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学期

**基本信息** 本单元卷聚焦功和机械能，以神舟十九号着陆、亚冬会滑雪等科技热点及洒水车作业、滚摆运动等生活情境为载体，覆盖动能、势能、功率等核心知识点，适配八年级下学期单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|弹性势能、功率含义、机械能转化|融入“弓开如满月”等文化素材，结合蹦极、U型滑雪等动态过程分析| |填空题|5题|动能势能变化、做功判断|联系神舟十九号着陆、自动扶梯等真实场景，考查能量转化| |实验题|2题|动能影响因素、重力势能|通过控制变量法探究，注重科学推理与证据分析| |计算题|2题|功率计算|结合机器人、独轮车运动，体现物理知识的实际应用价值|

第十一章功和机械能单元练习 一、单选题 1．汉语博大精深，令人叹为观止。下列词语所描述的物体中具有弹性势能的是（　　） A．云来云又往 B．箭去似流星 C．弓开如满月 D．蜻蜓立竿头 2．一台机器的功率是150W，它的含义是（　　） A．这台机器每秒做功150J B．这台机器每分钟做功150J C．这台机器每小时做的功是150J D．这台机器每秒做的功是150W 3．如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，则它的（　　） A．动能减小，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能不变 4．蹦极是一项刺激的极限运动，如图所示是蹦极过程示意图，其中O点为起跳点，A点为弹性绳下端没有人的时候自然下垂的位置，B点为弹性绳对人的拉力和人的重力相等时的位置，C点是下落的最低点，若空气阻力和弹性绳重力忽略不计，在从O到C的过程中下列判断正确的是（　　） A．从O到A的过程中，相同时间内人的重力做功大小相同 B．从O到A的过程中，人的机械能不守恒 C．从A到C的过程中，人的动能先增大后减小 D．从A到C的过程中，人的机械能守恒 5．下列物体既具有重力势能又具有动能的是（　　） A．树上的苹果 B．下落的篮球 C．水平路面上跑步的人 D．拉弯的弓 6．起重机将重1000N的物体竖直向上匀速提高2m后，又使物体沿水平方向运动1m，在这个过程中，钢丝绳的拉力对物体做的功是（   ） A．2000J B．4000J C．3000J D．1000J 7．某同学组装了如图所示的滚摆，将滚摆从最高处由静止释放，观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是（    ） A．滚摆上升时，重力势能转化为动能 B．滚摆下降时，它的重力势能减小，机械能增大 C．滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小 D．滚摆到达最低点时，若所有外力消失，它将保持静止 8．如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，图乙为其截面图。将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，示意图如丙所示。下列说法不正确的是（    ） A．整个过程中，机械能不守恒 B．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大 C．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能 D．罐子第一次滚上B点和第一次从B点滚下时两次机械能相等 9．2025年2月8日，第九届亚冬会自由式滑雪女子U型场技巧赛，中国选手李方慧以95.25分的绝对优势夺得首金。图甲为滑雪U型场的比赛场地，图乙为该场地的横截面的示意图。比赛时，运动员从A点滑下，经U型雪道从B点竖直向上飞出并完成动作，然后又从B点返回U型雪道。下列关于该运动叙述正确的是（   ） A．在B点上方冲击到最高点时，动能最大 B．从空中的最高点下落的过程中机械能逐渐增大 C．从A点加速下滑的过程中动能越来越小 D．从A点加速下滑的过程中重力势能越来越小 10．弹性运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用，最终会停在O点下方的某个位置。已知小球从O点释放到最低点的过程中，小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示，细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。下列描述正确的是（　　） A．小球受到的合力一直向下 B．小球下落的最大距离为2.5m C．小球最终停在1.2m的位置 D．弹性细绳的最大弹性势能一定等于7.2J 二、填空题 11．2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆．返回舱在进入大气层一段时间后，由于受空气阻力作用会匀速下降，此时，动能_______，势能_______（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 12．如图所示，小红背着书包站在匀速上行的自动扶梯上随着扶梯一起上行，在上行过程中：小红受________个力的作用；小红对书包________（选填“做了功”或“没做功”）。 13．亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量相同的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短，则亮亮与爸爸所做的有用功___________（选填“相等”或“不相等”），总功率大的是___________ （选填“亮亮”或“爸爸”）。 14．如图甲所示，用弹簧测力计（示数是2.4N）竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的物体。弹簧测力计的示数 F 与提环上升的高度h之间的关系图像如图乙所示。从开始提升到h=5cm处，弹簧拉力对物体做的功为___________J，从开始提升到h=15cm处，弹簧拉力对物体做功为___________J。 15．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度ⅴ的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则从至内，推力对木块所做功的功率为_______W，从至内，推力对木块所做的功为_______J。 三、作图题 16．如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，请在图中画出摆球动能最大位置的受力示意图。 四、实验题 17．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。 (1)甲图实验中，探究的“动能”是指_________； A．小球在斜面上时的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．小球在刚释放时的动能 (2)为控制小球到达水平面时的速度相等，应让不同质量的小球从斜面的_________（选填“不同”或“相同”）高度处释放；用甲图中的装置_________（选填“能”或“不能”）探究动能大小与速度的关系；实验过程中是通过_________来反映小球的动能大小； (3)被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则Wf_________Ek（选填“＞”“＜”或“＝”）； (4)若还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，这个设计方案_________（选填“可行”或“不可行”）。 (5)实验中，若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s1，接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s2，则s1_________s2。 18．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球的质量为2m，让A、B两球从距沙坑表面高H处由静止下落，C球从距沙坑表面高2H处由静止下落，D球从距沙坑表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑的深度均为h3，且h1＜h2＜h3。 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的。 (2)比较____两球，可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 (3)比较A、C两球，发现C球陷入沙坑的深度更深，由此可得出的结论是____。 (4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_______（选填“有关”或“无关”）。 五、计算题 19．人工智能将给人们生活带来更多便利。如图甲所示的运送机器人重为120N，静止时与水平地面的接触面积为120cm2；在水平地面运动时，所受牵引力与速度的关系如图乙所示。求： (1)该机器人静止时对水平地面的压强； (2)该机器人在水平地面上以0.5m/s的速度匀速直线运动1min，牵引力所做功及功率。 20．某同学质量为65kg，在10kg的独轮车上匀速直线骑行240m，用时1min，所受阻力为总重的0.1倍，g取10N/kg。求此过程中： (1)人和车的总重； (2)独轮车匀速直线前进时牵引力的功率。 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 《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学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A C B A C D D D 1．C 【详解】A．云来云又往，说明云在运动，具有动能，故A不符合题意； B．箭去似流星，说明箭在运动，具有动能，故B不符合题意； C．弓开如满月，弓发生了弹性形变，具有弹性势能，故C符合题意； D．蜻蜓立竿头，蜻蜓受到重力作用，且处于一定高度，具有重力势能，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】功率的定义是单位时间内所做的功，功率的单位是瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。因此，150W的功率表示这台机器每秒做功150J。 故选A。 3．A 【详解】由题意可知，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，质量减小、速度不变，所以动能减小；高度不变、质量减小，所以重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】A．从O到A的过程中，人做加速运动，所以相同时间内人通过的路程越来越大，则重力做功也越来越多，故A错误； B．不考虑空气阻力，从O到A的过程中，只有人的重力做功，只有势能和动能之间的相互转化，故人的机械能守恒，故B错误； C．A到B的过程中，绳的弹力小于人的重力，合力向下，人的动能逐渐增大，B到C的过程中，绳的弹力大于人的重力，合力向上，人的动能逐渐减小，故C正确； D．从A到C的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，且弹性绳的形变量一直变大，所以弹性绳的弹性势能一直变大，故人的机械能一直变小，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．树上的苹果，它有一定的高度，所以具有重力势能。但是它静止不动，没有速度，所以不具有动能。故A不符合题意； B．下落的篮球，它正在运动，有速度，所以具有动能。同时，它相对于地面有一定的高度，所以也具有重力势能。故B符合题意； C．水平路面上跑步的人，他正在运动，有速度，所以具有动能。但是他并没有被举高，相对于地面高度为零，所以不具有重力势能。故C不符合题意； D．拉弯的弓，它的形状发生了改变，所以具有弹性势能。但是它并没有运动，也没有被举高，所以不具有动能和重力势能。故D不符合题意。 故选B。 6．A 【详解】做功的两个必要因素为：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。 起重机将重1000N的物体竖直向上匀速提高2m后，又使物体沿水平方向运动1m，在这个过程中，由于起重机匀速提升，根据二力平衡的特点，此时钢丝绳上的拉力大小和物体重力大小相等，即 在竖直方向上拉力做的功为 物体沿水平方向运动时，钢丝绳的拉力方向是竖直向上的，而物体在水平方向上移动，即物体在拉力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要因素可知，此时拉力不做功，即W2=0J。 整个过程中拉力做的总功W等于竖直方向上拉力做的功W1与水平方向上拉力做的功W2之和，即 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．C 【详解】A．滚摆上升时，质量不变，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，不是重力势能转化为动能，故A错误； B．滚摆下降时，质量不变，高度减小，它的重力势能减小，滚摆上下往复运动几次后最终静止下来，说明存在空气阻力，机械能转化为内能，机械能减小，故B错误； C．由于存在空气阻力，机械能减小，滚摆每次到达最高点时动能都为零，机械能是动能和势能的总和，因此重力势能都比上次小，故C正确； D．滚摆下降时，重力势能除转化为内能外转化为动能，除最终停下外，滚摆到达最低点时，速度是下降时的最大值，速度不为零，若所有外力消失，它将保持匀速直线运动，最终停下时，若所有外力消失，它将保持静止，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．整个过程中，由于存在摩擦力等阻力，需要克服阻力做功，机械能不断转化为内能等其他形式的能，机械能不守恒，故A正确，不符合题意。 B．罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大，罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大，故B正确，不符合题意； C．罐子从A点滚动到C点的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能增大，所以重力势能转化为动能和弹性势能，故C正确，不符合题意； D．罐子在运动过程中由于克服摩擦力做功，机械能不断减小。所以罐子第一次滚上B点时的机械能小于第一次从B点滚下时的机械能，故D错误，符合题意。 故选 D。 9．D 【详解】A．在B点上方冲击到最高点时，速度最小，动能最小，故A错误； B．从空中的最高点下落的过程中动能增大，重力势能减小，因为受空气阻力的作用，所以机械能减小，故B错误； C．从A点加速下滑的过程中速度增大，动能增大，故C错误； D．从A点加速下滑的过程中高度减小所以重力势能越来越小，故D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．小球下落过程分为两个阶段，第一阶段（）：此时小球自由下落，绳子未拉直，此时绳子无弹力，小球只受重力，合力向下，速度增加。第二阶段（1.2m之后），绳子开始伸长并产生弹力；当弹力小于重力时，合力仍然向下，小球继续加速；当弹力大于重力时，合力向上，小球开始减速。所以，小球受到的合力方向并未一直向下，故A错误； B．由图乙可知，当小球的下落高度为时，曲线与横轴相交，即速度降低为零；所以，小球下落的最大距离为2.4m，故B错误； C．当小球最终静止时，处于平衡状态，受力平衡，即弹性绳的弹力与小球的重力大小相等；由图丙可知，当小球下落到处时，绳子的拉力为零，小球不可能在该位置处于平衡状态，故C错误； D．弹性细绳的弹性势能最大时，其伸长量最大。由图乙可知，小球下落的最大距离为2.4m，此时弹性细绳的伸长量最大。由图丙可知，弹性细绳的原长为1.2m，在处，拉力。弹性势能的大小等于拉力做的功，即图像中拉力图线与h轴所围成的面积。所以最大弹性势能 故D正确。 故选D。 11． 不变 减小 【详解】[1]动能的大小与质量和速度有关，返回舱匀速下降时，质量不变、速度不变，所以动能不变； [2]重力势能的大小与质量和高度有关，返回舱下降时，质量不变、高度减小，所以势能减小。 12． 2 做了功 【详解】[1]小红乘坐自动扶梯匀速上升的过程中，人与扶梯之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，所以小红不受摩擦力的作用，小红只受到重力和支持力一对平衡力的作用，而且处于平衡状态。 [2]小红对书包有向上的作用力，书包在力的方向上移动了距离，所以小红对书包做了功。 13． 相等 爸爸 【详解】[1]亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量相同的大米从一楼爬到三楼时，因有用功均为克服大米重力所做的功，所以，由W=Gh=mgh可知，亮亮所做的有用功等于爸爸所做的有用功。 [2]因总功为克服自身重力和大米重力所做的功，所以，亮亮的爸爸体重较大，所做的总功较大，又因亮亮爸爸用时较短，所以，由可知，亮亮做总功的功率小于爸爸做总功的功率。 14． 0 0.4 【详解】[1][2]由图乙可知，测力计上升的高度h超过5cm后，测力计的示数不变为4N，此时钩码离开桌面，因此从开始提升到h=5cm处，弹簧拉力对物体做的功为0J，测力计的示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4N，从开始提升到h=15cm的过程中，钩码向上移动的高度h=15cm-5cm=10cm=0.1m 测力计对钩码所做的功 15． 200 0 【详解】[1]由乙图可知在3s至5s内推力F=200N，这一时间段速度为v=1.0m/s，时间t=2s，可知推力做功为 W=Fs=Fvt=200N×1.0m/s×2s=400J推力对木块所做功的功率为 [2]由丙图可知， 0s 至1s内，物体速度为0，物体静止不动，此时推力对木块未做功，即推力对木块所做的功为为0。 16．如图所示 【详解】当球在最低点时，重力势能转化为动能，此时动能最大，受到绳子拉力和重力，受力示意图如图所示 17．(1)B (2) 相同 能 木块移动的距离 (3)＝ (4)不可行 (5)＞ 【详解】（1）小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，所以探究的动能指的是小球撞击木块时的动能。 （2）[1]要探究动能大小与物体质量的关系，应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下。 [2]图甲中可以让相同小球从不同高度滑下，从而改变速度大小。 [3]实验中通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小。 （3）木块在运动过程中，克服摩擦做功，所以木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小Wf=Ek。 （4）观察图乙的装置可知，若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，质量不同，则速度不同，因而不能探究与质量的关系。 （5）第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，部分机械能转化为内能，所以木块移动的距离s1＞s2。 18．(1)铅球陷入沙坑的深度 (2)A和B (3)物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大 (4)无关 【详解】（1）根据转换法，铅球的重力势能越大，落地时对沙坑做功越多，陷入沙坑的深度就越深。因此，用铅球陷入沙坑的深度来反映重力势能的大小。 （2）要探究 “高度一定时，质量对重力势能的影响”，需控制下落高度、运动路径相同，只改变质量。A、B两球高度、路径相同，质量不同，符合控制变量要求。 （3）A、C 两球的质量、路径相同，仅下落高度不同：A球高度H，C球高度2H。C球高度更高，陷入沙坑更深，说明重力势能更大。因此结论为：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大。 （4）C、D两球的质量、高度相同，仅运动路径不同，两球陷入沙坑的深度相同​，说明重力势能大小相同，因此重力势能与运动路径无关。 19．(1) (2)6000J， 100W 【详解】（1）机器人静止在水平地面上，则机器人对水平地面的压力为F=G=120N 受力面积为 该机器人静止时对水平地面的压强 （2）方法一：由得，机器人运动路程 由图乙可知，当时，牵引力为，牵引力所做的功 牵引力所做的功的功率 方法二：由图乙可知，当时，牵引力为，牵引力所做的功的功率为 由得，牵引力做的功为 20．(1)750N (2)300W 【详解】（1）人和车总质量 根据重力公式，可得人和车的总重 （2）因独轮车匀速直线行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，所以牵引力等于阻力 牵引力做的功 独轮车匀速直线前进时牵引力的功率 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 $