2025-2026学年人教版物理八年级下学期阶段检测练习（第十一章 功和机械能）

**基本信息** 本卷为初中物理“功和机械能”单元阶段检测卷，以功、功率、机械能转化为核心，融合浮空风力发电、“天问一号”等科技情境，通过基础辨析、实验探究、综合计算，考查物理观念与科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题/35分|做功判断（1题）、功率估算（3题）、能量转化（6题）|结合2026浮空风力发电（6题）、祥云飞艇（11题）等科技情境，考查能量观念| |非选择题|9题/65分|功与功率计算（16-19题）、动能/重力势能实验（20-21题）、综合计算（22-23题）、“天问一号”阅读（24题）|实验题用转换法（20题沙陷深度），阅读题关联航天科技，体现科学探究与社会责任|

第11章 功和机械能 阶段检测 答案及解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D C C C D C C D 题号 11 12 13 14 15 答案 ABD BD BD ABD AC 一、单选题 1．在如图的四种情境中，人对物体做功的是（　　） A．提着木桶在水平地面上匀速前进 B．扛着米袋慢慢爬上楼梯 C．用力推汽车，汽车没动 D．举着杠铃原地不动 【答案】B 【详解】要判断人对物体是否做功，需依据做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。 A．提着木桶在水平地面上匀速前进，人给木桶的力向上，人和木桶在水平方向上移动，向上没有移动距离，人对木桶没有做功，故A不符合题意； B．扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋的力向上，向上移动了距离，人对米袋做功，故B符合题意； C．用力推汽车，汽车没动，人给汽车一个向前的力，向前没有移动距离，人对汽车没有做功，故C不符合题意； D．举着杠铃原地不动，人对杠铃的力向上，向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故D不符合题意。 故选B。 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 【答案】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．估测法是物理学中常用的一种方法，对下面物理量的估测，你认为最接近实际的是（　　） A．两个普通鸡蛋重约为10N B．一个标准大气压约为 C．一名男中学生跳绳的功率约为5000W D．成年人站立时对地面的压强约 【答案】D 【详解】A．两个普通鸡蛋的质量约为，重约为，故A不符合题意； B．一个标准大气压约为，故B不符合题意； C．男中学生跳绳的功率约为50~100W，5000W远高于实际值，故C不符合题意； D．成年人对地面的压力约为600N，双脚与地面的接触面积约为，成年人站立时对地面的压强约，故D符合题意。 故选D。 4．下列关于能量的说法正确的是（    ） A．做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B．做功多的物体能量就多 C．能够做功的物体具有能量 D．能量多的物体所做的功一定就多 【答案】C 【详解】A.能量是物体 “能够做功” 的本领，不做功的物体也可能具有能量（如静止在高处的物体具有重力势能，只是未做功），故A错误； B.做功多的物体，可能是能量转化得多，但不能直接说明其本身能量多（例如一个能量少的物体持续做功，也可能累计做功较多），故B错误； C.能量的定义是 “物体能够做功的本领”，因此能够做功的物体具有能量，故C正确； D.能量多的物体不一定做功多（例如具有大量能量的物体未对外做功），做功多少还与能量转化的情况有关，故D错误。 故选C。 5．如图甲所示过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。如图乙所示是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则下列说法正确的是（    ） A．B点到C点的过程中，过山车速度越来越快，惯性也越来越大 B．若运动到D点时一切外力消失，过山车将保持静止状态 C．B点到D点的过程中，过山车的机械能不守恒，在B点的机械能最大 D．过山车在整个运动过程中受到平衡力的作用 【答案】C 【详解】A．惯性只与质量有关，过山车质量不变，所以惯性不变，故A错误； B．由图乙可知，过山车在D点时动能不为零，说明其具有一定的速度，若此时一切外力消失，根据牛顿第一定律，过山车将保持匀速直线运动状态，故B错误； C．机械能为动能与重力势能之和，比较各点动能和势能柱状图的高度之和可知， ，说明过山车在运动过程中机械能不断减小，机械能不守恒，且在B点的机械能最大，故C正确； D．过山车在整个运动过程中，速度的大小和方向都在不断变化，做的是变速运动，处于非平衡状态，受到的是非平衡力，故D错误。 故选C。 6.（原创）2026年1月5日，全球首台兆瓦级浮空风力发电系统在四川宜宾2000米高空完成并网发电，累计发电385千瓦时。研究表明，风中的能量与风速的三次方成正比。下列说法正确的是（ ） A. 风力发电过程将电能转化为机械能 B. 发电装置升空时，高度增加，重力势能减小 C. 风速越大，风具有的动能越大，可转化的电能越多 D. 装置静止在高空时，机械能为零 【答案】C 【详解】 A：风力发电是机械能转化为电能，A错误。 B：物体高度越高，重力势能越大，装置升空时重力势能增大，B错误。 C：运动的空气具有动能，风速越大，动能越大，且风能与风速三次方成正比，能转化的电能更多，C正确。 D：装置处在高空，具有重力势能，机械能不为零，D错误。 7．如图所示，在四川凉山海拔3300m的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网线上的冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500W表示机器人1h内做功1500J B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．以工作中的机器人为参照物，电网线是静止的 D．机器人的除冰刀做得很尖，是为了增大压强 【答案】D 【详解】A．功率1500W表示机器人1s内做功1500J，故A错误； B．做功的多少与功率和时间都有关系，速度快不代表功率和时间的乘积一定大，做的功不一定多，故B错误； C．以工作中的机器人为参照物，电网线的位置在不断变化，所以电网线是运动的，故C错误； D．机器人的除冰刀做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D正确。 故选D。 8．蹦床是新型的体育项目，蹦床训练可以帮助少年儿童身体健康、智力发展和感觉知觉系统发展。如图所示，某次比赛时，运动员刚开始静止在蹦床上的B点（未标出），通过调整姿态，多次弹跳后能达到的最高点是A点，距离B点高度为h，然后运动员从A点保持姿势不变由静止下落，一直将蹦床压缩至最低点C点。不计空气阻力，关于上述过程的说法正确的是（　　） A．运动员在B点机械能最大，在C点的加速度竖直向上 B．从A点下落至C点的过程，运动员的机械能先不变后增大 C．从A点下落，在B点至C点的过程，运动员的动能一直减小 D．从静止开始的整个过程中，运动员和弹簧床组成系统机械能守恒 【答案】C 【详解】A．从运动员接触蹦床开始到B点，运动员向下运动，此时蹦床对运动员的弹力方向向上，运动员的机械能有一部分转化为蹦床的弹性势能，则运动员从接触蹦床开始到B点的过程中机械能减小，即运动员在B点的机械能小于运动员接触蹦床之前的机械能，因此运动员在B点机械能不是最大。运动员在C点蹦床对运动员的弹力大于运动员的重力，加速度方向竖直向上，故A错误； B．结合上述可知，从A点下落至C点的过程，运动员的机械能先不变后减小，故B错误； C．从A点下落，接触蹦床之前，运动员做自由落体运动，运动员动能增大，刚刚接触蹦床时，蹦床对运动员的弹力小于运动员的重力，运动员向下运动过程中，蹦床弹力增大，则运动员向下做加速运动，到达B点时，弹力与重力平衡，速度达到最大，动能达到最大，随后，蹦床的弹力大于重力，运动员向下做减速运动，由此可知，运动员在B点至C点的过程，动能一直减小，故C正确； D．根据题意可知运动员最初处于静止状态，多次弹跳后能达到的最高点是A点，此过程，运动员的机械能增大，可知，从静止开始的整个过程中，运动员和弹簧床组成系统机械能不守恒，故D错误。 故选C。 9．如图所示，小明在荡秋千，某次他摆动到右侧最高点A后，又开始向下摆动，经过点B和最低点C，然后摆动到与B点等高的D点后就返回。小明从A摆到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小明在D点时的机械能最大 B．小明在C点的机械能小于D点的机械能 C．小明在A点的重力势能大于C点的动能 D．小明运动到D点瞬间，速度为0，此时小明受力平衡 【答案】C 【详解】AB．由题意知，A、D两点分别是小明从A经B、C至D点的两个最高点。在A、D两点速度为0，A点高于D点，所以小明在A点的机械能大于D点，机械能不守恒，原因是摆动过程中克服空气阻力做功，机械能不断减小，故C点的机械能大于D点的机械能。故AB错误； C．由于摆动过程中不断克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，所以A点时机械能大于C点机械能，又A点时速度为0，只有重力势能，所以小明在A点的重力势能大于C点的动能，故C正确； D．运动到D点瞬间，速度为0，但小明受到的拉力和重力不在同一直线上，受力不平衡，故D错误。 故选C。 10．某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在①③位置机械能相等 B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置② 【答案】D 【详解】A．由图可知，小球反弹的高度越来越低，所以机械能越来越小，小球在①位置机械能大于在③位置机械能，故A错误； B．小球在N点时的重力势能为 故B错误； C．由图乙可知，小球在M点的重力势能，在N点时的重力势能为，则小球在M、N点的重力势能不同，所以高度不同，故C错误； D．因为小球在M点的重力势能小于小球在N点的重力势能，所以小球在N点的高度大于在 M点的高度，①③处于同一高度，重力势能相同，所以N点可能在位置②，故D正确。 故选 D。 二、多选题 11.（原创）国产载人飞艇祥云AS700日前完成荆门至武汉往返航程，实现全国首次载人飞艇商业飞行。某次飞行时，将飞艇的气囊充满氦气后，飞艇水平匀速直线飞行了1min，发动机的输出功率恒为，气囊总容积为，忽略气囊的厚度及气囊外其他部分受到的浮力。（，），下列说法正确的是（ ） A. 若将气囊充满氦气，氦气的质量是840kg B. 飞艇水平匀速直线时，机械能一定保持不变 C.将气囊充满氦气后，飞艇受到的浮力是 D.飞艇水平匀速直线飞行了1min，发动机所做的功是 【答案】ABD 【详解】A。由可得，将气囊充满氦气，所需氦气的质量，故A正确 B.水平匀速直线，高度不变，速度不变，重力势能和动能均不变，机械能也不变。故B正确 C.根据阿基米德原理，将气囊充满氦气后，飞艇受到的浮力 故C错误 D.由可得，发动机所做的功 故D正确 12．如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做匀速直线运动，速度分别为v1、v2，图乙是F1、F2所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为f1、f2，F1、F2的功率是P1、P2.下列说法正确的是（　　） A．F1=F2 B．v1>v2 C．f1<f2 D．P1>P2 【答案】BD 【详解】A．由图乙可知，当拉力移动的距离相同时，由可知，拉力做的功多，水平拉力的大小关系为，故A错误； B．由图丙可知，两物体的路程-时间图像均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，当两物体的运动时间相同时，A运动的路程大，由可知，两物体的速度关系为，故B正确； C．因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，A所受的摩擦力为，B所受的摩擦力为，由A项可知，因此A、B所受摩擦力的大小关系为，故C错误； D．因为、由可知功率的大小关系为，故D正确。 故选BD。 13．小明在甲、乙两个不同位置开展研学活动，如图为研学点附近的等高线图。则（   ） A．河水由乙流向甲 B．甲处的气压比乙处的小 C．小明从甲处匀速运动到乙处动能增大 D．质量为50kg的小明从乙处走到甲处，克服重力做了的功 【答案】BD 【详解】A．由图可知，甲的位置高于乙的位置，河水会由于受到重力作用，从甲处流向乙处，故A不符合题意； B．海拔越高，气压越低。由图可知，甲的位置高于乙的位置，则甲处的气压比乙处的小，故B符合题意； C．小明从甲处匀速运动到乙处，小明的质量不变，速度不变，所以从甲处匀速运动到乙处动能不变，故C不符合题意； D．质量为50kg的小明从乙处走到甲处，克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×（400m-100m）=1.5×105J 故D符合题意。 故选BD。 14．如图所示，是初中阶段我们用斜面做的三个实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲中为了更准确测量时间，可以使用光电计时器 B．图乙实验经过科学推理，抽象概括得出牛顿第一定律 C．图丙实验研究的是木块B的动能 D．图甲、乙、丙中运动的物体最终会停下来，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】ABD 【详解】A．甲是测量小车平均速度的实验，小车下滑时间较短，人工秒表计时误差大，光电计时器可以更精准地测量时间，故A正确； B．乙是探究阻力对物体运动影响的实验，实验中通过改变接触面的粗糙程度观察小车运动距离，再经过科学推理、抽象概括得出牛顿第一定律，故B正确； C．图丙实验研究的是小球的动能，通过观察木块B被推动的距离来反映小球动能的大小，故C错误； D．三个实验中，运动的物体最终停下来，运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。 故选ABD。 15．2025年5月18日在京发布的《2025中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2024年我国卫星导航与位置服务产业总产值达5758亿元人民币，同比增长7.39%。北斗导航系统已连接我国社会发展的各个方面，并进入全面的商用阶段。关于如图所示的情景，下列说法正确的是（　　） A．搭载北斗卫星的火箭加速升空时向下喷气，火箭就腾空而起，利用了力的作用是相互的原理 B．北斗卫星运行中若所受的力全部消失，卫星将会绕地球做匀速圆周运动 C．每颗北斗卫星绕地球做圆周运动的过程中，北斗卫星受到非平衡力的作用 D．北斗卫星随火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能，机械能不变 【答案】AC 【详解】A．搭载北斗卫星的火箭加速升空时向下喷气，火箭就腾空而起，利用了力的作用是相互的原理，火箭向下喷气的同时，受到气体向上的力的作用，故A正确； B．北斗卫星运行中若所受的力全部消失，卫星的运动状态不变，将做匀速直线运动，故B错误； C．每颗北斗卫星绕地球做圆周运动的过程中，北斗卫星的运动状态改变，受到非平衡力的作用，故C正确； D．北斗卫星随火箭加速升空的过程中，质量不变，速度变快，高度升高，动能和重力势能都增大，机械能增大，不是把动能转化为重力势能，故D错误。 故选AC。 三、填空题 16．重60N的物体在20N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m，推力对物体做功是___________J，重力对物体做功是___________J。 【答案】 80 0 【详解】[1]根据功的计算公式，已知推力，物体在推力的水平方向上移动的距离，代入公式计算可得 [2]做功的两个必要条件是物体受到力的作用，且物体在该力的方向上移动距离。重力方向竖直向下，物体沿水平方向运动，竖直方向无移动距离，因此重力对物体不做功，做功为0。 17．如图所示是引体向上的示意图，小刚同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小刚的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，整个过程中的平均功率为______W。 【答案】96 【详解】做一次引体向上做功 做12个引体向上做的总功 所用时间 整个过程中的平均功率 18．拉弯的弓把箭射出去，是把弓的弹性势能转化为箭的__________能；射出去的箭运动到最高点时，箭处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 【答案】 动 非平衡 【详解】拉弯的弓具有弹性势能，释放箭时，弓的弹性形变恢复，弹性势能减小，箭的速度增大，动能增加，因此弹性势能转化为箭的动能； 平衡状态要求物体处于静止或匀速直线运动状态，此时物体所受合力为零。箭运动到最高点时，仍处于变速运动，因此处于非平衡状态。 19．我国最先进的运20空中加油机（图）正在给匀速水平飞行的战斗机加油。加油机同时以大小相同的速度保持匀速水平飞行的目的是________，在加油的过程中，战斗机的动能_________，重力势能__________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 加油机与受油的战斗机保持相对静止 增大 增大 【知识点】机械运动的相对性、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】[1]加油过程中加油机、受油的战斗机沿同一方向以相同的速度水平飞行，若以受油的战斗机为参照物，加油机的位置没有改变，所以加油机与受油的战斗机是相对静止的。 [2][3]在相对静止的在加油过程中，接受油的战斗机的速度不变，质量增大，所以战斗机的动能增大；高度不变，重力势能增大。 四、实验题 20．在探究物体的重力势能与其质量是否有关时，实验台上有大小相同、质量不同的实心铁块和实心木块各一个，小桌、装有细沙的玻璃容器、记号笔各一个，小敏利用上述器材，设计了自己的实验方案，如图甲、乙所示： （1）本实验方案中通过_______反映物体重力势能的大小，这是物理实验中常用到的“转换法”，即物理量不能直接测量时，把它们转换成其他可测量的物理量，从而进行研究比较。下列实验中也利用了转换法的是_______（填字母）； A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱 B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度 C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变 （2）小敏所画的实验设计方案存在的问题是________； （3）铁块在下落过程中减少的重力势能主要转化为________； （4）本实验可得出的结论是：当高度相同时，________，物体的重力势能越大。 【答案】 小桌陷入细沙中的深度 A 物体下落的高度不同 动能 质量越大 【详解】（1）[1]实验中用到了转换法，把无法测量的物体重力势能的大小转换为可以测量的小桌陷入细沙中的深度。 [2]A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱，运用了转换法，故A符合题意； B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度，运用了积累法，积少成多取平均值，故B不符合题意； C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变，运用了控制变量法，故C不符合题意。 故选A。 （2）[3]小敏所画的实验设计方案中，研究重力势能与质量的关系时，没有控制物体下落的高度相同。 （3）[4]铁块在下落过程中，高度降低，速度增大，所以减少的重力势能主要转化为动能。 （4）[5]当物体下落的高度相同，物体质量不同时，可得出的结论是：当高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。 21．为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验： (1)实验中小钢球的动能的大小是通过________来判断的； (2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论：________； (3)若在进行甲、丙两图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了改进实验，下列方法可行的是（   ） A．换用一个质量较大的木板 B．换用表面更粗糙的木板 C．降低钢球滚下时的高度 D．换用质量更大（如）的钢球 (4)小伟利用如图丁所示装置探究“物体动能大小和哪些因素有关”，小车刚开始处于B处（与弹簧接触但此时弹簧无形变）。第一次用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，小车在水平面上向右运动一段距离后停下，记录小车在木板上的运动距离为s1，则在整个过程中，小车速度最大时位于___________（选填“B点”，“B点左侧”或“B点右侧”）；第二次在小车上放置两个钩码同样用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，记录小车在木板上的运动距离为s2．通过本实验，小伟___________（选填“能”或“不能”）探究“动能大小与质量的关系”，理由是___________。 (5)完成实验后，小华联想到学习牛顿第一定律时，也用到了斜面；让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦所做的功分别为、、，它们的大小关系为（   ） 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 A． B． C． D．无法比较 【答案】(1)木块被推动距离的长短(2)质量相同时，速度越大动能越大 (3)D (4) B点左侧 不能 未控制小车到达水平面的速度相同(5)A 【详解】（1）钢球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定，该实验是通过观察木块被撞后运动的距离，来判断钢球动能的大小，这种用看得见的量来反映看不见的物理量的方法叫转换法。 （2）在甲、乙的两个实验中，钢球的质量相同，到达水平面时的速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）由题意可知，甲、丙实验探究在速度相同时，动能大小与质量的关系，质量越大，动能越大，撞击木块后移动的距离更远。 A．换用一个质量较大的木板，木板的接触面的粗糙程度不变、钢球滚下时的高度不变，木块移动的距离不变，故A不符合题意； B．换用表面更粗糙的木板，摩擦阻力增大，两次木块移动的距离都减小，达不到实验目的，故B不符合题意； C．降低钢球滚下时的高度，两次木块移动的距离会更接近，故C不符合题意； D．若在丙实验中换用质量较大的钢球，可增大钢球与木块碰撞时的动能，能增大木块被推动的距离，故D符合题意。 故选D。 （4）[1]小车从A到B的运动过程中，受到向右的弹力和向左的摩擦力，松手一段时间内向右的弹力大于向左的摩擦力，小车做加速运动，当弹力和摩擦力的大小相等时，小车的速度最大，在B点时，只受摩擦力，此时速度不是最大，所以小车在B点左侧的速度最大。 [2][3]探究动能大小与质量的关系时，需要控制小车到达水平面时的速度相同。第二次在小车上放钩码后，小车质量变大，即使弹簧压缩到同一位置，弹簧的弹性势能相同，但转化为小车的动能相同时，质量大的小车速度更小，因此未控制小车到达水平面的速度相同，不能探究动能与质量的关系。 （5）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的速度相同、动能也相同；在不同的材料表面上运动时，接触面越光滑，阻力越小，速度改变的越慢，小车最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。 故选A。 五、计算题 22．如图所示是某公司研发的机器人，可以模仿人类行走、跑步、帮助劳动等。该款机器人体重40kg，双脚与地面的接触面积为400，某次测试中该机器人用100N且竖直向上的力将箱子匀速抬高1米用时2秒。求：（g取10N/kg） (1)机器人静止站立在水平地面上时，对地面的压强； (2)箱子运动时的速度； (3)机器人对箱子做功的功率。 【答案】(1)1×104Pa (2)0.5m/s (3)50W 【知识点】压强公式的简单应用、P=W/t、计算物体运动的速度、功的计算和估算 【详解】（1）机器人静止在水平地面上，对地面的压力等于自身重力。已知机器人质量，，因此压力 受力面积 机器人静止站立在水平地面上时，对地面的压强 （2）已知箱子上升的路程，运动时间，箱子运动时的速度 （3）已知机器人对箱子的力，上升距离，机器人对箱子做功 机器人对箱子做功的功率 23．我国某型号的水陆两用坦克如图所示，它的总质量为20t，发动机的额定功率为900kW，在水面上行驶的最大速度为14km/h，在陆地上的最大速度为54km/h。若海水的密度为kg/m3，g取10N/kg，求该坦克： (1)漂浮在水面上时受到的浮力。 (2)水下1.5m处面积为5cm2的传感器受到海水的压力。 (3)在陆地上以最大速度行驶16.2km所用的时间。 (4)以额定功率行驶5min牵引力所做的功。 【答案】(1)(2)(3)/(4) 【详解】（1）坦克的总质量为 物体漂浮时，根据漂浮条件，浮力等于自身重力，即 （2）传感器受到海水的压强为 由压强公式 变形得，传感器受到海水的压力为 （3）在陆地上以最大速度行驶16.2km所用的时间为 （4）牵引力所做的功为 六、科普阅读题 24．阅读短文，回答问题。 “天问一号”登陆火星的最后9分钟 2021年5月15日清晨4时许，我国“天问一号”着陆器（如图1甲）进入火星大气层，经过约9分钟的减速、悬停和缓冲，成功着落于火星表面，迈出了我国星际探测征程的重要一步。 着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，以保持相对稳定的姿态下降，此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后，当着陆器速度减小90%左右时，着陆器伸出“小翅膀”，通过向下压火星大气产生的反作用力，将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°，为安全打开降落伞摆正姿势。如图1乙所示，降落伞打开后减速到一定程度，先抛弃隔热大底，后抛弃背罩，让火星车和着陆平台（如图1丙）露出真容。随后，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处速度减为零，进入悬停状态。此时着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，寻找着陆点，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，平稳着陆。 (1)着陆器伸出“小翅膀”后，受到向上推力的施力物体是 _______； (2)从悬停到成功降落火星地面前，火星车的动能变化情况是 ； A．增大→不变→减小 B．增大→减小→不变 C．不变→增大→减小 D．减小→增大→不变 (3)请在图1丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图； (4)如图2四幅图中，能反映着陆器刚进入大气层时维持相对稳定姿态下降的是 _______； (5)已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则k1∶k2为 。 A． B． C． D． 【答案】(1)火星大气(2)B(3) (4)C (5)A 【知识点】力的示意图、二力或多力平衡问题、力作用的相互性、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】（1）着陆器伸出“小翅膀”后，给火星大气一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，则火星大气给小翅膀一个向上的推力，所以受到向上推力的施力物体是火星大气。 （2）由题可知，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，火星车的质量不变，则动能先增大后减小，最后保持不变。 故选B。 （3）悬停时，火星车和着陆器平台处于平衡状态，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的大小相同，方向相反，重力作用在质心上，升力作用在压心上，故力的示意图为： （4）根据题意可知，着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，但与轴线不重合。 故选C。（5）已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2，则f=kv，降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等，即f=G，则G=kv，同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则 故选A。 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 $Sheet1 题号 题型 难度系数 详细知识点 难度系数 1 单选题 2 力做功的必要因素 0.85 2 单选题 2 比较功率的大小；比较功的大小 0.85 3 单选题 2 功率的估算；标准大气压的值；压强公式的简单应用；重力的计算与估算 0.85 4 单选题 2 功和能的关系 0.85 5 单选题 2 根据牛顿第一定律判断物体的运动状态；惯性的大小与哪些因素有关；平衡状态的判断；辨析物体的机械能是否发生变化 0.65 6 单选题 2 机械能的转化，机械能的影响因素 0.65 7 单选题 2 不同参照物下描述运动；增大压强的方法及生活中的实例；功率的定义及意义 0.85 8 单选题 2 物体运动过程中各种机械能的变化情况；蹦极（蹦床）运动中的能量变化情况；常见的机械能守恒及其辨析 0.4 9 单选题 2 物体运动过程中各种机械能的变化情况；平衡状态的判断；辨析物体的机械能是否发生变化 0.4 10 单选题 2 重力势能的概念及影响因素；辨析物体的机械能是否发生变化 0.4 11 多选题 3 质量密度；浮力；功的计算 0.4 12 多选题 3 速度的定义式v=s/t；比较功的大小；二力或多力平衡问题；P=Fv 0.65 13 多选题 3 物体运动过程中各种机械能的变化情况；功的计算和估算；大气压与高度的关系 0.65 14 多选题 3 探究影响动能因素的实验装置及作用；探究阻力对物体运动影响的实验装置和实验步骤；测量物体平均速度的实验器材和实验步骤 0.65 15 多选题 3 力作用的相互性；根据牛顿第一定律判断物体的运动状态；平衡状态的判断；机械能的概念 0.65 16 填空题 4 功的概念和单位；力做功的必要因素；功的计算和估算 0.85 17 填空题 2 功的计算和估算；P=W/t 0.65 18 填空题 4 弹性势能的转化，运动状态的判断 0.65 19 填空题 6 机械运动的相对性；物体运动过程中各种机械能的变化情况 0.85 20 实验题 10 探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用；探究重力势能大小与质量的关系 0.85 21 实验题 14 探究影响动能因素的实验装置及作用；探究动能大小与速度的关系；探究动能大小与质量的关系 0.94 22 计算题 7 计算物体运动的速度；压强公式的简单应用；功的计算和估算；P=W/t 0.65 23 计算题 8 浮力，液体压强和压力；功的计算 0.65 24 阅读题 10 物体运动过程中各种机械能的变化情况；力的示意图；力作用的相互性；二力或多力平衡问题 0.5 $ 应用场景：阶段检测 第11章 功和机械能 阶段检测 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 友情提示：本试题分两卷。第I卷为选择题，共15题，35分；第II卷为非选择题，共9题，65分。所有答案均写在指定位置上，否则作答无效。 第I卷（共35分） 一、单项选择题（本题满分20分，共10小题，每小题2分），每小题给出的四个选项中，只有1个选项符合题目要求。 1．在如图的四种情境中，人对物体做功的是（　　） A．提着木桶在水平地面上匀速前进 B．扛着米袋慢慢爬上楼梯 C．用力推汽车，汽车没动 D．举着杠铃原地不动 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．估测法是物理学中常用的一种方法，对下面物理量的估测，你认为最接近实际的是（　　） A．两个普通鸡蛋重约为10N B．一个标准大气压约为 C．一名男中学生跳绳的功率约为5000W D．成年人站立时对地面的压强约 4．下列关于能量的说法正确的是（     ） A．做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B．做功多的物体能量就多 C．能够做功的物体具有能量 D．能量多的物体所做的功一定就多 5．如图甲所示过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。如图乙所示是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则下列说法正确的是（     ） A．B点到C点的过程中，过山车速度越来越快，惯性也越来越大 B．若运动到D点时一切外力消失，过山车将保持静止状态 C．B点到D点的过程中，过山车的机械能不守恒，在B点的机械能最大 D．过山车在整个运动过程中受到平衡力的作用 6.（原创）2026年1月5日，全球首台兆瓦级浮空风力发电系统在四川宜宾2000米高空完成并网发电，累计发电385千瓦时。研究表明，风中的能量与风速的三次方成正比。下列说法正确的是（ ） A. 风力发电过程将电能转化为机械能 B. 发电装置升空时，高度增加，重力势能减小 C. 风速越大，风具有的动能越大，可转化的电能越多 D. 装置静止在高空时，机械能为零 7．如图所示，在四川凉山海拔3300m的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网线上的冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500W表示机器人1h内做功1500J B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．以工作中的机器人为参照物，电网线是静止的 D．机器人的除冰刀做得很尖，是为了增大压强 8．蹦床是新型的体育项目，蹦床训练可以帮助少年儿童身体健康、智力发展和感觉知觉系统发展。如图所示，某次比赛时，运动员刚开始静止在蹦床上的B点（未标出），通过调整姿态，多次弹跳后能达到的最高点是A点，距离B点高度为h，然后运动员从A点保持姿势不变由静止下落，一直将蹦床压缩至最低点C点。不计空气阻力，关于上述过程的说法正确的是（　　） A．运动员在B点机械能最大，在C点的加速度竖直向上 B．从A点下落至C点的过程，运动员的机械能先不变后增大 C．从A点下落，在B点至C点的过程，运动员的动能一直减小 D．从静止开始的整个过程中，运动员和弹簧床组成系统机械能守恒 9．如图所示，小明在荡秋千，某次他摆动到右侧最高点A后，又开始向下摆动，经过点B和最低点C，然后摆动到与B点等高的D点后就返回。小明从A摆到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小明在D点时的机械能最大 B．小明在C点的机械能小于D点的机械能 C．小明在A点的重力势能大于C点的动能 D．小明运动到D点瞬间，速度为0，此时小明受力平衡 10．某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示。小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在①③位置机械能相等 B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置② 二、多项选择题（本题满分15分，共5小题，每小题3分，每小题给出的四个选项中，有2~3个选项符合题目要求，每小题全选对得3分，漏选得1分，错选或不选得0分。） 11.（原创）国产载人飞艇祥云AS700日前完成荆门至武汉往返航程，实现全国首次载人飞艇商业飞行。某次飞行时，将飞艇的气囊充满氦气后，飞艇水平匀速直线飞行了1min，发动机的输出功率恒为，气囊总容积为，忽略气囊的厚度及气囊外其他部分受到的浮力。（，），下列说法正确的是（ ） A. 若将气囊充满氦气，氦气的质量是840kg B. 飞艇水平匀速直线时，机械能一定保持不变 C.将气囊充满氦气后，飞艇受到的浮力是 D.飞艇水平匀速直线飞行了1min，发动机所做的功是 12．如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做匀速直线运动，速度分别为v1、v2，图乙是F1、F2所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为f1、f2，F1、F2的功率是P1、P2.下列说法正确的是（　　） A．F1=F2 B．v1>v2 C．f1<f2 D．P1>P2 13．（跨学科）小明在甲、乙两个不同位置开展研学活动，如图为研学点附近的等高线图。则（    ） A．河水由乙流向甲 B．甲处的气压比乙处的小 C．小明从甲处匀速运动到乙处动能增大 D．质量为50kg的小明从乙处走到甲处，克服重力做了的功 14．如图所示，是初中阶段我们用斜面做的三个实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲中为了更准确测量时间，可以使用光电计时器 B．图乙实验经过科学推理，抽象概括得出牛顿第一定律 C．图丙实验研究的是木块B的动能 D．图甲、乙、丙中运动的物体最终会停下来，说明力可以改变物体的运动状态 15．2025年5月18日在京发布的《2025中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2024年我国卫星导航与位置服务产业总产值达5758亿元人民币，同比增长7.39%。北斗导航系统已连接我国社会发展的各个方面，并进入全面的商用阶段。关于如图所示的情景，下列说法正确的是（　　） A．搭载北斗卫星的火箭加速升空时向下喷气，火箭就腾空而起，利用了力的作用是相互的原理 B．北斗卫星运行中若所受的力全部消失，卫星将会绕地球做匀速圆周运动 C．每颗北斗卫星绕地球做圆周运动的过程中，北斗卫星受到非平衡力的作用 D．北斗卫星随火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能，机械能不变 第II卷（共65分） 三、填空题（本题满分18分，每空2分，共4题） 16．（4分）重60N的物体在20N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m，推力对物体做功是___________J，重力对物体做功是___________J。 17．（2分）如图所示是引体向上的示意图，小刚同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小刚的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，整个过程中的平均功率为______W。 18．（4分）拉弯的弓把箭射出去，是把弓的弹性势能转化为箭的__________能；射出去的箭运动到最高点时，箭处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 19．（6分）我国最先进的运20空中加油机（图）正在给匀速水平飞行的战斗机加油。加油机同时以大小相同的速度保持匀速水平飞行的目的是________，在加油的过程中，战斗机的动能_________，重力势能__________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 四、实验探究题（本题满分24分，每空2分，共2题） 20．（10分）在探究物体的重力势能与其质量是否有关时，实验台上有大小相同、质量不同的实心铁块和实心木块各一个，小桌、装有细沙的玻璃容器、记号笔各一个，小敏利用上述器材，设计了自己的实验方案，如图甲、乙所示： （1）本实验方案中通过_______反映物体重力势能的大小，这是物理实验中常用到的“转换法”，即物理量不能直接测量时，把它们转换成其他可测量的物理量，从而进行研究比较。下列实验中也利用了转换法的是_______（填字母）； A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱 B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度 C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变 （2）小敏所画的实验设计方案存在的问题是________； （3）铁块在下落过程中减少的重力势能主要转化为________； （4）本实验可得出的结论是：当高度相同时，________，物体的重力势能越大。 21．（14分）为探究物体动能的大小与哪些因素有关，某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验： (1)实验中小钢球的动能的大小是通过________来判断的； (2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论：________； (3)若在进行甲、丙两图实验时，两次实验中木块被推动的距离相近，为了改进实验，下列方法可行的是（    ） A．换用一个质量较大的木板 B．换用表面更粗糙的木板 C．降低钢球滚下时的高度 D．换用质量更大（如）的钢球 (4)小伟利用如图丁所示装置探究“物体动能大小和哪些因素有关”，小车刚开始处于B处（与弹簧接触但此时弹簧无形变）。第一次用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，小车在水平面上向右运动一段距离后停下，记录小车在木板上的运动距离为s1，则在整个过程中，小车速度最大时位于___________（选填“B点”，“B点左侧”或“B点右侧”）；第二次在小车上放置两个钩码同样用手推动小车压缩弹簧至A点，然后迅速松手，记录小车在木板上的运动距离为s2．通过本实验，小伟___________（选填“能”或“不能”）探究“动能大小与质量的关系”，理由是___________。 (5)完成实验后，小华联想到学习牛顿第一定律时，也用到了斜面；让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦所做的功分别为、、，它们的大小关系为（    ） 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 A． B． C． D．无法比较 五、计算题（本题满分15分，共2题） 22．（7分）如图所示是某公司研发的机器人，可以模仿人类行走、跑步、帮助劳动等。该款机器人体重40kg，双脚与地面的接触面积为400，某次测试中该机器人用100N且竖直向上的力将箱子匀速抬高1米用时2秒。求：（g取10N/kg） (1)机器人静止站立在水平地面上时，对地面的压强； (2)箱子运动时的速度； (3)机器人对箱子做功的功率。 23．（8分）我国某型号的水陆两用坦克如图所示，它的总质量为20t，发动机的额定功率为900kW，在水面上行驶的最大速度为14km/h，在陆地上的最大速度为54km/h。若海水的密度为kg/m3，g取10N/kg，求该坦克： (1)漂浮在水面上时受到的浮力。 (2)水下1.5m处面积为5cm2的传感器受到海水的压力。 (3)在陆地上以最大速度行驶16.2km所用的时间。 (4)以额定功率行驶5min牵引力所做的功。 六、阅读题（本题满分10分，共1题） 24．阅读短文，回答问题。 “天问一号”登陆火星的最后9分钟 2021年5月15日清晨4时许，我国“天问一号”着陆器（如图1甲）进入火星大气层，经过约9分钟的减速、悬停和缓冲，成功着落于火星表面，迈出了我国星际探测征程的重要一步。 着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，以保持相对稳定的姿态下降，此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后，当着陆器速度减小90%左右时，着陆器伸出“小翅膀”，通过向下压火星大气产生的反作用力，将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°，为安全打开降落伞摆正姿势。如图1乙所示，降落伞打开后减速到一定程度，先抛弃隔热大底，后抛弃背罩，让火星车和着陆平台（如图1丙）露出真容。随后，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处速度减为零，进入悬停状态。此时着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，寻找着陆点，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，平稳着陆。 (1)着陆器伸出“小翅膀”后，受到向上推力的施力物体是_______； (2)从悬停到成功降落火星地面前，火星车的动能变化情况是_______； A．增大→不变→减小 B．增大→减小→不变 C．不变→增大→减小 D．减小→增大→不变 (3)请在图1丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图； (4)如图2四幅图中，能反映着陆器刚进入大气层时维持相对稳定姿态下降的是 _______； (5)已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则k1∶k2为 _______。 A． B． C． D． 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 $