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

**基本信息** 聚焦“功和机械能”单元，以荡秋千、机器人表演等真实情境为载体，融合物理观念与科学思维，适配初中单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题|动能大小判断、做功快慢比较、机械能转化|结合荡秋千、乒乓球运动等生活情境，考查运动和相互作用观念| |填空题|5题|做功判断、能量转化、功的计算|以投篮球、无人机上升为背景，强化能量观念理解| |实验题|1题|动能与质量/速度关系|通过钢球撞木块实验，体现科学探究中的控制变量法| |计算题|2题|压强、功、功率计算|结合战车、巡检机器人等科技情境，考查综合应用能力|

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。小球具有的动能最大的是在（    ） A．点 B．点 C．点 D．点 2．小明和小红分别将同样重的一批书从一楼搬到二楼，小明比小红更快到达二楼。在这个过程中，下列说法正确的是（     ） A．小明对书做功更多 B．小红对书做功更多 C．小明对书做功更快 D．小红对书做功更快 3．在春晚舞台上，智能机器人进行了武术表演，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．机器人加速奔跑的过程中，动能逐渐增大 B．机器人跳起腾空的过程中，运动状态保持不变 C．机器人最终能落回地面，是因为受到惯性作用 D．机器人站立时，对舞台的压力和自身重力是一对平衡力 4．某同学用20N的力将重5N的物体匀速提升1m，拉力做的功为（     ） A．5J B．20J C．25J D．15J 5．如图，将偏离一定角度的摆球由静止释放，关于摆球运动过程，下列分析正确的是（　　） A．运动到最高点时，速度为零 B．运动到最低点时，动能为零 C．最终会停下来，说明能量凭空消失了 D．从最高点摆到最低点的过程中，动能转化为重力势能 6．如图的物理实验都用到了斜面，则下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示利用斜面测平均速度，实验时斜面坡度越大越好 B．如图乙所示实验，让小车从斜面的顶端由静止滑下，去掉木板上的棉布，运动小车受到的阻力越小，向前滑动的距离越小 C．如图甲所示的实验，小车通过斜面全程的平均速度等于小车通过上半段路程的平均速度 D．如图丙所示的实验，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系 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．在2026年5月进行的世界乒乓球锦标赛女子团体决赛中，我国选手孙颖莎战胜两位日本选手。如图是孙颖莎一次扣杀球的运动轨迹，球在空中运动过程中（     ） A．受重力和推力 B．运动状态不断改变 C．重力势能增加 D．机械能守恒 二、填空题 9．在生产生活中人们常需要判断力对物体是否做功，例如篮球被投出后，运动员对篮球________（选填“做功”或“不做功”）。人们还需要判断力做了多少功，为了纪念物理学家________的卓越贡献，用他的名字作为功的单位。 10．荡秋千时，如果不继续用力，秋千荡起的高度会逐渐减小，直至停下。从能量角度分析，荡秋千时人和秋千的________能逐渐转化为内能。 11．小阳同学练习投掷铅球的情景如图所示。铅球被抛出后，沿抛物线斜向上运动到最高点的过程中，动能转化为_____。若忽略空气阻力，铅球在最高点所受的力的施力物体是_____。 12．如图甲所示，水平面上的物体A在的水平拉力的作用下，向右运动了10m，则拉力对物体A所做的功为____J；如图乙所示，如果在物体A的上面再放一个物体B，使A、B一起在水平拉力作用下向右做匀速运动，则物体B所受摩擦力大小为____N。 13．学校航空模型小组的同学配合校警室使用无人机对学校安全进行巡查。如图，无人机整机重为20N，匀速直线上升80m，用时20s，无人机在匀速直线上升或下降过程中所受的空气阻力均为5N。则无人机在上升过程中做的功为__________J，做功的功率为_______W。 三、实验题 14．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。 (1)在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为_____。 (2)实验表明，钢球的质量越大，将木块撞得越远。对木块做功越_____，钢球的动能就越_____。如果要研究物体的动能与速度是否有关，应该选取_____相等的钢球进行实验。 (3)在水平面上，被撞出的木块由于受到_____力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将做_____直线运动。 四、计算题 15．如图为我国的两栖步兵战车。某次演练中，战车的总质量为30t，静止在水平地面时，履带与地面的总接触面积为；下水后，它以18km/h的速度沿直线行驶了10min，该过程中发动机的输出功率恒为。在该次演练过程中，求：（g取） (1)战车静止在水平地面时，对地面的压强。 (2)战车下水行驶过程中，发动机所做的功。 (3)战车下水行驶过程中，战车受到的牵引力。 16．如图为我国自主研发的智能巡检机器人，该机器人质量为24kg，车轮与水平地面接触的总面积为0.01m2。在一次巡检任务中，机器人沿水平地面匀速行进10m，行进时受到的动力为60N。求：（g取10N/kg） (1)机器人所受的重力； (2)机器人静止在水平地面时，对地面的压强； (3)机器人行进过程中动力所做的功。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C A B A D D B 1．B 【详解】摆球在向下摆动的过程中，高度降低、速度变快，重力势能不断转化为动能；当摆球向上摆动的过程中，高度增加，速度变慢，动能不断转化为重力势能。当摆球到达最低点O时，其高度最低，重力势能最小，转化为动能最多，因此在该点动能最大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．C 【详解】两人搬运的书本重力和上升高度均相同，根据可知，两人对书做的功相等。又因为小明比小红用时更短，根据功率公式可知，在做功相同的情况下，用时越短功率越大，所以小明对书做功更快。故选 C。 3．A 【详解】A．动能大小和物体质量、速度有关，机器人加速奔跑时，质量不变，速度增大，因此动能逐渐增大，故A正确； B．物体运动状态包含速度大小和运动方向，机器人跳起腾空时，受重力作用，速度大小和运动方向都会发生变化，运动状态改变，故B错误； C．机器人落回地面是因为受到重力的作用；惯性是物体本身的固有性质，不能说“受到惯性作用”，故C错误； D．机器人对舞台的压力受力物体是舞台，机器人自身重力的受力物体是机器人，两个力作用在不同物体上，且方向相同，不是一对平衡力，故D错误。 故选A。 4．B 【详解】由题意知，拉力为，物体沿拉力方向运动的距离为，根据功的计算公式，拉力做的功为 故选B。 5．A 【详解】A．摆球运动到最高点时，瞬间处于静止状态，速度为零，故A正确； B．摆球运动到最低点时速度最大，动能最大，动能不为零，故B错误； C．摆球最终停下来，是因为机械能克服空气阻力做功，能量不会凭空消失，故C错误； D．摆球从最高点摆到最低点的过程中，高度降低、重力势能减小，速度增大、动能增大，是重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．利用斜面测平均速度时，若斜面坡度越大，小车下滑速度越快，运动时间越短，不便于准确测量时间，因此实验中斜面坡度应小一些，故A错误； B．小车从斜面顶端滑下后，水平面阻力越小，小车速度减小得越慢，向前滑动的距离越大，故B错误； C．小车在斜面上加速下滑，速度越来越大，全程的平均速度大于上半段路程的平均速度，故C错误； D．丙图探究动能的影响因素，同一小车质量不变，从不同高度滑下，到达水平面时速度不同，通过木块被推动的距离可以探究动能与速度的关系，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．B 【详解】A．乒乓球离开球拍后在空中运动，不再受到球拍的推力，只受重力和空气阻力，故A不符合题意； B．运动状态改变包含速度大小改变或运动方向改变，乒乓球做曲线运动，运动方向不断变化，因此运动状态不断改变，故B符合题意； C．重力势能大小与质量和高度有关，乒乓球质量不变，运动过程中高度不断降低，因此重力势能减小，故C不符合题意； D．乒乓球运动过程中受空气阻力，乒乓球克服空气阻力做功，则机械能总量减小，机械能不守恒，故D不符合题意。 故选 B。 9． 不做功 焦耳 【详解】篮球被投出后，运动员不再对篮球施加力，不满足做功的条件，运动员对篮球不做功。 在物理学中，为纪念物理学家焦耳的卓越贡献，将他的名字命名为功的单位。 10． 机械 【详解】机械能包含动能与重力势能，荡秋千时，人和秋千的重力势能与动能会相互转化，但由于空气阻力、摩擦等因素存在，机械能会持续克服这些阻力做功，逐渐转化为内能，使得秋千荡起的高度不断减小直至停下。 11． 重力势能 地球 【详解】铅球沿斜向上运动到最高点的过程中，质量不变，速度减小、则动能减小，高度增加、则重力势能增大，故动能转化为重力势能；若忽略空气阻力，在最高点只受重力作用，重力的施力物体是地球。 12． 100/ 0 【详解】[1]拉力做的功 [2]A、B一起做匀速直线运动时，B和A相对静止，二者之间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此B不受摩擦力，摩擦力大小为0。 13． 2000 100 【详解】无人机匀速直线上升时，克服重力和阻力做功，即无人机做的功 此过程无人机的功率 14．(1)动能 (2) 多 大 质量 (3) 摩擦 匀速 【详解】（1）钢球从斜槽滚下的过程中，高度降低，速度增大，质量不变。因为重力势能与高度有关，高度降低重力势能减小；动能与速度有关，速度增大动能增大，所以钢球的重力势能转化为动能。 （2）[1]钢球质量越大，将木块撞得越远，钢球质量越大，将木块撞得越远，根据公式可知，对木块做的功越多。 [2][3]通过木块被撞的远近反映钢球动能大小，木块被撞得越远，说明钢球的动能越大。如果要研究物体的动能与速度是否有关，根据控制变量法，应该选取质量相等的钢球进行实验，这样才能保证只有速度这一个变量不同。 （3）[1][2]在水平面上，被撞出的木块由于受到摩擦力（或阻力）的作用，运动状态发生改变，最终会停下。假如水平面光滑且足够长，即木块不受摩擦力（或阻力），根据牛顿第一定律，物体在不受外力或所受合外力为零时，将保持静止或匀速直线运动状态，所以它将做匀速直线运动。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）战车静止在水平地面时，对地面的压力等于自身重力。战车的重力 战车静止在水平地面时，对地面的压力等于自身重力 对地面的压强 （2）战车下水行驶的时间 发动机所做的功 （3）战车下水行驶的速度 根据功率推导公式得，战车受到的牵引力 16．(1) 240N (2) 2.4×104Pa (3) 600J 【详解】（1）机器人所受重力 （2）机器人静止在水平地面，对地面的压力等于自身重力，即 机器人静止时对地面的压强 （3）行进过程中动力做的功 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 $