暑假分层次作业 功和机械能专题（辽宁专用）2025—2026学年人教版八年级下册物理

**基本信息** 2025-2026学年八年级暑假功和机械能专题分层次作业，设必做（80分）与选做（20分），以冬奥会、无人机等时代情境为载体，覆盖功、机械能、功率核心知识，融合物理观念与科学探究。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14题/28分|功的判断、机械能转化|结合苏翊鸣滑雪（7题）、冰壶运动（9题）考能量转化| |填空题|11题/22分|动能势能变化、功率计算|以农业无人机（11题）、扫地机器人（15题）考实际应用| |实验探究题|4题/24分|动能/势能影响因素、功率测量|引体向上功率测量（21题）体现科学探究与模型建构| |综合应用题|3题/22分|功和功率计算|机器人（22题）、起重机（23题）综合考查能量转化与社会责任|

2025—2026学年度第二学期八年级暑假分层次作业 功和机械能 专题 第一部分：基础知识专题训练（满分80分）必做题 一、选择题（本题共9小题，共18分。1~6题为单选题，每题2分；7~9题为多选题，每题2分，漏选得1分，错选得0分） 1．小明用壶铃健身，从下蹲到站起过程中始终保持壶铃不动。人对壶铃做功的说法正确的是（     ） A．下蹲时做功，站起时不做功 B．站起时做功，下蹲时不做功 C．下蹲和站起时都做功 D．下蹲和站起时都不做功 2．高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，这是因为高处的物体具有较大的（     ） A．惯性 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 3．如图所示，，三个物体在同样大小的力F的作用下，都沿着力F的方向移动距离s，比较F对三个物体所做的功，结论是（     ） A．三次做功一样多 B．F对A做功最多 C．F对B做功最多 D．F对C做功最多 4．如图所示是体育课上投掷实心球的情景示意图。不计空气阻力，投掷后实心球在上升过程中（　　） A．动能变大 B．动能不变 C．重力势能变大 D．重力势能变小 5．甲、乙两人质量之比为5∶3，登上同一幢楼房的三楼，所用时间之比为3∶5，他们登楼时的功率之比为（     ） A．25∶9 B．5∶3 C．3∶5 D．1∶1 6．如图所示，甲运动员比乙运动员高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（　　） A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小 C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，甲的功率较大 7．2026米兰冬奥会单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中，吉林的苏翊鸣斩获金牌。比赛中，苏翊鸣的运动轨迹经过了图中的四个位置。下列说法正确的是（     ） A．从到，苏翊鸣的机械能逐渐减小 B．在点，苏翊鸣的运动速度一定为零 C．从到，苏翊鸣的动能转化为重力势能 D．滑雪板做得很宽大是为了减小对雪地的压强 8．小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法正确的是（     ） A．用两种电梯上楼，电梯对人做功的多少相等 B．乘甲电梯过程中，人受到的摩擦力方向向右 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 9．如图所示是冰壶赛场俯视图。某次比赛中，运动员用9N的水平推力推着冰壶从点运动到达点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动停在点。冰壶在整个运动过程中受到水平方向的阻力恒定为，冰壶从点到点沿直线运动。下列说法正确的是（　　） A．推力对冰壶做功为 B．推力对冰壶做功为 C．冰壶克服阻力做功为 D．冰壶克服阻力做功为 二、填空题（本题包括6小题，每空1分，共12分） 10．在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，如图甲，小华两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体两次运动的路程与时间的图像如图乙所示，则两次拉力对物体做的功______；两次拉力对物体做功的功率_____。（均选填“”“”或“”） 11．我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农业机械已经能通过北斗导航系统精准作业。如图，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，它的动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 12．我国大力发展新质生产力。如图所示，机器人用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面（高1.2m，长5m）底端匀速推到顶端。此过程中小车的机械能___________（填变化），该机器人的推力做功为___________J。 13．如图是玩弹弓的情景。拉长的橡皮筋能将“子弹”发射出去，是因为拉长的橡皮筋具有________能；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功_________（填“相同”或“不相同”）。 14．物理学习小组在室外测试某型号无人机负重飞行能力，如图所示，将重50 N的物体固定在无人机上，当无人机在空中悬停的过程中，无人机对物体______（选填“做功”或“不做功”）；当无人机在10 s内上升20 m，无人机对物体做功的功率为______W。 15．如图甲所示为某款扫地机器人，该机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙所示，若该机器人在内沿直线匀速清扫地面的距离为，此过程中机器人所受的阻力为________N，克服阻力所做的功为________J，机器人的功率为________W。 三、简答题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16．如图所示，是小明外出时在高速公路上看到的限速牌，请你分析大型车辆的最高限速为什么比小型车辆低？ 17． 2025年国际乒联单打世界杯继续在中国澳门进行，经过四局比赛，孙颖莎以4﹣0战胜蒯曼，卫冕了国际乒联单打世界杯女单的冠军。如图，是她在比赛发球时的场景，请仿照下面的示例就乒乓球比赛中提出一个物理问题并进行解释。参考示例：问题：乒乓球落到台面时为什么会弹起？ 解释：乒乓球的不同形式能可以相互转化； 问题：____________________ ； 解释：____________________ 。 四、实验探究题（本题共4小题，共24分） 18．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小华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)在钢球沿斜槽滚下的过程中，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)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。 (4)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，木块将做________直线运动。 (5)在探究“动能的大小与质量的关系”时，小华又提出新的实验方案：在图中实验器材的基础上，取走木块，让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，最终小球静止在水平长木板上（木板足够长），测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行？________（选填“可行”或“不可行”）。 19．如图所示，是小明“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验，图中物体质量的关系：，物体被举的高度关系，木桩开始时高度相同。 (1)实验过程中，小明通过观察_________来比较物体重力势能的大小（选填“物体下降速度”或“木桩陷入沙中深度”）；本实验用到两种实验探究方法，分别是控制变量法和_________； (2)分析图中_________（选填“甲”“乙”或“丙”）两次实验可以得到的实验结论是：质量相同时，物体被举的越高，_________越大； (3)物体B在下落过程中，重力势能转化为_________（选填“弹性势能”、“重力势能”或“动能”）。 20．如图所示，在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩______不同（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较______，从而比较弹性势能的大小； (2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，_______不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若______，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； (3)若水平面绝对光滑，本实验将______不能（能/不能）达到探究目的。 21． “引体向上”规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚必须超过杠面；下放时，两臂放直，不能屈臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。课外活动小组的同学现要估测小熙同学做16个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有：体重计、______和______。 (2)请你完成课外活动小组设计的实验记录表格（在表格中补充需要测量的物理量以及符号、单位，不需要填写数据）。 人的质量m/kg ①______ ②______ 功率P/W (3)写出计算小熙同学做引体向上时功率的表达式：P=______。（利用以上测量的物理量符号表示） (4)若小熙同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，那么他做引体向上功率会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 五、综合应用题（本题共3小题，22题8分，23题8分，24题6分，共22分） 22．如图所示，某款人形机器人重700 N，在某次测试中，该机器人先用300 N的力将箱子匀速抬高1 m，随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动10 s，前进15 m，已知这个过程中该机器人受到的阻力为50 N，求： (1)机器人在水平地面上运动时的速度； (2)机器人抬高箱子过程中对箱子做的功； (3)机器人托着箱子在水平地面上运动时牵引力做功的功率。 23．我国自主研发的大型轮式起重机是目前全球最大吨位轮式起重机，被业界称为“全球第一吊”。某次工作时它将质量为200 t的货物吊起高度为100 m，并以72 km/h的速度水平匀速直线行驶10 s．（）求： (1)200 t重物受到的重力。 (2)该起重机将200 t物体沿竖直方向匀速吊起100 m，起重机对重物的拉力做的功。 (3)该起重机以72 km/h的速度水平匀速直线行驶时，牵引力的功率为500 kW，其所受的阻力。 24．阅读短文，回答问题： 无人机 无人驾驶飞机简称“无人机”（UAV），是利用无线电遥控设备和自备的程序来控制装置操纵的不载人飞行器。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母舰带到空中投放飞行；回收时可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反复使用多次。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作。目前，我国在此领域处于领先地位。 如题图甲所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。（g=10N/kg） (1)若图甲中的无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则此过程中动能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），无人机克服自身重力做功的功率是___________W； (2)如图乙所示，外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个过程历时25s，则无人机水平飞行的速度为___________m/s，整个过程中无人机对外卖做功的功率为___________W； (3)如图丙，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田的农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg 农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，则在喷洒农药的过程中，无人机携带农药总的重力势能___________，动能___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 第二部分：提升训练（满分20分）选做题 一、选择题（本题共5小题，共10分。1~3题为单选题，每题2分；4~5题为多选题，每题2分，漏选得1分，错选得0分） 1．如图，铁锁从左到右摆动一次的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（     ） A．铁锁的重力方向不断改变 B．绳子的拉力不是弹力 C．铁锁的重力势能与动能相互转化 D．铁锁的机械能增大 2．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（     ） A．人造卫星在运行过程中只具有动能 B．由于人造地球卫星受力不平衡，因此机械能不守恒 C．卫星从远地点向近地点运行的过程中在做减速运动 D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，减少的动能全部转化为重力势能 3．跳绳是一项高效的有氧运动，具有增强心肺功能。提高身体的协调性和平衡能力的作用。一名体重为的同学跳绳时，重心上升的高度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．下降过程中，该同学所受的重力不做功 B．该同学1min内跳绳225次 C．该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为 D．该同学跳绳的平均功率为 4．蹦极是一种运动游戏，图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所能到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的这一过程（忽略空气阻力），下列说法中，正确的是（     ） A．游戏者通过点后，绳子具有弹性势能 B．过点后游戏者的动能一直减小 C．游戏者到达点时动能为零 D．这个过程中游戏者减小的重力势能将转化为动能和弹性势能 5．如图所示，磁力板擦的重力为5N，可以与黑板相互吸引，小丽用拉力F向上拉动板擦，拉力F和板擦运动速度v与时间的关系分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（     ） A．板擦受到黑板的吸引力和黑板对板擦的支持力是一对平衡力 B．板擦在0～6s内移动了12cm C．在2～6s内，板擦受到的摩擦力为6N D．2s时，板擦的机械能最大 二、填空题（本题包括5小题，每空1分，共10分） 6．在小区中我们常看到一些标志，如图所示。甲图为限速标志，设置原因是：同一辆汽车行驶速度越大，汽车具有的________能就越大；乙图为禁止高空抛物标志，物体从高空下落过程中________势能转化为动能。 7．如图是光滑的轨道，点的高度大于点的高度，小球从点由静止自由滑下，沿轨道到达点后离开（不计空气阻力），从点到点的过程中重力势能转化为__________，小球到达点后运动轨迹最符合实际的是__________（选填“”“”“”或“”）。 8．蹦蹦杆是一种健身玩具，它能跳起的原因是其脚踏板连有一根弹簧（图甲）。如图乙所示，小李同学玩蹦蹦杆的过程可以分为：挤压弹簧到最低位置；弹簧恢复原状，人获得一个向上的速度；人向上运动到达最高位置。挤压弹簧到最低位置时，___________能最大。小李动能最大的位置是___________。 9．如图所示，一位运动员在练习滑雪，从点由静止开始下滑，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置。若不考虑滑雪板所受摩擦及空气阻力，则运动员在点和点的高度关系为__________（填“大于”“小于”或“等于”），请从能量转化的角度简述理由：__________。 10．如图甲所示，一重为的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示，则内拉力做功________J，拉力F的功率是________W。 试卷第2页，共12页 试卷第1页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期八年级暑假分层次作业 功和机械能 专题 第一部分：基础知识专题训练（满分80分）必做题 一、选择题（本题共9小题，共18分。1~6题为单选题，每题2分；7~9题为多选题，每题2分，漏选得1分，错选得0分） 1．小明用壶铃健身，从下蹲到站起过程中始终保持壶铃不动。人对壶铃做功的说法正确的是（     ） A．下蹲时做功，站起时不做功 B．站起时做功，下蹲时不做功 C．下蹲和站起时都做功 D．下蹲和站起时都不做功 【答案】D 【详解】由题意可知，从下蹲到站起过程中始终保持壶铃不动，即铜壶没有在拉力的方向上移动距离，故人没有对壶铃做功，故选D。 2．高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，这是因为高处的物体具有较大的（     ） A．惯性 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能 【答案】C 【详解】“高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，一定质量的物体，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大，故选C 。 3．如图所示，，三个物体在同样大小的力F的作用下，都沿着力F的方向移动距离s，比较F对三个物体所做的功，结论是（     ） A．三次做功一样多 B．F对A做功最多 C．F对B做功最多 D．F对C做功最多 【答案】A 【详解】三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据功的计算公式可知，F对三个物体所做的功一样多，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．如图所示是体育课上投掷实心球的情景示意图。不计空气阻力，投掷后实心球在上升过程中（　　） A．动能变大 B．动能不变 C．重力势能变大 D．重力势能变小 【答案】C 【详解】实心球在上升过程中，质量不变，速度逐渐减小，因此动能减小；同时高度不断增加，因此重力势能变大。故选C。 5．甲、乙两人质量之比为5∶3，登上同一幢楼房的三楼，所用时间之比为3∶5，他们登楼时的功率之比为（     ） A．25∶9 B．5∶3 C．3∶5 D．1∶1 【答案】A 【详解】他们登楼时的功率之比为 故选A。 6．如图所示，甲运动员比乙运动员高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（　　） A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小 C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，甲的功率较大 【答案】A 【详解】功的计算公式为，两人举起杠铃质量相同，由得杠铃重力G相等；甲比乙高，因此甲举起杠铃的高度，代入公式得，即甲做功更多； 功率的计算公式为，已知两人举起杠铃所用时间t相等，且，因此，即甲功率更大。综上，甲做功较多，功率较大， 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．2026米兰冬奥会单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛中，吉林的苏翊鸣斩获金牌。比赛中，苏翊鸣的运动轨迹经过了图中的四个位置。下列说法正确的是（     ） A．从到，苏翊鸣的机械能逐渐减小 B．在点，苏翊鸣的运动速度一定为零 C．从到，苏翊鸣的动能转化为重力势能 D．滑雪板做得很宽大是为了减小对雪地的压强 【答案】AD 【详解】A．从A到D的运动过程中，苏翊鸣需要不断克服空气阻力、雪面摩擦力做功，机械能不断转化为内能，因此机械能逐渐减小，故A正确； B．C点是运动轨迹的最高点，此时苏翊鸣仅竖直方向速度为零，水平方向仍有运动速度，故B错误； C．从A到B，苏翊鸣的质量不变，高度降低，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，这个过程中重力势能转化为动能，故C错误； D．滑雪板做得宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积减小对雪地的压强，故D正确。 故选AD。 8．小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法正确的是（     ） A．用两种电梯上楼，电梯对人做功的多少相等 B．乘甲电梯过程中，人受到的摩擦力方向向右 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 【答案】AD 【详解】A．用两种电梯上楼，电梯对人做的功均是让人高度得到提升，即大小等于人克服重力做的功。人的重力G相同、被提高的高度h也相同，由可知，两种方法做的功相等，故A正确； B．根据题意可知，甲图中人与电梯之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，故与电梯之间没有摩擦力，故B错误； CD．甲中，支持力竖直向上，在支持力方向上移动了距离，故支持力做功，乙中支持力垂直于电梯，在支持力方向上没有移动距离，故支持力不做功，故C错误，D正确。 故选AD。 9．如图所示是冰壶赛场俯视图。某次比赛中，运动员用9N的水平推力推着冰壶从点运动到达点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动停在点。冰壶在整个运动过程中受到水平方向的阻力恒定为，冰壶从点到点沿直线运动。下列说法正确的是（　　） A．推力对冰壶做功为 B．推力对冰壶做功为 C．冰壶克服阻力做功为 D．冰壶克服阻力做功为 【答案】BC 【详解】AB．推力仅在冰壶从A到B的过程中作用，松手后推力消失。已知推力，推力作用的距离 ，因此推力做功 故A错误，B正确； CD．阻力全程阻碍冰壶运动，整个过程总路程 阻力大小，因此冰壶克服阻力做功 故C正确，D错误。 故选BC。 二、填空题（本题包括6小题，每空1分，共12分） 10．在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，如图甲，小华两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体两次运动的路程与时间的图像如图乙所示，则两次拉力对物体做的功______；两次拉力对物体做功的功率_____。（均选填“”“”或“”） 【答案】 = > 【详解】因为滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，两次都是同一物体在同一水平面上，接触面粗糙程度相同，重力大小相等，水平面上压力大小等于重力，所以两次压力大小相等，受到的滑动摩擦力大小相等，物体在水平面上做匀速直线运动，水平方向上的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，因此两次做功的力，由图可得两次移动的距离，根据可得，；由图像可知，两次做功的时间为，根据功率定义式，功相等，所以。 11．我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农业机械已经能通过北斗导航系统精准作业。如图，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中，它的动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），重力势能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 减小 减小 【详解】水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中，速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小 12．我国大力发展新质生产力。如图所示，机器人用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面（高1.2m，长5m）底端匀速推到顶端。此过程中小车的机械能___________（填变化），该机器人的推力做功为___________J。 【答案】 增大 750 【详解】机械能是动能与势能的总和。小车匀速上升时，质量、速度不变，因此动能不变；上升过程中高度增加，重力势能增大，所以小车总的机械能增大。 机器人的推力做功 13．如图是玩弹弓的情景。拉长的橡皮筋能将“子弹”发射出去，是因为拉长的橡皮筋具有________能；若橡皮筋被拉的长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也不同。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功_________（填“相同”或“不相同”）。 【答案】 弹性势 相同 【详解】[1]拉长的橡皮筋发生了弹性形变，根据弹性势能的定义，物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，所以拉长的橡皮筋具有弹性势能。 [2]橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性形变程度相同，那么橡皮筋具有的弹性势能相同。在发射 “子弹” 时，橡皮筋的弹性势能转化为 “子弹” 的动能，由于橡皮筋的弹性势能相同，所以转化为 “子弹” 的动能的总量相同，也就是橡皮筋对 “子弹” 做的功相同。 14．物理学习小组在室外测试某型号无人机负重飞行能力，如图所示，将重50 N的物体固定在无人机上，当无人机在空中悬停的过程中，无人机对物体______（选填“做功”或“不做功”）；当无人机在10 s内上升20 m，无人机对物体做功的功率为______W。 【答案】 不做功 100 【详解】无人机悬停过程中，无人机对物体虽然有力的作用，但是物体没有在力的方向上通过的距离，故无人机对物体不做功。 无人机匀速上升的过程中，根据二力平衡条件可得无人机对物体的力等于物体的重力，即F=G=50N，无人机对物体做功的功率 15．如图甲所示为某款扫地机器人，该机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙所示，若该机器人在内沿直线匀速清扫地面的距离为，此过程中机器人所受的阻力为________N，克服阻力所做的功为________J，机器人的功率为________W。 【答案】 100/ 2400/ 40 【详解】机器人工作时间 机器人的速度 根据图乙查得机器人所受阻力 机器人克服阻力所做的功 机器人的功率 三、简答题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16．如图所示，是小明外出时在高速公路上看到的限速牌，请你分析大型车辆的最高限速为什么比小型车辆低？ 【答案】如果限速相同，大型车辆质量大、动能大、做功本领强，产生伤害大。 【详解】物体的动能与物体质量和速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。如果大型车和小型车辆限速相同，由于大型车辆质量大，大型车辆会具有更大的动能，做功本领会更强，发生事故时产生的伤害会更大。所以大型车辆的最高限速比小型车辆低。 17． 2025年国际乒联单打世界杯继续在中国澳门进行，经过四局比赛，孙颖莎以4﹣0战胜蒯曼，卫冕了国际乒联单打世界杯女单的冠军。如图，是她在比赛发球时的场景，请仿照下面的示例就乒乓球比赛中提出一个物理问题并进行解释。参考示例：问题：乒乓球落到台面时为什么会弹起？ 解释：乒乓球的不同形式能可以相互转化； 问题：____________________ ； 解释：____________________ 。 【答案】 问题：乒乓球由最高点自由下落时，动能和重力势能如何变化？ 解释：乒乓球由最高点自由下落时，质量不变，高度降低，速度变大，重力势能减小，动能增加。 【详解】略。 四、实验探究题（本题共4小题，共24分） 18．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小华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)在钢球沿斜槽滚下的过程中，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)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。 (4)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，木块将做________直线运动。 (5)在探究“动能的大小与质量的关系”时，小华又提出新的实验方案：在图中实验器材的基础上，取走木块，让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑，最终小球静止在水平长木板上（木板足够长），测出小球在木板上通过的距离，然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行？________（选填“可行”或“不可行”）。 【答案】(1)动 (2) 多 大 (3)质量 (4) 摩擦 匀速 (5)不可行 【详解】（1）钢球沿斜槽滚下时，高度降低、重力势能减小，速度变快、动能增大，因此重力势能转化为动能。 （2）根据功的规律，木块被撞得越远，钢球对木块的作用力移动的距离越大，做功越多； 本实验通过木块移动距离反映钢球动能大小，因此做功越多说明钢球动能越大。 （3）探究动能与速度的关系时，需要用控制变量法，保持钢球质量相同，改变到达水平面的速度，因此选取质量相等的钢球实验。 （4）木块在水平面上运动时，受到摩擦力（阻力）的阻碍作用，最终会停下；如果水平面光滑，木块不受阻力，根据牛顿第一定律，木块将保持匀速直线运动。 （5）新方案中，质量不同的小球在相同表面上，摩擦力不同，不能单纯通过滑行距离判断动能与质量关系，因此不可行。 19．如图所示，是小明“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验，图中物体质量的关系：，物体被举的高度关系，木桩开始时高度相同。 (1)实验过程中，小明通过观察_________来比较物体重力势能的大小（选填“物体下降速度”或“木桩陷入沙中深度”）；本实验用到两种实验探究方法，分别是控制变量法和_________； (2)分析图中_________（选填“甲”“乙”或“丙”）两次实验可以得到的实验结论是：质量相同时，物体被举的越高，_________越大； (3)物体B在下落过程中，重力势能转化为_________（选填“弹性势能”、“重力势能”或“动能”）。 【答案】(1) 木桩陷入沙中深度 转换法 (2) 甲乙 重力势能 (3)动能 【详解】（1）[1][2]该实验是把物体的重力势能转化成木桩陷入沙中深度来比较各物体重力势能的大小，这种研究问题的方法叫转换法，让两物体的高度一样，是利用控制变量法。 （2）[1][2]探究重力势能大小跟高度的关系时，应控制质量相同，高度不同，故选择甲、乙两次实验对比。B的高度大于A，B陷入深度更大，表明质量相同时，物体被举的越高，重力势能越大。 （3）物体B下落过程中，质量不变，速度变大，则动能变大，高度降低，则重力势能减小，所以物体B在下落过程中，重力势能转化为动能。 20．如图所示，在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。 (1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩______不同（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较______，从而比较弹性势能的大小； (2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，_______不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若______，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； (3)若水平面绝对光滑，本实验将______不能（能/不能）达到探究目的。 【答案】(1) 不同 木块移动的距离 (2) 材料 相同 木块移动的距离不等 (3)不能 【详解】（1）[1][2]为验证猜想一，即弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；应改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；弹性势能的大小无法直接测量，所以运用转换法，通过观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小。 （2）[1][2][3]探究弹性势能的大小与弹簧的材料有关，根据控制变量法，需选用长度和粗细相同，材料不同的弹簧，将两根弹簧压缩相同的长度，观察前后两次木块移动的距离；若前后两次木块移动的距离不同，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 （3）若水平面绝对光滑，木块就会在水平面上做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，则不能比较弹性势能的大小，所以不能达到探究目的。 21． “引体向上”规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚必须超过杠面；下放时，两臂放直，不能屈臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。课外活动小组的同学现要估测小熙同学做16个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有：体重计、______和______。 (2)请你完成课外活动小组设计的实验记录表格（在表格中补充需要测量的物理量以及符号、单位，不需要填写数据）。 人的质量m/kg ①______ ②______ 功率P/W (3)写出计算小熙同学做引体向上时功率的表达式：P=______。（利用以上测量的物理量符号表示） (4)若小熙同学在做的过程中逐渐体力不支，每做一个引体向上需要用的时间变长，那么他做引体向上功率会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 刻度尺 秒表 (2) 每次上升的高度 做16个引体向上所用的时间 (3) (4)变小 【详解】（1）要测量做引体向上的功率，根据功率公式， 需要测量小熙的质量（用体重计）、每次上升的高度（用刻度尺）以及做16个引体向上所用的时间（用秒表）。所以还需要的测量器材是刻度尺和秒表。 （2）由上述分析可知，除了人的质量，还需要测量每次上升的高度（单位m）和做16个引体向上所用的时间（单位s）。所以表格中①处应填“每次上升的高度”，②处应填“做16个引体向上所用的时间”。 （3）做1个引体向上做的功 做16个引体向上做的功 做16个引体向上所用时间为，根据功率公式，可得功率表达式 （4）根据，小熙体力不支，每做一个引体向上时间变长，即变大，而、、不变，所以功率会变小。 五、综合应用题（本题共3小题，22题8分，23题8分，24题6分，共22分） 22．如图所示，某款人形机器人重700 N，在某次测试中，该机器人先用300 N的力将箱子匀速抬高1 m，随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动10 s，前进15 m，已知这个过程中该机器人受到的阻力为50 N，求： (1)机器人在水平地面上运动时的速度； (2)机器人抬高箱子过程中对箱子做的功； (3)机器人托着箱子在水平地面上运动时牵引力做功的功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据速度公式，代入数据得，机器人在水平地面上运动时的速度 （2）根据功的计算公式，机器人抬高箱子过程中对箱子做的功 （3）机器人做匀速直线运动，水平方向受力平衡，牵引力大小等于阻力大小，则 牵引力做的总功 根据功率公式得，牵引力做功的功率 23．我国自主研发的大型轮式起重机是目前全球最大吨位轮式起重机，被业界称为“全球第一吊”。某次工作时它将质量为200 t的货物吊起高度为100 m，并以72 km/h的速度水平匀速直线行驶10 s．（）求： (1)200 t重物受到的重力。 (2)该起重机将200 t物体沿竖直方向匀速吊起100 m，起重机对重物的拉力做的功。 (3)该起重机以72 km/h的速度水平匀速直线行驶时，牵引力的功率为500 kW，其所受的阻力。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）重物的质量 重物的重力 （2）物体沿竖直方向匀速吊起，处于平衡状态，起重机对重物的拉力与重物的重力是一对平衡力，大小相等，即 起重机对重物的拉力做的功 （3）行驶速度 牵引力的功率 根据功率公式，变形得牵引力代入数据得： 起重机水平匀速直线行驶，处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故阻力 24．阅读短文，回答问题： 无人机 无人驾驶飞机简称“无人机”（UAV），是利用无线电遥控设备和自备的程序来控制装置操纵的不载人飞行器。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母舰带到空中投放飞行；回收时可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反复使用多次。与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场能力较强等优点。由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作。目前，我国在此领域处于领先地位。 如题图甲所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。（g=10N/kg） (1)若图甲中的无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则此过程中动能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），无人机克服自身重力做功的功率是___________W； (2)如图乙所示，外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个过程历时25s，则无人机水平飞行的速度为___________m/s，整个过程中无人机对外卖做功的功率为___________W； (3)如图丙，在农业领域，一架普通无人机携带农药，一天可完成600亩农田的农药喷洒任务，换作人工，则需要60人满负荷工作一整天，科技带来的优势非常明显。假定无人机每次装20kg 农药，喷洒的过程中是在同一高度匀速飞行，则在喷洒农药的过程中，无人机携带农药总的重力势能___________，动能___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】(1) 不变 120 (2) 2 9.6 (3) 变小 变小 【详解】（1）[1]无人机匀速上升过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变。 [2]无人机克服自身重力做的功为W＝Gh＝mgh＝3kg×10N/kg×120m＝3600J 克服自身重力做功的功率为 （2）[1]该无人机水平飞行的时间为t水平＝25s－10s＝15s 水平飞行的速度为 [2]整个过程无人机对外卖做的功为W1＝G1h1＝m1gh1＝0.6kg×10N/kg×40m＝240J 整个过程中无人机对外卖做功的功率为 （3）[1][2]喷洒农药过程中，总质量变小，速度不变，所以动能变小；总质量变小，高度不变，所以重力势能变小。 第二部分：提升训练（满分20分）选做题 一、选择题（本题共5小题，共10分。1~3题为单选题，每题2分；4~5题为多选题，每题2分，漏选得1分，错选得0分） 1．如图，铁锁从左到右摆动一次的过程中（忽略空气阻力），下列说法正确的是（     ） A．铁锁的重力方向不断改变 B．绳子的拉力不是弹力 C．铁锁的重力势能与动能相互转化 D．铁锁的机械能增大 【答案】C 【详解】A．重力的方向总是竖直向下，不会随铁锁的位置摆动发生改变，故A错误； B．物体发生弹性形变后产生的力是弹力，绳子被拉伸时发生弹性形变，因此绳子的拉力属于弹力，故B错误； C．铁锁摆动时，下降过程中质量不变，高度减小、速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；上升过程中质量不变，高度增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能，因此铁锁的重力势能与动能相互转化，故C正确； D．忽略空气阻力，铁锁摆动过程中没有机械能损耗，机械能总量保持不变，故D错误。 故选 C。 2．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（     ） A．人造卫星在运行过程中只具有动能 B．由于人造地球卫星受力不平衡，因此机械能不守恒 C．卫星从远地点向近地点运行的过程中在做减速运动 D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，减少的动能全部转化为重力势能 【答案】D 【详解】A．人造卫星在运行过程中，具有运动速度，还具有高度，所以具有动能和重力势能，故A错误； B．人造地球卫星在运行过程中，机械能没有损失，所以机械能守恒，故B错误； C．卫星从远地点向近地点运行的过程中，质量不变，高度降低，将重力势能转化为动能，则速度增大，故做加速运动，故C错误； D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，机械能没有损失，则机械能守恒，所以减少的动能全部转化为重力势能，故D正确。 故选 D。 3．跳绳是一项高效的有氧运动，具有增强心肺功能。提高身体的协调性和平衡能力的作用。一名体重为的同学跳绳时，重心上升的高度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．下降过程中，该同学所受的重力不做功 B．该同学1min内跳绳225次 C．该同学跳绳一次克服自身所受的重力做的功为 D．该同学跳绳的平均功率为 【答案】D 【详解】A．下降过程中，重力方向向下，该同学向下移动，因此该同学所受的重力做功，故A错误； B．由图可知，跳1次绳的周期为，因此1min内跳绳次数为次，故B错误； C．由图可知，跳绳时重心上升最大高度，跳一次克服重力做功 故C错误； D．1min内克服自身所受的重力做的总功 平均功率 故D正确。 故选 D。 4．蹦极是一种运动游戏，图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所能到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的这一过程（忽略空气阻力），下列说法中，正确的是（     ） A．游戏者通过点后，绳子具有弹性势能 B．过点后游戏者的动能一直减小 C．游戏者到达点时动能为零 D．这个过程中游戏者减小的重力势能将转化为动能和弹性势能 【答案】AC 【详解】A．点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，所以在A点之前，弹性绳没有发生弹性形变，过后才发生弹性形变，从而具有弹性势能，故A正确； B．从点到点的过程中，游戏者受到向下的重力和向上的弹力；在点刚过后，弹力小于重力，合力向下，游戏者继续加速向下，动能还在增加。直到弹力等于重力时（即平衡点），速度达到最大，动能最大。之后弹力大于重力，合力向上，游戏者减速，动能减小。所以过后动能并不是一直减小，是先增大后减小，B错误； C．由题可知，点是游戏者所能到达的最低点此时游戏者重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，此时一瞬间静止，动能为零，故C正确； D．B点的速度为0，即动能为0，所以在这个过程中游戏者减小的重力势能将全部转化为绳的弹性势能，D错误。 故选AC。 5．如图所示，磁力板擦的重力为5N，可以与黑板相互吸引，小丽用拉力F向上拉动板擦，拉力F和板擦运动速度v与时间的关系分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（     ） A．板擦受到黑板的吸引力和黑板对板擦的支持力是一对平衡力 B．板擦在0～6s内移动了12cm C．在2～6s内，板擦受到的摩擦力为6N D．2s时，板擦的机械能最大 【答案】AC 【详解】A．板擦水平方向上，受到黑板对它的吸引力和黑板对它的支持力，满足二力平衡条件，是一对平衡力，故A正确； B．由丙图可知，板擦做匀加速直线运动，平均速度 路程 板擦做匀速直线运动，路程 总路程 故B错误； C．板擦匀速向上运动，竖直方向受力平衡，即 所以板擦受到的摩擦力 故C正确； D．时，速度变大，动能增大，高度升高，重力势能增大，所以机械能增大，时，速度不变动能不变，高度持续升高，重力势能持续增大，机械能持续增大，会大于2s时的机械能，所以2s时板擦的机械能不是最大，故D错误。 故选AC。 二、填空题（本题包括5小题，每空1分，共10分） 6．在小区中我们常看到一些标志，如图所示。甲图为限速标志，设置原因是：同一辆汽车行驶速度越大，汽车具有的________能就越大；乙图为禁止高空抛物标志，物体从高空下落过程中________势能转化为动能。 【答案】 动 重力 【详解】【小题1】动能的大小和物体质量、速度有关，同一辆汽车质量不变，行驶速度越大，具有的动能越大，发生事故时破坏性更强，因此需要限速。 重力势能的大小和物体的质量、高度有关，高空下落的物体，高度降低使得重力势能减小，速度增大使得动能增大，因此是重力势能转化为动能。 7．如图是光滑的轨道，点的高度大于点的高度，小球从点由静止自由滑下，沿轨道到达点后离开（不计空气阻力），从点到点的过程中重力势能转化为__________，小球到达点后运动轨迹最符合实际的是__________（选填“”“”“”或“”）。 【答案】 动能 c 【详解】[1]从A点到O点的过程，小球的质量不变，小球的高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，所以此过程是重力势能转化为动能。 [2] AOB是光滑的轨道，又不计空气阻力，整个运动过程中小球的机械能守恒。小球在A点时静止，只有重力势能，小球运动到右端最高点时，有向右的运动速度，即动能不为零，而机械能与A点时相同，故小球达到右端的最高点时重力势能略小于A点的重力势能，故高度略小于A点，由于小球有惯性，离开B点后会保持原来向斜向上运动，所以运动轨迹最符合实际的是c。 8．蹦蹦杆是一种健身玩具，它能跳起的原因是其脚踏板连有一根弹簧（图甲）。如图乙所示，小李同学玩蹦蹦杆的过程可以分为：挤压弹簧到最低位置；弹簧恢复原状，人获得一个向上的速度；人向上运动到达最高位置。挤压弹簧到最低位置时，___________能最大。小李动能最大的位置是___________。 【答案】 弹性势能 弹力等于重力时 【详解】蹦蹦杆在挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置时，速度为零，动能为零，同学的质量不变，所处的高度变小，所以重力势能减小，弹簧的形变量变大，弹性势能变大，即挤压弹簧到最低位置时，弹性势能最大； 人向上运动时当弹力大于重力，合力向上（与运动方向相同），向上加速，速度增大，当弹力等于重力时，合力为零，速度达到最大，即此时动能最大。 9．如图所示，一位运动员在练习滑雪，从点由静止开始下滑，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置。若不考虑滑雪板所受摩擦及空气阻力，则运动员在点和点的高度关系为__________（填“大于”“小于”或“等于”），请从能量转化的角度简述理由：__________。 【答案】 大于 不考虑摩擦和空气阻力，运动员的机械能总量守恒。A点运动员由静止开始下滑，动能为0，A点的机械能等于A点的重力势能；运动员运动到C点时仍有动能，因此C点的重力势能小于A点的重力势能。质量不变时，重力势能越大对应高度越高，因此大于。 【详解】略 10．如图甲所示，一重为的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示，则内拉力做功________J，拉力F的功率是________W。 【答案】 19.2 2.4 【详解】[1][2]由图乙知，物体做匀速直线运动，速度，则8s内铁块移动的距离为 拉力做的功 拉力做功的功率 试卷第2页，共21页 试卷第1页，共21页 学科网（北京）股份有限公司 $