第十一章 功和机械能 章末训练 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理“功和机械能”核心内容，通过爬山安全、无人机赛事及机械狗运输等真实情境，全面考查功、功率、机械能转化等知识，适配单元复习中物理观念与科学思维的巩固提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|摩擦力、做功条件、机械能变化|结合滑雪比赛分析机械能转化，体现情境时代性| |填空题|5|动能影响因素、斜面功率、能量转化|通过小球管道运动实验，考查科学探究能力| |实验题|1|动能与质量/速度关系|控制变量法应用，培养模型建构思维| |计算题|2|压强、功率计算|机械狗运输、汽车行驶情境，强化实际问题解决|

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．周末小华跟着爸爸一起去爬苏仙岭，为了保障爬山过程中的安全，爸爸要求小华做到以下操作，关于这些操作解释合理的是（　　） A．要穿一双鞋底有花纹的鞋子，可通过增大接触面粗糙程度增大摩擦 B．上山时，身体自然前倾，可通过增大重力，增加身体的稳定性 C．爬山速度不宜过快，尽量保持缓慢匀速上爬，将动能转化为重力势能 D．背着宽肩带书包，可通过增大受力面积，减小地面受到的压强 2．如图所示的情境中，人对物体做功的是（　　） A．甲图，把一箱报刊搬起来 B．乙图，小华背书包站在水平运行的电梯上匀速前进 C．丙图，费了很大的力气，汽车还是不动 D．丁图，踢出去的足球在草地上滚了一段距离 3．小明和小红分别将同样多的砖从一楼搬到二楼，小明用时10s，小红用时25s。在这个过程中，下列说法正确的是（   ） A．小红对砖做功更多 B．小红对砖做功更快 C．小明对砖做功更多 D．小明对砖做功更快 4．人造卫星升空过程中（　　） A．机械能不变 B．重力势能变小 C．惯性变大 D．机械能不守恒 5．如图，无人机已被应用于诸多领域，当无人机匀速上升时，对其分析正确的是（　　） A．重力势能不变 B．动能增大 C．机械能增大 D．动能减小 6．在一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛。甲从某一位置匀速爬到竿顶用时，乙从同一位置匀速爬到竿顶用时，若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿的功率之比是（   ） A． B． C． D． 7．2026年1月8日，中国选手孙佳旭在自由式滑雪空中技巧世界杯加拿大玻波特湖站夺冠，收获个人第七个世界杯冠军。如图所示，在他滑行过程中，下列说法正确的是（    ） A．A点时没有机械能 B．从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大 C．在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 D．由于滑雪板底面比较光滑，摩擦阻力小，所以整个过程中机械能守恒 8．2025年12月6日，晋城市首届“梦回长平杯”青少年无人机挑战赛开赛。如图，在比赛中，下列关于无人机说法正确的是（　　） A．无人机匀速上升过程中，重力势能不变 B．无人机水平匀速飞行时，机械能保持不变 C．无人机在某一高度悬停时，机械能为零 D．无人机下降时，动能一定增大 二、填空题 9．用如图所示的装置探究物体的动能大小与速度的关系时，应让同一辆小车从斜面________高度处由静止滑下，撞击置于水平面上相同位置的同一木块。通过比较木块________来比较小车动能的大小。 10．据报道，一个鸡蛋从十几层楼落下可能伤及行人，从二十几层楼落下会危及行人的生命。由此可知，重力势能与_______有关，在鸡蛋的下落过程中，重力势能转化为_______。 11．如图，有一个长3m，高30cm的斜面通道，小亮花了10s的时间，用平行于斜面的100N的推力F推着爷爷匀速上行到水平台面，则此过程中推力的功率为________W；斜面是一个________机械。（选填“省力”或“费力”）。 12．如图所示，小天同学将小球由a点静止释放，小球在管道内沿abcd运动，ab段和bc段内壁光滑，cd段内壁粗糙，a点略高于c点，b点与d点等高。小球从a到b的过程中，小球的重力势能___________（选填“变大”“变小”或“不变”），从a到d的过程中，小球运动到___________点时，动能最大。 13．小明想研究汽车发生撞击时动能大小对事故结果的影响，做了如图所示的实验。甲、丙两图是为了研究动能与________（选填“高度”或“速度”）的关系；用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 三、实验题 14．小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，让小球沿一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。 (1)实验中是通过观察______来判断小球的动能大小； (2)图甲是控制两球的______相等，探究的是动能与______的关系，得出的结论是：______； (3)木块被撞击后，最终会停下来，在此过程中将______转化为______能； (4)利用图乙得出的结论可以解释的现象是______。（填正确选项前的字母） A．将弹弓拉得越开，子弹被弹射得越远 B．高速公路上，大卡车所造成的车祸往往很惨烈 四、计算题 15．如图所示为一款机械狗（UnitreeLaikago），它的质量为22kg，它的单足与地面接触面积为20cm²，在一次运输过程中，机械狗装载8kg的货物，在水平地面上匀速直线运动600m，用时5min，受到的阻力为总重力的0.2倍（g取10N/kg）；求： (1)该机械狗装载货物后静止站立在水平地面时，对地面的压力、压强分别是多少？ (2)该机械狗牵引力做功的功率是多少？ 16．一辆质量为1500kg的汽车在水平路面上匀速行驶。已知汽车轮胎与地面的接触的总面积为 600cm2，行驶过程中受到的阻力恒为400 N。 (1)计算汽车静止在水平地面上时，轮胎对地面的压强是多少？（取g=10N/kg） (2)若汽车以72km/h的速度匀速行驶，此时发动机的输出功率是多少？ 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 A A D D C B C B 1．A 【详解】A．运动鞋底有凹凸不平的花纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A正确； B．小华的质量不变，根据可知小华受到的重力不变，故B错误； C．匀速往上爬时，其动能不变，重力势能变大，不是动能转化为重力势能，故C错误； D．书包的肩带宽是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对肩部的压强，而不是减小地面受到的压强，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】做功的必要条件是作用在物体上的力，且物体在力的方向上移动距离； A．把一箱报刊搬起来，作用在物体上有力，物体在力的方向上移动一段距离，具备做功的两个必要因素，人对物体做功，故A符合题意； B．力的方向与运动方向垂直，不做功，故B不符合题意； C．费了很大的力气，汽车还是不动，有力无距离，不做功，故C不符合题意； D．足球被踢后，在草地上滚了一段距离，有距离无力，故D不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】两人分别将同样多的砖从一楼搬到二楼，砖的总重力相同，砖上升的高度相同，根据公式 可知，小明和小红对砖所做的功相同；运砖时，上升的高度相同，小明用时10s，小红用时25s，小明用时较少，且两人对砖所做的功相同，根据公式 可知，小明对砖做功的功率一定比小红对砖做功的功率大，因此小明对砖做功更快。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．D 【详解】ABD．机械能是动能与势能的总和。人造卫星升空过程中，速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增大。由于动能和重力势能都增大，所以机械能增大，而不是不变，即机械能不守恒，故AB不符合题意，D符合题意； C．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。人造卫星在升空过程中，质量不变，所以惯性不变，故C不符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．重力势能的大小只与物体的质量和被举高的高度有关，当无人机匀速上升时，它的质量并没有变化，但是它的高度在不断增加，所以它的重力势能是变大的，故A错误； B．动能的大小只与物体的质量和运动的速度有关，无人机是匀速上升的，说明它的速度没有变，并且它的质量也没有变，所以动能是不变的，故BD错误； C．机械能是动能与重力势能的总和，当无人机匀速上升时，动能不变，重力势能在变大，两者相加的总和自然也会变大，也就是机械能在增大，故C正确。 故选C。 6．B 【详解】甲、乙两人体重相等，上升的高度相等，根据可知，做功相同。根据可知，做功相同时，功率和时间成反比，所以他们爬竿的功率之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．A点虽然静止，动能为0，但由于在高处而具有重力势能，则机械能不为0，故A错误； B．从A点滑行到C点的过程中，运动员的质量不变，高度降低，则重力势能减小，故B错误； C．运动员在滑动的过程中存在摩擦，运动员的一部分机械能克服摩擦做功，所以B点的机械能大于D点的机械能；由于BD的高度相同，重力势能相同，则B点的动能要大于D点的动能，所以在B点的速度大于在D点的速度，故C正确； D．即使滑雪板底面比较光滑，摩擦阻力小，但仍会存在能量损失，所以整个过程中机械能不守恒，故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．无人机匀速上升时，质量不变，高度增加，则无人机重力势能增大，故A错误； B．无人机水平匀速飞行时，速度不变，高度不变，动能和重力势能都不变，机械能保持不变，故B正确； C．无人机在某一高度悬停时，速度为0时，高度不为0，重力势能不为0，机械能不为0，故C错误； D．无人机下降时，如果速度减小，动能会减小，只有当速度增加时，动能才会增大，故D错误。 故选B。 9． 不同 移动的距离 【详解】探究动能和速度的关系时，需要保持小车质量不变，改变小车到达水平面的速度，因此让同一辆小车从斜面的不同高度由静止滑下（高度不同，小车滑到水平面时速度不同）；动能的大小无法直接观察，实验中通过小车撞击木块，比较木块被推动后移动的距离来反映小车动能大小：小车动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离就越远。 10． 高度 动能 【详解】重力势能的大小与物体的质量和高度有关，鸡蛋质量不变，从不同楼层落下时高度不同，重力势能的大小存在差异，因此重力势能与高度有关。 鸡蛋下落过程中，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，该过程中重力势能转化为动能。 11． 30 省力 【详解】推力的功率为 斜面是通过增大距离来减小提升力，所以属于省力机械。 12． 变小 b 【详解】重力势能的大小与质量和高度有关，质量不变时，高度越小重力势能越小。小球从a到b的过程中高度逐渐降低，因此重力势能变小。 ab段内壁光滑，小球从a到b下落的过程中，重力势能不断转化为动能，动能逐渐增大；bc段内壁光滑，小球从b到c上升的过程中，动能不断转化为重力势能，动能逐渐减小；cd段内壁粗糙，小球从c到d下落时，虽然重力势能会转化为部分动能，但小球克服摩擦做功会消耗机械能，且b和d等高，即重力势能相等，因此d点动能一定小于b点动能。综上，整个过程中小球在点的动能最大。 13． 速度 超载 【详解】[1]甲、丙两图，质量相同，高度不同，导致到水平面的速度不同，是为了研究动能与速度的关系。 [2]甲、乙两图，质量不同，速度相同，探究动能与质量的关系，用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 14．(1)木块被撞后移动的距离 (2) 质量 速度 在质量相同时，物体的速度越大，动能越大 (3) 机械能 内 (4)B 【详解】（1）实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断小球动能的大小，采用的方法是转换法。 （2）[1][2][3]探究动能与速度的关系，根据控制变量法知，应该让质量相同的小球从不同高度滚下，是为了使小球达到斜面底端时具有不同的速度，观察甲图可以发现：小球的速度越大，木块移动的距离越大，因此该实验的结论是：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 （3）[1][2]木块最终会停下来是因为木块受到了摩擦力的作用，在此过程中木块克服摩擦力做功，木块的机械能转化为内能。 （4）根据乙图可知，小球滚下的高度相同，撞击木块时的速度相同，质量不同，质量越大，撞击木块移动的距离越远，这表明小球的动能越大，故结论为：在速度一定时，质量越大，动能越大； A．将弹弓拉得越开，子弹被弹射得越远，是探究影响弹性势能大小的因素，故A不符合题意； B．高速路上，大卡车的质量大，在速度一定时，具有的动能大，所造成的车祸往往很惨烈，故B符合题意。 故选B。 15．(1) ； (2)120W 【详解】（1）该机械狗装载货物后的总重力 在水平地面上静止时，机械狗对地面的压力等于总重力，即压力 它四足与地面接触面积为 根据压强公式，机械狗对地面的压强 （2）由题意知，机械狗受到的阻力 匀速直线运动时牵引力等于阻力，故机械狗受到的牵引力 该机械狗牵引力做的功 机械狗运动的时间t=5min=300s 该机械狗牵引力做功的功率 16．(1) (2) 【详解】（1）汽车静止时，轮胎对地面的压力等于其重力，即 此时轮胎对地面的压强是 （2）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，即 汽车的速度 此时发动机的输出功率是 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 $