第十一章 功和机械能 测试卷 2025-2026学年人教版八年级下册物理

**基本信息** 初中物理“功和机械能”单元卷，以2024年嫦娥六号发射、无人机物流等科技热点及打水漂、扫地机器人等生活情境为载体，全面考查功、功率、机械能转化等核心知识，注重物理观念与科学思维的融合，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/40|功的判断、动能势能转化、功率比较|结合嫦娥六号升空（第3题）考查动能势能变化，体现运动和相互作用观念| |填空题|5/22|功的计算、重力势能变化、机械能守恒|以弹簧测力计提重物（第12题）强化能量观念应用，注重过程分析| |实验探究题|2/20|动能影响因素、机械能转化|通过“探究动能大小因素”（第16题）培养科学探究与模型建构能力| |计算应用题|2/18|功、功率计算，浮力与斜面综合|水下斜面搬运（第19题）融合浮力与机械功，考查科学推理与实际问题解决|

第十一章　功和机械能测试卷 （时间：90分钟　　分值：100分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题4分，共40分。1~8小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意；9~10小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分） 1．将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是（　　） A．0.2 J B．2 J C．20 J D．200 J 2．水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动一段距离，则下列判断中正确的是（　　） A．重力对购物车做了功 B．支持力对购物车做了功 C．推力对购物车做了功 D．没有力对购物车做功 3．2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。如图所示，嫦娥六号加速升空的过程中（　　） A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 4．如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A．W1＜W2，P1＜P2 B．W1＞W2，P1＞P2 C．W1＝W2，P1＝P2 D．W1＜W2，P1＞P2 5．将扁平的鹅卵石向水面快速抛出，在满足一定条件的情况下，鹅卵石会在水面上“一跳一跳”地飞向远方，俗称“打水漂”。图中虚线是某次打水漂过程中鹅卵石在水面上的运动轨迹。下列说法正确的是（　　） A．抛石子时，手对鹅卵石做了功，石子的动能增大 B．据图可知，鹅卵石在水面上从右向左运动 C．据图可知，鹅卵石受到的重力逐渐减小 D．据图可知，鹅卵石最终将漂浮在水面上 6．2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。下图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） A．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小 B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大 7．小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近图中的（　　） A． B． C． D． 8．一辆质量为1.4×104 kg的小型压路机，以2 km/h的速度在路面上匀速行驶。在施工时可以将钢轮每次以2.5×105 N的恒力垂直作用在路面上，下压路面的距离为1 mm，钢轮每秒压路25次。下列判断中正确的是（g取10 N/kg）（　　） A．压路机静止时对水平路面的压力是1.4×104 N B．压路机在5 min内通过的路程是200 m C．压路机在1 min内对路面做功是3.75×103 J D．压路机在1 min内对路面做功功率是6.25×103 W 9．如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同的时间，下列说法正确的是（　　） A．F1大于F2 B．F1比F2做功多 C．F2比F1的功率大 D．甲的重力做功较多 10．如图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法不正确的是（　　） A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力 B．小球的重力势能一直减小 C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能 D．小球的动能一直减小 二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共22分。） 11．在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m，拉力做功为________J，重力做功为________J。 12．如图甲所示，小明用弹簧测力计把静止在水平地面上的重物竖直向上提起，提起过程中弹簧测力计示数和弹簧测力计向上移动距离的关系如图乙所示。那么重物的重力为________N；弹簧测力计向上移动10 cm过程中拉力对重物所做的功为________J。 13．在物体自由下落过程中，运动速度会越来越大。一个物体由A点自由下落，相继通过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功为W1，做功功率为P1；在BC段重力做功为W2，做功功率为P2，则W1________W2，P1________P2。（两空均选填“＞”“＜”或“＝”） 14．在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达到最高点的过程中，球受________个力的作用，球的机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”），在最高点时，球的动能________（选填“大于”或“等于”）0。 15．扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。某款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人如图所示。小王在室内运动场上试用中发现，该机器人在1 min内沿直线匀速清扫的距离为18 m，若它在运动中所受阻力为105 N，则此过程中机器人的水平推力所做的功为________J，功率为________W。 三、实验探究题（本大题共2个小题；第16小题12分，第17小题8分，共20分。） 16．在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 （1）小球的动能是由________（填某种能量）转化来的。 （2）实验中通过________________反映小球动能的大小。 （3）比较________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系。 （4）比较甲、乙两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而________。 17．小球在没有空气阻力的情况下，沿光滑轨道运动。 （1）如图所示，小球从A点由静止释放，小球到达C点时速度是否为0？________________________。 （2）将轨道BC段改为水平，如图甲所示，小球仍从A点由静止释放，小球经过M点时的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）其在A点的机械能。以小球经过M点时为计时起点，请在图乙中大致画出小球在MN段运动的速度—时间图像。 四、计算应用题（本大题共2个小题；第18小题8分，第19小题10分，共18分。） 18．某蹦极挑战者的质量为50 kg，下落的高度为45 m，所用的时间为5 s，g取10 N/kg，求： （1）挑战者下落的平均速度。 （2）重力对挑战者所做的功。 （3）重力做功的功率。 19．小华利用斜面搬运水下重物。如图所示，重物沉在水中的斜面上（斜面与水平面的夹角为30°），此时重物受到的浮力为150 N。在沿斜面向上的拉力作用下，重物以0.2 m/s的速度沿斜面移动了0.4 m后仍浸没在水中。水的密度为。求： （1）重物沿斜面移动0.4 m所需的时间。 （2）重物的体积。 （3）这段时间浮力做的功。 参考答案 1．【答案】B 【解析】一本物理书的重力约2 N，从地面捡起放到课桌上，上升的高度约1 m，则所做的功W＝Fs＝Gh＝2 N×1 m＝2 J，故选B。 2．【答案】C 【解析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。重力的方向竖直向下，支持力的方向竖直向上，而购物车在水平地面上移动了距离，没有在重力或支持力的方向上移动距离，所以重力和支持力都没有做功，A、B选项错误；购物车在推力的方向上移动了距离，所以推力对购物车做了功，C选项正确，D选项错误。 3．【答案】A 【解析】嫦娥六号加速升空过程中，质量不变，速度增大，高度变高，所以动能变大，重力势能变大，故A符合题意。 4．【答案】C 【解析】由题知，一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，若力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则力做功相同，即W1=W2。由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即P1＝P2。故选C。 5．【答案】A 【解析】抛鹅卵石时，手对鹅卵石有力的作用，鹅卵石在该力的方向上通过一定的距离，手对鹅卵石做了功，鹅卵石速度增大，它的动能增大，故A正确；由于鹅卵石克服阻力做功，其机械能会减小，在水面上“跳起”的高度逐渐减小，所以鹅卵石在水面上从左向右运动，故B错误；鹅卵石的质量不变，根据G＝mg可知，鹅卵石的重力不变，故C错误；鹅卵石的密度大于水的密度，根据物体浮沉条件可知，鹅卵石最终会下沉到水的底部，故D错误。 6．【答案】B 【解析】无人机上升过程中，货物的质量不变，高度变大，货物的重力势能变大，故A错误；无人机水平匀速飞行时，货物的质量不变，速度不变，高度不变，货物的机械能不变，故B正确；无人机在某一高度悬停时，货物的机械能等于其重力势能，故C错误；无人机下降过程中，货物的速度没有体现，货物的动能可能增大，可能减小，也可能不变，故D错误。 7．【答案】A 【解析】影响动能大小的因素是质量与速度，质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素是质量与所处的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。小明把排球竖直向上抛出，在排球向上运动的过程中，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，到达最高点时速度为0，动能为0；然后排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，所以，排球在运动中动能先变小至0，然后再变大，故A图符合题意。 8．【答案】D 【解析】压路机静止时对水平路面的压力等于其重力， F＝G＝mg＝1.4×104 kg×10 N/kg＝1.4×105 N A选项错误； 压路机在5 min内通过的路程 s＝vt＝2 km/h×h＝ km B选项错误； 压路机在1 min内对路面做的功 W＝F′s′＝2.5×105 N×0.001 m×25×60＝3.75×105 J C选项错误； 压路机在1 min内对路面做功的功率 故D选项正确。 9．【答案】AB 【解析】由题意知，甲的质量大于乙的质量，所以甲对水平木板的压力大于乙对水平木板的压力，而两木块与水平木板间的粗糙程度相同，故甲受到的滑动摩擦力大于乙受到的滑动摩擦力；因为两木块都做匀速直线运动，所以它们受到的拉力和滑动摩擦力大小相等，则F1＞F2，A正确。因为两木块的速度、运动时间均相同，所以它们通过的路程相同，由W＝Fs知，F1比F2做的功多，由知，F1比F2的功率大，B正确，C错误。两木块都在水平木板上运动，重力都不做功，D错误。 10．【答案】AD 【解析】由题意可知，小球在b处速度最大，由b点到c点小球速度减小，在此过程中重力小于弹力，故A选项错误；小球高度一直减小，质量不变，所以其重力势能一直减小，故B选项正确；小球减少的机械能用来克服弹簧的弹力做功，转化为弹簧的弹性势能，故C选项正确；从a到b，小球速度增大，动能增大，从b到c，小球速度减小，其动能减小，所以小球的动能先增大后减小，故D选项错误。本题选择错误的，故选A、D。 11．【答案】200　　0 【解析】拉力做的功W＝Fs＝50 N×4 m＝200 J；小车在重力的方向上没有移动距离，故重力不做功，即重力做功为0。 12．【答案】3　　0.18 【解析】由题图可知，当弹簧测力计向上提升4 cm后，重物被提起，由此可知重物的重力G＝F＝3 N。弹簧测力计向上移动0~4 cm时，重物仍然静止，拉力做功为0；在弹簧测力计向上移动4~10 cm时，拉力对重物做功 W＝Fs＝3 N×（0.1 m－0.04 m）＝0.18 J 所以弹簧测力计向上移动10 cm过程中拉力对重物所做的功W＝0.18 J。 13．【答案】=　　＜ 【解析】由题知AB＝BC，根据W＝Fs＝Gh可知，物体在AB段和BC段重力做的功相等，即W1＝W2；由于物体在自由下落时运动速度会越来越大，所以由的变形式可知，物体在BC段运动的时间短，根据公式可知，物体在AB段重力做功功率小于在BC段重力做功功率，即P1＜P2。 14．【答案】1　　不变　　大于 【解析】因为忽略空气阻力，实心球离开手后，只受到重力的作用，实心球从离开手后到达到最高点的过程中，高度升高，速度减小，动能转化为重力势能，所以机械能的总量不变；球过最高点后，在水平方向运动了一段距离，所以在最高点时水平方向有速度，所以动能大于0。 15．【答案】1 890　　31.5 【解析】因为机器人在水平方向上做匀速直线运动，所以它在水平方向上受力平衡，即水平推力F与所受阻力Ff相等，根据功的公式W＝Fs可求出推力所做的功 W＝Fs＝105 N×18 m＝1 890 J； 根据功率公式即可求出功率的大小 16．【答案】（1）重力势能　　（2）木块滑动的距离　　（3）甲、丙　　（4）增大 【解析】（1）小球从斜面上滚下后，小球的高度减小，速度增大，所以小球的重力势能减小，动能增大，即小球的动能是由重力势能转化来的； （2）从斜面上滚下的小球撞击木块，对木块做功，使木块滑动，小球的动能越大，对木块做功越多，木块滑动的距离就越大，所以实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小； （3）要探究动能与速度的关系，需保持小球的质量相同，让同一小球从斜面的不同高度自由滚下，所以应比较甲、丙两图的实验； （4）比较甲、乙两图的实验，小球从斜面上滚下时的高度相同，则小球到达水平面时的速度相同，而小球的质量不同，小球使木块滑动的距离也不同，可见，小球的动能随质量的不同而不同，质量越大，动能越大。 17．【答案】（1）是　　（2）等于　　如答图所示。 【解析】（1）从A到B的运动过程中，小球重力势能转化为动能，动能变大，从B到C的运动过程中，小球的动能转化为重力势能，动能变小，所以在从A到C的运动过程中，动能先变大后变小，到达与A等高的C点时动能最小，速度为0； （2）小球仍从A点静止释放，小球经过M点时，减少的重力势能转化为增加的动能，整个过程机械能不变，小球在M点时的机械能等于A点的机械能；小球在MN段运动时，没有受到摩擦，也没有空气阻力，重力不做功，那么它的速度大小不变，速度—时间图像是平行于时间轴的直线。 18．【答案】（1）9 m/s　　（2）2.25×104 J　　（3）4.5×103 W 【解析】（1）挑战者下落的平均速度 （2）重力对挑战者所做的功 W=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×45 m＝2.25×104 J （3）重力做功的功率 19．【答案】（1）（2）（3） 【解析】（1）重物沿斜面移动0.4 m所需的时间为 （2）重物的体积为 （3）重物上升的高度为 则浮力做的功为 学科网（北京）股份有限公司 $