等 【答案】A 【解析】A．小球从P点向O点运动过程中，受到竖直向下的重力作用。由于小球在竖直方向发生了位移，重力对小球做了功，因此选项A正确。 B．在P点到O点的运动过程中，小球质量保持不变，但高度降低导致重力势能减小，同时速度增大使得动能增加，所以选项B的说法是错误的。 C．通过图像对比可知，Q点位置低于P点，这表明小球从P到Q的运动过程中存在摩擦损耗，需要克服摩擦力做功，导致机械能减少，故选项C错误。 D．在整个P到Q的运动过程中，小球的机械能持续减小。由于M点和N点高度相等，但小球在运动过程中克服摩擦力做功，机械能减小，因此经过M点时的机械能大于经过N点时的机械能，重力势能相等，所以M点动能大于N点动能。因此选项D错误。 正确答案是A。 7．把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，它受到了水平向左的拉力F的作用，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t=3s时木块受到的合力为2N B．0~2s内，拉力做功的功率为4W C．4~6s内，拉力做功48J D．4~6s内，拉力做功的功率为16W 【答案】AD 【解析】A．由图丙得，4~6s内，木块做匀速直线运动，木块受到的摩擦力等于拉力，由图乙得，此时摩擦力为4N，而t=3s时，木块做加速直线运动，木块对水平面的压力不变，接触面粗糙程度不变，则木块受到的摩擦力不变，仍为4N，由图乙，此时拉力为6N，木块受到的合力为 ，故A正确； B.0~2s内，木块静止不动，由乙图，此时的拉力为2N，静摩擦力等于拉力，为2N，由于木块不运动，拉力做功为0，拉力做功的功率为0，故B错误； CD.在4~6s内，木块做匀速直线运动，木块受到的摩擦力等于拉力，由图丙，速度v=4m/s，拉力做功为：，拉力做功的功率为：，故C错误，D正确。 故选AD。 8．为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图.在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能：在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是 A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能 B．上水库放水时，流下的水的重力势能减小 C．放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的 D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能 【答案】BC 【解析】 AB.抽水蓄能时，水从下水库被抽到上水库，高度升高，质量不变，重力势能增大，没有转化为电能，而上水库放水时，流下的水的高度减小，故重力势能减小，故A错误，B正确； CD.放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的，将水的部分机械能转化为电能，因而流出的水还有动能，同时有摩擦、发电机发热将机械能转化为内能，不可能水的机械能全部转化为了电能，故C正确，D错误。 故选BC。 9． 如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与 B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法中正确的是(　　). A．下落过程中，小球重力势能减小，动能增大，小球与弹簧机械能不守恒 B．下落过程中，小球重力势能一直减小，动能先增大后减小，小球与弹簧机械能守恒 C．到达C点时，小球的动能为0，受到的重力大于弹簧的弹力 D．从B到C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹性势能 【答案】BD 【解析】下落过程中，小球所处的高度逐渐减小，因此重力势能减小，小球从开始下落到A 点过程中，只受重力作用，速度越来越大；从A到B 过程中，小球的重力大于弹簧对它的弹力，小球会继续加速向下运动；当小球运动到 B 点时，小球的重力与弹簧的弹力大小相等；小球继续向下运动时，弹簧的弹性形变程度变大，弹力大于重力，小球开始做减速运动，直到到达C处.因此，在整个过程中小球的动能先增大后减小，整个过程中不考虑阻力，不存在机械能与其他形式能的转化，最终小球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，因此，小球与弹簧的总机械能守恒，故A 选项错误，B选项正确.由以上分析可知，小球在从B到C 的过程中，弹力不断增大，重力小于弹力，小球做减速运动，到达C点时，小球的速度为0，动能为0，故C选项错误.从B到C 小球的重力势能和动能都减小，而弹簧的弹性势能增大，因此减小的重力势能和动能转化成了弹性势能，故D选项正确。 故答案为：BD。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10．如图所示，水平地面上有一重为的物体，在水平拉力作用下内向右运动了，在这个过程中拉力对物体做的功为　 　J，重力做功的功率为　 　W。 【答案】10；0 【解析】根据拉力和移动的距离，拉力F对物体做的功：W=Fs=5N×2m=10J， 重力的方向竖直向下，物体移动的距离是水平的，在重力方向上没有移动距离，重力做的功为0J，根据，重力做功的功率为0W。故第1空填：10；第2空填：0。 11．如图，小亮的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功　 　J。如果小亮1min完成10个引体向上，则他的功率是　 　W。（g取10N/kg，假设小亮每次做引体向上，身体重心都上升0.6m） 【答案】360；60 【解析】 首先计算小亮受到的重力：，然后计算完成一次引体向上克服重力所做的功：， 计算1分钟内（60秒）完成10次引体向上所做的总功： 最后计算1分钟内克服重力做功的功率：。 12．天工开物中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，是指用多股蚕丝做弓弦，拉弦把箭射出去，是把弦的弹性势能转化为箭的　 　能；经验表明，弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明弦的弹性势能与　 　有关。 【答案】动；弹性形变程度 【解析】拉弓弦把箭射出去，弦有形变，产生弹性势能，箭射出，有动能，则弹性势能转化为箭的动能；弦拉得越长，产生的弹性势能越大，则弦的弹性势能与弹性形变程度有关。 13． 小明将排球竖直向上抛出，排球在竖直向上运动的过程中，如果受到的空气阻力忽略不计，则排球的机械能　 　填“守恒”或“不守恒”，排球在最高点处于　 　填“平衡”或“非平衡”状态。 【答案】守恒；非平衡 【解析】抛出的排球在竖直向上运动时，不计空气阻力，没有能量消耗，则排球的机械能守恒，排球在最高点只受重力的作用，是非平衡力，处于非平衡状态。 14．如图所示，爸爸和小华从一楼到三楼进行爬楼梯比赛，爸爸的体重比小华重，小华先到达三楼爸爸后到达。小华上楼做的功比爸爸　 　，小华和爸爸上楼的功率大小能否判定：　 　。 【答案】少；不能 【解析】根据重力和高度，计算做功分别为，，由于小华和爸爸爬楼的高度h相同，又因为G华<G爸，所以W华<W爸。 根据，W华<W爸，所用的时间t华<t爸，两人的功率大小不能确定。 15． 物体受到水平拉力 的作用， 做功的功率 随时间 的变化规律如图所示， 则物体在 内， 拉力 做功的大小为　 　， 拉力的平均功率为　 　W。 【答案】48；6 【解析】根据W=Pt，拉力做功为W=4W×2s+8W×2s+4W×2s+8W×2s=48J；拉力的功率为。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16． 如图，物块在粗糙水平面上向左滑动并压缩弹簧，在O点画出弹簧对物块的弹力F弹的示意图。 【答案】 【解析】弹簧受到压缩，所以弹力向右 17．如图所示，物体静止在斜面上，请画出物体所受到的重力G、摩擦力f和物体对斜面的压力F的示意图。 【答案】 四、实验探究题（本题共4小题，共24分） 18．（8分）探究与斜面相关的实验： 如图甲，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下， （1）实验中每次都使同一辆小车从同一斜面的相同的高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的　 　，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验，小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离　 　； （2）伽利略对类似实验进行了分析，认识到：运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越　 　。他进一步推测：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将做　 　。 如图乙，在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中，斜面上安装斜槽，水平面上的处放置一个小木块。 （3）本实验是通过　 　来反映钢球的动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是　 　法。 （4）让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，发现质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较　 　，由此可知：　 　相同的物体，质量越大，它的动能越大。 【答案】（1）速度；增大 （2）慢；做匀速直线运动 （3）木块被推动的距离；转换法 （4）多；速度 【解析】1） 实验中每次都使同一辆小车从同一斜面的相同的高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的 速度，小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离 变远 综上第1空、速度；第2空、增大 2） 运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越 慢， ，物体受到的阻力为零，这时物体将做 匀速直线运动 3）通过 木块被推动的距离 来反映钢球的动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是 转换法 综上第1空、木块被推动的距离；第2空、转换法 4） 质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较 大， 速度 相同的物体，质量越大，它的动能越大 综上第1空、多；第2空、速度 19．（5分）引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 （1）所需要的测量器材有体重计、　 　和　 　； （2）下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上：　 　；（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量m/kg a 总时间t/s 功率P/W （3）小星同学做引体向上的功率表达式P=　 　（利用表中物理量的符号表示）； （4）新考法：在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由：　 　。 【答案】（1）刻度尺；秒表 （2）上升的高度h/m （3） （4）测量时计时更方便 【解析】（1）要测功率原理为，根据公式分析可知需要使用体重计测量人的体重；需要使用刻度尺进行测量上升的高度；用秒表测量连续完成10个引体向上动作需要的时间。 （2）由（1）分析可知实验中要记录每次上升的高度，a处应填上升的高度h/m。 （3）根据功率的计算公式分析可知做10个规范动作克服重力做的总功为，功率为 ； （4）小天的测量方式更好，因为在测量时计时更方便。 20．（6分）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的底面积相同，质量关系为mA=mB=mC<mD。四个完全相同的木桩和四个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物C、D将木桩打入沙中的深度相同。 （1）下表是该同学设计的探究重力势能与物体释放高度是否有关的记录表格。请将表格中①、②的内容填写完整； ①　 　②　 　； 次数 ① 物体释放高度H ② 重力势能大小E 1 　 　 　 　 2 　 　 　 　 3 　 　 　 　 （2）让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断　 　（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小，这种研究方法是　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）比较A、B、C三个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和高度的关系，得出的结论是　 　； （4）结合（3）中的实验结论，通过比较D和　 　（选填“A”“B”或“C”）两个重物将木桩打入沙中的深度，小明认为重力势能还可能跟质量有关。 【答案】（1）物体的质量m；木桩打入沙中的深度h （2）重物；转换 （3）物体的质量一定，物体被释放的高度越高，物体的重力势能越大 （4）C 【解析】（1）探究重力势能与物体释放高度是否有关，需要控制物体的质量相同，改变物体下落的高度，所以表格中的①处为物体的质量m，通过观察木桩陷入沙中的深度，判断重力势能的大小，所以②处为木桩打入沙中的深度h。 （2）让重物自由下落打击在木桩上，重物具有重力势能，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小，运用了转换法。 （3）由题意可知，A、B、C的质量是相同的，物块C的高度最大，物块B的高度大于A的高度，C撞击木桩的深度最大，B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度，所以结论为：物体的质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就越大。 （4）判断重力势能与质量的关系，需要控制重物下落的高度相同，质量不同，应该选择C、D两次实验（或直接说明选C），因为需要控制下落高度相同，改变质量。 21．（5分）几名同学在荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是他们进行了如图所示实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，摆球往返摆动一次的时间叫周期，记录的数据如表所示。 实验序号 摆长l/m 摆球质量/g 摆幅/m 周期/s 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 请回答下列问题： （1）在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫　 　； （2）第2、4两次实验表明，摆球摆动周期与摆球质量　 　（选填“有关”或“无关”）。 （3）第　 　（填实验序号）两次实验表明，摆球摆动周期与摆球摆幅无关。 （4）小球从A点运动到B点的过程中，小球的重力势能转化为　 　能，若运动到C点，所有的外力突然消失，小球将　 　（选填字母）。 A.静止 B.做匀速直线运动 【答案】（1）控制变量法 （2）无关 （3）3、4 （4）动；A 【解析】（1）根据题意可知，在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫控制变量法。 （2）根据表格数据可知，第2、4两次实验中，只有摆球的质量不同，但摆动的周期相同，说明摆球摆动周期与摆球质量无关。 （3）根据控制变量法的要求可知，探究摆球摆动周期与摆球摆幅无关时，控制摆球的摆长、质量相同，只有摆幅不同，故选3、4两次实验。 （4）①根据图片可知，小球从A点运动到B点的过程中，小球的高度变低，则重力势能减小；速度变大，则动能增大，那么小球的重力势能转化为动能。 ②根据图片可知，若运动到C点到达右侧的最高点，此时小球的速度为0。如此时所有的外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持原来的静止状态，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22．（7分）假期是大家外出旅游的大好机会，近年来房车旅游更是得到了大众的青睐，如图是小恒一家人乘坐房车旅游时的情形。该车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了2km，行驶中人和车的总质量为3000kg，车受到的阻力是总重的0.05倍，则：（g=10N/kg） （1）人和车的总重力？ （2）房车在匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少？ （3）房车的功率是多少? 【答案】（1）（1）人和车的总重力：G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N； （2）（2）房车在匀速行驶过程中做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即： F=f=0.05G=0.05×3×104N=1500N， 牵引力做的功： W=Fs=1500N×2×103m=3×106J； （3）解：房车的功率： 23．（8分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的10%，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力。 （2）求货车以72km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功。 （3）当货车装载1.1×104N重的货物，以72kW的额定功率匀速行驶时，求货车行驶的速度为多少m/s。 【答案】解：（1）根据题意可知，货车行驶时所受的阻力为车总重的10%，因此货车空载行驶时所受的阻力为： f=10%×G空=10%×2.5×104N=2.5×103N （2）根据二力平衡可知，匀速行驶时货车的牵引力为： F牵=f=2.5×103N 货车的速度为 v=72km/h=20m/s 10s内货车牵引力做的功： W=Fs=F牵vt=2.5×103N×20m/s×10s=5×105J （3）当货车装载1.1×104N重的货物，所受的阻力为 f1=10%×G1=10%×(1.1×104N+2.5×104N)=3.6×103N 根据二力平衡，匀速行驶时货车的牵引力为： F牵1=f1=3.6×103N 根据P=Fv可知，以72kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度为 答：（1）货车空载行驶时所受的阻力为2.5×103N； （2）10s内货车牵引力做的功为5×105J； （3）货车行驶的速度为20m/s。 24．（7分）“天问一号”火星着陆 2021年5月15日，由中国航天科技集团研制的火星探测器天问一号，经历十个月的太空旅行后，携带其着陆巡视器成功着陆火星乌托邦平原。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。“绕”，指的是探测器经过10个月的长途飞行，抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。“落”，指的是探测器需在7分钟内将时速降至0，降落到火星表面，我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至；第四阶段着陆缓冲，在距离火星表面约的高度，探测器悬停在空中，对火星表面进行观察，寻找合适的位置着陆。“巡”，指的是当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受大气阻力，只发生动能和势能的相互转化。探测器由近火点向远火点运动时，速度不断减小，在这过程中，探测器的　 　能转化为　 　能，探测器的机械能　 　（选填“守恒”或“不守恒”）； （2）“天问一号”火星着陆分为气动减速、降落伞减速、　 　与着陆缓冲四个阶段； （3）在距离火星表面约的高度，探测器悬停在空中，此时，探测器所受到的力 是　 　力（选填“平衡”或“非平衡”）； （4）“天问一号”探测器的质量为5吨，在火星上重力与质量的比值取。该探测器从距离火星表面的高度到着陆的过程中，受到的重力是　 　N，火星的重力对探测器做功　 　J。 【答案】（1）动；重力势；守恒 （2）动力减速 （3）平衡 （4）20000； 【解析】（1）探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，动能和势能相互转化，质量一定，探测器的高度增加，重力势能变大，速度减小，动能变小，则动能转化为重力势能，机械能守恒。 （2）根据材料，“天问一号”火星着陆分为气动减速、降落伞减速、动力减速与着陆缓冲四个阶段。 （3）探测器悬停在空中时，处于平衡状态，受平衡力。 （4）根据质量，计算受到的重力为：， 结合高度，计算重力对探测器做功为：。 第 1 页 共 19 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章《功和机械能》基础测试卷 （本试卷共24题，80分，建议考试时间为80分钟） 注意事项 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题 （本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1．下列对一些物理量及其单位表述正确的是（　　） A．力用符号F表示，它的国际单位是W B．功用符号W表示，它的国际单位是J C．压强用符号p表示，它的国际单位是N D．功率用符号P表示，它的国际单位是Pa 2．如图各情境中有力对物体做功的是（　　） A．推而不动 B．搬而未起 C．站立不动 D．推车前进 3．关于机器的功率，下列说法中正确的是(　　). A．机器的功率越小，做功越慢 B．机器的功率越大，做功越多 C．机器的功率越小，机械做功越少 D．机器的功率越大，做的有用功越多 4．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则 A．W1=W2 B．W1= W2 C．W1= 2W2 D．W1=4 W2 5．2024年11月4日，我国神舟十八号载人飞船返回舱在经历了制动离轨、自由滑行、减速下降、点火缓冲等多个阶段后，最终在东风着陆场成功着陆。如图所示。关于降落过程下列说法正确的是（　　） A．减速下降阶段，返回舱的重力势能减小 B．减速下降阶段，返回舱的动能不变 C．点火缓冲阶段，返回舱的重力势能不变 D．点火缓冲阶段，返回舱的动能增大 6．如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，经最低点O点，到右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点，下列说法正确的是（　　） A．小球从P点向O点运动的过程中，所受重力做功 B．小球从P点到O点的过程中，重力势能变小，动能不变 C．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能守恒 D．小球通过M、N两点时的动能大小相等 7．把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，它受到了水平向左的拉力F的作用，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t=3s时木块受到的合力为2N B．0~2s内，拉力做功的功率为4W C．4~6s内，拉力做功48J D．4~6s内，拉力做功的功率为16W 8．为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水蓄能电站。如图.在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能：在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是 A．抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能 B．上水库放水时，流下的水的重力势能减小 C．放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的 D．放水发电时，水的机械能全部转化为了电能 9． 如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与 B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力).下列说法中正确的是(　　). A．下落过程中，小球重力势能减小，动能增大，小球与弹簧机械能不守恒 B．下落过程中，小球重力势能一直减小，动能先增大后减小，小球与弹簧机械能守恒 C．到达C点时，小球的动能为0，受到的重力大于弹簧的弹力 D．从B到C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹性势能 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10．如图所示，水平地面上有一重为的物体，在水平拉力作用下内向右运动了，在这个过程中拉力对物体做的功为　 　J，重力做功的功率为　 　W。 11．如图，小亮的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功　 　J。如果小亮1min完成10个引体向上，则他的功率是　 　W。（g取10N/kg，假设小亮每次做引体向上，身体重心都上升0.6m） 12．天工开物中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，是指用多股蚕丝做弓弦，拉弦把箭射出去，是把弦的弹性势能转化为箭的　 　能；经验表明，弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明弦的弹性势能与　 　有关。 13． 小明将排球竖直向上抛出，排球在竖直向上运动的过程中，如果受到的空气阻力忽略不计，则排球的机械能　 　填“守恒”或“不守恒”，排球在最高点处于　 　填“平衡”或“非平衡”状态。 14．如图所示，爸爸和小华从一楼到三楼进行爬楼梯比赛，爸爸的体重比小华重，小华先到达三楼爸爸后到达。小华上楼做的功比爸爸　 　，小华和爸爸上楼的功率大小能否判定：　 　。 15． 物体受到水平拉力 的作用， 做功的功率 随时间 的变化规律如图所示， 则物体在 内， 拉力 做功的大小为　 　， 拉力的平均功率为　 　W。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16． 如图，物块在粗糙水平面上向左滑动并压缩弹簧，在O点画出弹簧对物块的弹力F弹的示意图。 17．如图所示，物体静止在斜面上，请画出物体所受到的重力G、摩擦力f和物体对斜面的压力F的示意图。 四、实验探究题（本题共4小题，共24分） 18．（8分）探究与斜面相关的实验： 如图甲，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下， （1）实验中每次都使同一辆小车从同一斜面的相同的高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的　 　，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验，小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离　 　； （2）伽利略对类似实验进行了分析，认识到：运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越　 　。他进一步推测：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将做　 　。 如图乙，在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中，斜面上安装斜槽，水平面上的处放置一个小木块。 （3）本实验是通过　 　来反映钢球的动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是　 　法。 （4）让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，发现质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较　 　，由此可知：　 　相同的物体，质量越大，它的动能越大。 19．（5分）引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 （1）所需要的测量器材有体重计、　 　和　 　； （2）下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上：　 　；（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量m/kg a 总时间t/s 功率P/W （3）小星同学做引体向上的功率表达式P=　 　（利用表中物理量的符号表示）； （4）新考法：在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由：　 　。 20．（6分）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的底面积相同，质量关系为mA=mB=mC<mD。四个完全相同的木桩和四个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物C、D将木桩打入沙中的深度相同。 （1）下表是该同学设计的探究重力势能与物体释放高度是否有关的记录表格。请将表格中①、②的内容填写完整； ①　 　②　 　； 次数 ① 物体释放高度H ② 重力势能大小E 1 　 　 　 　 2 　 　 　 　 3 　 　 　 　 （2）让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断　 　（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小，这种研究方法是　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）比较A、B、C三个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和高度的关系，得出的结论是　 　； （4）结合（3）中的实验结论，通过比较D和　 　（选填“A”“B”或“C”）两个重物将木桩打入沙中的深度，小明认为重力势能还可能跟质量有关。 21．（5分）几名同学在荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的，于是他们进行了如图所示实验，将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，摆球往返摆动一次的时间叫周期，记录的数据如表所示。 实验序号 摆长l/m 摆球质量/g 摆幅/m 周期/s 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 请回答下列问题： （1）在探究过程中，每次只改变一个因素，保持其他因素不变，这种方法叫　 　； （2）第2、4两次实验表明，摆球摆动周期与摆球质量　 　（选填“有关”或“无关”）。 （3）第　 　（填实验序号）两次实验表明，摆球摆动周期与摆球摆幅无关。 （4）小球从A点运动到B点的过程中，小球的重力势能转化为　 　能，若运动到C点，所有的外力突然消失，小球将　 　（选填字母）。 A.静止 B.做匀速直线运动 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22．（7分）假期是大家外出旅游的大好机会，近年来房车旅游更是得到了大众的青睐，如图是小恒一家人乘坐房车旅游时的情形。该车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了2km，行驶中人和车的总质量为3000kg，车受到的阻力是总重的0.05倍，则：（g=10N/kg） （1）人和车的总重力？ （2）房车在匀速行驶过程中牵引力所做的功是多少？ （3）房车的功率是多少? 23．（8分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的10%，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力。 （2）求货车以72km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功。 （3）当货车装载1.1×104N重的货物，以72kW的额定功率匀速行驶时，求货车行驶的速度为多少m/s。 24．（7分）“天问一号”火星着陆 2021年5月15日，由中国航天科技集团研制的火星探测器天问一号，经历十个月的太空旅行后，携带其着陆巡视器成功着陆火星乌托邦平原。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。“绕”，指的是探测器经过10个月的长途飞行，抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。“落”，指的是探测器需在7分钟内将时速降至0，降落到火星表面，我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至；第四阶段着陆缓冲，在距离火星表面约的高度，探测器悬停在空中，对火星表面进行观察，寻找合适的位置着陆。“巡”，指的是当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受大气阻力，只发生动能和势能的相互转化。探测器由近火点向远火点运动时，速度不断减小，在这过程中，探测器的　 　能转化为　 　能，探测器的机械能　 　（选填“守恒”或“不守恒”）； （2）“天问一号”火星着陆分为气动减速、降落伞减速、　 　与着陆缓冲四个阶段； （3）在距离火星表面约的高度，探测器悬停在空中，此时，探测器所受到的力 是　 　力（选填“平衡”或“非平衡”）； （4）“天问一号”探测器的质量为5吨，在火星上重力与质量的比值取。该探测器从距离火星表面的高度到着陆的过程中，受到的重力是　 　N，火星的重力对探测器做功　 　J。 第 1 页 共 19 页 学科网（北京）股份有限公司 $第十一章《功和机械能》基础测试卷 答题卡 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 1. 答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 考生禁填： 缺考标记 口 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 违纪标记 ✉ 2.选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5mm黑色签字笔 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3. 请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 选择题填涂样例： 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 正确填涂■ 错误填涂[[V1[/] 4 保持卡面洁洁。不要折桑、不要弄破 一、 选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项 符合题目要求，第7-9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得 0分。 1.A][B][C][D] 4,A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 2-.[A][B][C][D] 5A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 9.IA][B][C][D] 二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。 10 11 2 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 三、 作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。 16. 17. 左 T00W00Yo 四、实验题.本夫题共4小题，共24分。 18.(1) (2) (3) (4) 19.(1) (2) (3) (4) 请挂套惫蹈修衡题域作您答超超巢墨免形格隄宸感磐羹窦效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ■ 20. (1) (2) (3) (4) 21.(1) (2) (3) (4) 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 23. 24.(1) (2) (3) (4) (5) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！