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册

第十一章 功和机械能 单元检测 满分100分，姓名：___________班级：___________ 一、单选题（每题3分，共30分。每小题只有一个符合题意的答案） 1．如图所示，南昌动物园内猛兽区的一块造型独特的石头静止在支撑石块上。小明根据所学的知识，做出以下判断，下列说法正确的是（　　） A．重力的方向总是垂直向下 B．重力的施力物体是下方的支撑石块 C．若用力推石头，石头纹丝不动，则人没有对石头做功 D．这块石头所受重力的作用线不一定在支撑石上 2．丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 3．如图，将铁锁用细绳悬挂起来，把铁锁拉近你的鼻子，头保持不动，由静止释放，铁锁来回摆动。关于铁锁，下列说法正确的是（　　） A．在最低点时动能为零 B．在最低点时重力势能最大 C．从最高点摆到最低点，重力势能转化为动能 D．回摆时会碰到鼻子 4．2024年6月，我国“嫦娥六号”月球采样返回任务圆满成功。探测器携带月壤减速着陆过程中，关于月壤，下列说法正确的是（　　） A．惯性变小 B．重力势能变大 C．动能不变 D．质量不变 5．2026年米兰冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我省运动员夺得金牌。比赛时，运动员从高处滑下、腾空，在空中完成动作后稳稳落地。若不计空气阻力，则运动员（　　） A．在空中上升时运动状态保持不变 B．加速下滑过程中惯性不断增大 C．在空中下落时重力做功 D．在空中下落时质量不断减小 6．小明参加社区志愿服务，用水平恒力将楼门口的箱子沿水平地面匀速推到电梯口处，已知小明对箱子的推力做功随时间变化的关系如图所示。若他完成推箱子的时间为20s，此过程中箱子所通过的路程为16m。则下列说法正确的是（　　） A．箱子所受合力方向与其运动方向相同 B．小明对箱子的推力做功的功率为10W C．小明推箱子的速度为3.2m/s D．箱子在运动过程中所受的滑动摩擦力的大小为50N 7．某同学将实心球抛出，其运动轨迹如图所示，则实心球（     ） A．受到惯性的作用 B．速度大小保持不变 C．始终受平衡力作用 D．重力势能先变大后变小 8．2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在返回舱减速下降过程中，下列说法正确的是（　　） A．返回舱的重力势能保持不变 B．返回舱的动能转化为重力势能 C．返回舱的机械能不断减小 D．返回舱的动能不断增大 9．如图所示，有一小球沿粗糙的曲面轨道ABCD从A点静止滑下，从D点抛出，虚线DEF为小球在空中的运动轨迹。其中C为轨道最低点，B、D、F三点等高，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．在C点的动能最大，E点的动能为零 B．从E点运动到F点的过程，小球的动能转化为重力势能 C．小球在E点的机械能小于在A点的机械能 D．小球从B运动到C和从C运动到D的过程中动能变化量相等 10．通过不懈的努力，小赵不仅成绩提升了，还减了5kg的质量，则减重后（　　） A．小赵双脚站立时对地面的压强不变 B．小赵爬楼梯到四楼教室所做的功一定变少了 C．小赵爬楼梯到四楼教室做功的功率一定变大了 D．小赵穿相同的鞋保持同样的速度走路时所受的摩擦力变大了 二、填空题（每空1分，共14分） 11．小明用10N的水平推力，使重50N的木箱在水平面上匀速移动了5m，此过程木箱受到的推力所做的功为_________J，木箱重力做的功为_________J 12．马用200N的水平拉力，拉着重为5000N的车，在100s内沿水平路面前进了100m，则重力做功______J，马拉车的功率______W。 13．如图所示，2025年9月3日，在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵仪式上，三架直-8L运输直升机分别悬挂“正义必胜”、“和平必胜”、“人民必胜”条幅，飞过天安门广场上空。直-8L运输直升机降落时，其重力势能_____，直升机上的驾驶员以自己为参照物，会认为地面是_____的。 14．如图所示，小吴用滑雪板滑雪，从C点处由静止滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C点运动到B点的过程中，他的重力势能主要转化为动能，他由C点运动到A点的过程中_ _（填字母）点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，他的机械能的总量_ _（选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．“嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。若只考虑空气阻力和重力的影响，在这个过程中，由A到B段返回器的动能逐渐________（选填“增大”“减小”或“不变”），返回器在B点时的速度________（选填“大于”“小于”或“等于”）到达C点时的速度，从A到D的全过程中返回器机械能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 16．小白将篮球掷向地面，篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J，重力势能为10J，B处的机械能为20J，重力势能为6J。在A位置时动能为______J，如图左侧篮球对应的是______（选填“A”或“B”）位置，篮球的运动路径是______（选填“由A到B”或“由B到A”）。 三、作图题（共4分） 17．如图所示，无人机需要将包裹（投放前将两者看作一个整体）从地面投放至B处。t0时刻无人机以速度v0经A处匀速上升；t1时刻到达B处时悬停，t2时刻投放包裹并立即以速度v0匀速下降；t3时刻回到A处。若t0时刻无人机的机械能为E0，忽略悬停前后速度变化的过程，请在答题卡的坐标中画出t0~t3时间内，无人机的机械能E随时间t变化关系的大致图像。 四、实验题（每空2分，共30分） 18．小丽同学在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示。请你完成下列内容。 (1)在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为_______能； (2)实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越_______，钢球的动能就越_______； (3)钢球在水平面上推动木块前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③木块对钢球的压力、④水平面对钢球的支持力，其中_______是一对平衡力，_______的方向相同；（两空均填写序号） (4)小丽又让同一钢球分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下撞击木块，这是为了探究物体动能与_______的关系。 19．小中在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究：让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示，b点为小球最终静止时的位置，c点为小球运动的最低点。已知该轻质橡皮筋每受到0.2N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：，，（不计空气阻力）。 (1)小球从a点运动到c点的过程中，小球下落速度的变化情况是__________（填字母）； A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变大后不变 (2)当橡皮筋的伸长量最大时，如果所有力消失，小球将_________（填“静止”、“匀速直线运动”）； (3)实验中所用小球的重力为__________N。 20．如图甲所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验，让小球从同一斜面由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。 (1)图甲中（a）、（c）实验让小球从斜面的________静止下滑，目的是使小球到达水平面的速度相同；可以得到结论________； (2)图甲中（b）、（c）实验无法探究动能和速度的关系，理由是________； (3)如图乙所示，若将质量为m的小球从一光滑轨道OAB的O点自由滚下，依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则和的大小关系是________。当小球从B点运动到最高点C时，此时小球的运动轨迹为________（选填“a”、“b”或“c”），假设小球在C点时所受的外力全部消失，则小球将沿________（选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动。 五、计算题（共22分） 21．（10分）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快速智能配送。若空载时该物流机器人的重力为N，轮胎与地面的总接触面积为，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上匀速行驶了m，用时s，已知机器人匀速行驶时，牵引力为800N，g取10N/kg。求此过程中： (1)机器人匀速行驶时的速度为多少？ (2)机器人对水平路面的压强为多少？ (3)机器人匀速行驶时牵引力的功率为多少？ 22．（12分）跳伞是一项极具挑战性的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一名重力为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始竖直向下做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s。 (1)求运动员下落的平均速度； (2)求运动员的重力做的功； (3)求匀速下降时运动员的重力做功的功率； (4)跳伞运动员在跳伞后的加速下落阶段，其机械能是如何转化的？ 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 》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C D C D D C C B 1．C 【详解】A．重力的方向总是竖直向下的，而非垂直向下，故A错误； B．重力是地球对物体产生的吸引力，其施力物体是地球，故B错误； C．用力推石头，石头纹丝不动，在力的方向上没有移动距离，因此人没有对石头做功，故C正确； D．石头想要保持静止，其所受重力的作用线必须要通过支撑石的支撑面，故D错误。 故选 C。 2．B 【详解】AB．丽丽和爸爸爬同一栋楼回家，爬楼高度相同；丽丽体重更轻，重力更小，因此根据可知，丽丽做功较少，故A错误，B正确； CD．根据可知，两人一起爬楼梯，所用时间相同，丽丽做的功较少，因此丽丽做功的功率较小，故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】A．动能和物体的质量、速度有关，铁锁在最低点速度最大，动能最大，故A错误； B．重力势能和物体的质量、高度有关，铁锁在最低点高度最小，重力势能最小，故B错误； C．铁锁从最高点摆到最低点，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程重力势能转化为动能，故C正确； D．铁锁摆动过程中，克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能总量减小，回摆时能到达的最大高度低于初始释放位置，不会碰到鼻子，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．惯性大小只与物体的质量有关。月壤在减速着陆过程中，所含物质多少没有变化，所以质量不变，惯性也不变。故A错误； B．重力势能与质量和高度有关。月壤随探测器下降时，高度减小，因此重力势能减小。故B错误； C．动能与质量和速度有关。减速着陆过程中，速度减小，所以动能减小。故C错误； D．质量是物体的固有属性，不随物体的位置、运动状态的改变而改变，所以月壤的质量不变，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A.运动状态不变指速度的大小和方向都不改变，运动员在空中上升时，受重力作用，速度不断减小，运动状态发生改变，故A错误； B.惯性大小只和物体的质量有关，运动员下滑过程中质量不变，因此惯性大小不变，故B错误； C.运动员在空中下落时，受到竖直向下的重力，且沿重力方向向下移动了距离，因此重力对运动员做功，故C正确； D.质量是物体的固有属性，不随位置、运动状态改变，运动员下落过程中质量不变，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．箱子沿水平地面做匀速直线运动，箱子所受合力为0，故A错误； B．由图像可知，5s内小明对箱子的推力做了200J的功，小明对箱子的推力做功的功率为，故B错误； C．小明推箱子的速度为，故C错误； D．由可知，小明对箱子推力 箱子在运动过程中所受合力为0，滑动摩擦力的大小等于推力的大小，即滑动摩擦力的大小为50N，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．惯性是物体固有的属性，物理学中只能表述为具有惯性，不能表述为受到惯性的作用，故A不符合题意； B．实心球在空中做曲线运动，其上升阶段速度减小，下降阶段速度增大，故B不符合题意； C．实心球的运动方向和速度大小持续改变，意味着其运动状态不断变化，因此必然受到非平衡力的作用，故C不符合题意； D．实心球的运动轨迹显示其所处高度先上升后下降，在质量不变的前提下，其重力势能先变大后变小，故D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．高度不断降低，质量不变，重力势能会随之减小，故A错误； B．速度减小、高度降低，动能和重力势能均减小，不存在动能转化为重力势能的情况，故B错误； C．返回舱减速下降过程中，要克服空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能总量不断减小，故C正确； D．质量不变，速度逐渐减小，动能会不断减小，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．小球从A点运动到最低点C点的过程中，需要克服摩擦力做功，将重力势能转化为动能和内能，小球运动至最低点C点时，速度最大；小球从D点抛出后，小球运动到E点时，是空中运动轨迹的最高点，此时竖直方向的速度为零，但仍有水平方向的速度，所以动能并不为零，故A错误； B．从E点到F点是下降过程，小球高度降低重力势能减小、速度增大动能增大，将重力势能转化为动能，故B错误； C．小球从A点到D点在粗糙轨道运动，机械能因克服摩擦不断减少；从D点到E点在空中运动，只有重力做功，机械能守恒，因此E点机械能小于A点机械能，故C正确； D．B点、D点等高，二者重力势能相等，B点到C点的过程中，动能的增加量等于重力势能减少量与克服摩擦做功的差值；C点到D点过程中，动能减少量等于重力势能增加量与克服摩擦做功的和，因此两个过程动能变化量并不相等，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．小赵双脚站立时对地面的压力等于自身重力，减重后重力减小，压力减小，而受力面积不变，根据压强公式，压强会变小，故A不符合题意； B．小赵爬楼梯到四楼教室，上升的高度h不变，根据功的公式 减重后重力G减小，所以所做的功一定变少了，故B符合题意； C．根据功率公式，虽然做功W变少，但时间t不确定，所以功率不一定变大，故C不符合题意； D．小赵穿相同的鞋保持同样的速度走路时，由于减重后重力减小，所以压力减小，接触面的粗糙程度不变，根据摩擦力的影响因素，所受的摩擦力变小，故D不符合题意。 故选B。 11． 50 0 【详解】[1]已知推力大小为10N，木箱在推力方向上移动的距离为5m，推力做功为。 [2]做功的两个必要因素是作用在物体上的力，以及物体在该力的方向上移动的距离。木箱的重力方向竖直向下，而木箱仅在水平方向移动，竖直方向无位移，因此重力不做功，做功为0J。 12． 0 200 【详解】做功的两个必要因素是物体受到力的作用，且在该力的方向上移动距离。车沿水平方向运动，重力方向竖直向下，物体在重力方向上没有移动距离，因此重力做功为0。 拉力做功为 拉力做功的功率为 13． 减小 运动 【详解】重力势能的大小和物体质量、所处高度有关，直升机降落时质量不变，高度不断降低，因此重力势能减小。 判断物体运动状态时，若物体相对于参照物的位置发生变化，物体就是运动的。直升机降落时，地面相对于驾驶员（参照物）的位置不断靠近，位置发生变化，因此以驾驶员自己为参照物，地面是运动的。 14． O 变小 【详解】[1]小吴用滑雪板从C点到O点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能变小，动能变大，则小吴到达O点时速度达到最大值，其动能最大。 [2]从最低点O到A点的过程中，由于接触面是粗糙的，所以小吴运动过程中受摩擦力的作用，需要克服摩擦做功，一部分机械能转化为其他形式的能，故他的机械能的总量变小。 15． 减小 等于 减小 【详解】[1]返回器在大气层内从A到B，克服空气阻力和重力做功，机械能在减小，所以动能逐渐减小。 [2]从B到C，返回器穿出大气层，太空中没有空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，B，C两点距地面高度相同，重力势能相同，故动能也相同，所以B点的速度等于C点的速度。 [3]从A到D的全过程中，返回器多次经过大气层，一直都克服空气阻力做功，会消耗机械能，所以机械能减小。 16． 7 B 由B到A 【详解】[1]机械能为动能和势能的总和，所以在A位置时动能为 [2]重力势能与质量和高度有关。左侧篮球的位置低，重力势能较小，所以左侧篮球对应的是B位置。 [3]篮球与地面碰撞和克服空气阻力时会损失机械能，运动过程中机械能是减小的。位置A的机械能小于位置B的机械能，所以篮球的运动路径是由B到A。 17． 【详解】：匀速上升阶段 无人机和包裹整体匀速上升，速度不变、总质量不变，因此动能不变；高度逐渐升高，重力势能逐渐增大，因此机械能随时间均匀增大。图像：从点出发，向右上方倾斜的直线，到处。 ：悬停阶段无人机悬停，高度不变、总质量不变，动能和重力势能都不变，因此机械能保持不变。图像：水平直线，从延伸到。 时刻：投放包裹瞬间投放包裹后，无人机质量突然减小，瞬间高度不变，因此无人机的机械能突然跳降（去掉了包裹的机械能部分），在处竖直向下突降到更低的机械能值。 ：匀速下降阶段 无人机匀速下降，速度不变、自身质量不变，因此动能不变；高度均匀降低，重力势能均匀减小，因此机械能随时间均匀减小。图像：从跳变后的点出发，向右下方倾斜的直线，到处，且最终时刻的机械能小于初始的（初始是无人机与包裹的总机械能，此时只有无人机，机械能更小）。 18．(1)动 (2) 多 大 (3) ①④ ②③ (4)运动速度 【详解】（1）在钢球从斜槽滚下的过程中，高度降低、速度增大，钢球的重力势能转化为动能。 （2）实验通过木块移动距离反映钢球动能大小，钢球质量越大，将木块撞得越远，说明钢球对木块做功越多，钢球的动能就越大。 （3）钢球在水平面运动过程中，竖直方向上受力平衡，因此重力和水平面对钢球的支持力即①④ 是一对平衡力，二者大小相等、方向相反； 摩擦力阻碍钢球运动，方向与钢球的运动方向相反，钢球撞击木块时，木块对钢球的压力阻碍钢球运动，方向与钢球的运动方向相反，因此摩擦力和木块对钢球的压力即②③方向相同。 （4）同一钢球（质量相同），从不同高度滚下时，钢球到达水平面的速度不同，撞击木块，是为了探究物体动能与速度的关系。 19．(1)C (2)静止 (3)4 【详解】（1）小球在a点之前，橡皮筋松弛无弹力，小球只受重力，加速下落；从a到b的过程中，弹力逐渐增大，开始时弹力小于重力，合力向下，小球继续加速，速度增大；到达b点时，弹力等于重力，合力为零，速度达到最大；从b到c的过程中，弹力继续增大，弹力大于重力，合力向上，小球开始减速，速度减小。因此速度变化为‌先变大后变小，故选C。 （2）根据牛顿第一定律判断力消失后的运动状态，橡皮筋伸长量最大时，小球到达最低点c，此时小球的速度为0；根据牛顿第一定律，若此时所有力消失，小球将保持原来的静止状态不变。 （3）小球最终静止在b点，此时小球受力平衡，重力等于橡皮筋的弹力。橡皮筋原长对应从P到a的长度，因此在b点时橡皮筋的伸长量 已知每伸长1 cm需要0.2 N拉力，因此b点弹力 根据二力平衡，小球重力。 20．(1) 相同高度 速度一定时，质量越大，动能越大 (2)没有控制质量相同 (3) = b a 【详解】（1）[1]使质量不同的小球从斜面的相同高度由静止滚下，目的是使小球到达水平面的速度相同。 [2]（a）、（c）实验中，小球质量不同，速度相同，小球质量越大，木块移动距离越大，小球的动能越大，说明速度一定时，质量越大，动能越大。 （2）探究动能与速度的关系时，应控制质量相同，而（b）、（c）两实验没有控制质量相同，不能达到目的。 （3）[1]将小球从一光滑轨道OAB的O点自由滚下，依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，实验过程不存在能的损耗，则。 [2][3]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，由于小球受重力，且水平方向仍有速度，小球的运动轨迹应该是b，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿a轨迹做匀速直线运动。 21．(1) 2.5m/s (2) 3×104Pa (3) 2000W 【详解】（1）机器人匀速行驶的速度 （2）机器人对水平路面的压力 机器人对水平路面的压强 （3）机器人匀速行驶时牵引力所做的功 机器人匀速行驶时牵引力的功率 22．(1)10m/s (2) (3) (4)重力势能转化为动能 【详解】（1）由图可知，15s~30s时间段内，运动员的下落速度为6 m/s，下落时间为15s，下落高度为 整个过程下落的高度为 运动员下落的平均速度为 （2）运动员的重力做的功为 （3）匀速下降时运动员的重力做功为 匀速下降时运动员的重力做功的功率为 （4）跳伞运动员在跳伞后的加速下落阶段，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增大，因此重力势能转化为动能。 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 $