期末物理复习专题 功和机械能 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦功和机械能核心概念，通过辨析、计算、实验三维题型构建从概念理解到综合应用的知识逻辑链，渗透物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|8单选/5填空|考查动能势能变化、做功条件及机械能转化，结合机器人、飞艇等实例|以功的定义为基础，构建动能、势能概念，推导机械能转化规律| |定量计算|2计算|结合电动汽车、福建舰场景，综合功、功率公式应用|从功的公式延伸至功率计算，关联平衡力条件解决实际问题| |实验探究|1实验|控制变量法探究动能与质量、速度关系，含数据处理与方案优化|通过转换法（木块移动距离）建立动能影响因素的科学推理链条|

期末复习专题 功和机械能 一、单选题 1．杭州宇树科技研发的机器人在蛇年春晚上表演扭秧歌，如图所示，表演中机器人实现零失误。下列说法正确的是（　　） A．机器人匀速运动的过程中，动能大小不变 B．机器人下蹲的过程中，没有力对机器人做功 C．随着身体的摆动，机器人惯性大小会发生变化 D．手绢脱离“手”向上飞出过程中，重力势能转化为动能 2．现代战斗机座椅下都安装有弹射装置，当遇到紧急情况时，弹射装置能把飞行员弹出，帮助飞行员逃生。在被弹出的过程中，飞行员具有的能量有（　　） A．动能和重力势能 B．动能和弹性势能 C．重力势能和弹性势能 D．动能、重力势能和弹性势能 3．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示，下列说法中错误的是（　　） A．小车最终会停下来说明力是改变物体运动状态的原因 B．实验中要控制小车每次到达斜面底端时速度相同 C．小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功不同 D．小车在毛巾表面运动时阻力做功的功率最大 4．关于机械能及其转化，下列说法正确的是（    ） A．蹦床运动员在蹦床时机械能不变 B．匀速上升的电梯，动能转化为重力势能 C．扔出去的铅球升至最高点时不具有动能 D．洒水车在平直的街道上洒水时重力势能减小 5．如图，工件被机械臂夹住，沿竖直方向匀速下降0.4m，用时2s。已知工件的质量为1.5kg，g取10N/kg。匀速下降过程中，工件（　　） A．受到的摩擦力大小不变 B．受到的重力大于摩擦力 C．重力做功为0 D．重力做功的功率为0.3W 6．小程学校组织大家去橘子洲研学，下列情形中小程对书包做了功的是（    ） A．小程背着书包站在原地拍照 B．小程背着书包匀速登上观光台阶 C．小程背着书包在水平步道匀速行走 D．小程背着书包坐在马路旁边的座椅上 7．我国首款“空中应急救援平台”载人飞艇AS700于2026年1月完成首次载人商业飞行。飞艇在匀速升空过程中（     ） A．动能增大 B．动能减小 C．机械能增大 D．机械能守恒 8．吊挂式灭火弹是一种航空投掷式森林消防设备，利用无人机挂载灭火弹灭火为传统救援模式注入新战法。如图所示，在为模拟灭火做准备的过程中，无人机挂载灭火弹匀速上升时，灭火弹的（     ） A．重力势能越来越小 B．动能大小保持不变 C．机械能先变大后变小 D．重力势能转化为动能 二、填空题 9．如图为某火星探测器在轨运动的轨迹图。在远火点运动向近火点的过程中，探测器的重力势能______（选填“增大”或“减小”），所以近火点的速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）远火点的速度。 10．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。 11．竖直向上抛出的小球，上升过程中动能_________，重力势能_________，不计空气阻力，小球机械能总量________。 12．跳远比赛中，小兰经过助跑，奋力蹬踏板后凌空而起，在空中向前运动一段弧线后落入沙坑。凌空而起时小兰的重力势能________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。小兰由于________会在空中继续向前运动一段距离。 13．竖直向上抛出的篮球，上升过程中动能________，重力势能________；落地撞击地面发生形变时，动能转化为________能。 三、实验题 14．为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球、木块等器材进行了如图所示的实验。 实验序号 钢球质量m/g 钢球自由滚下高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m 甲 20 10 4 乙 20 20 16 丙 40 20 32 (1)实验中通过比较___________来判断钢球动能的大小。 (2)分析比较乙和丙两组实验，其他条件相同时，物体质量越大，动能越___________； (3)分析比较甲和乙两组实验可得，物体动能大小与物体的___________有关； (4)由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关。进一步探究，获得了表格内的数据，如图所示，分析表格内的数据可知，利用乙、丙两次实验可验证危害程度与___________（填“超载”或“超速”）有关；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是___________ (5)科学小组换用图丁装置进行实验，让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达水平面的速度相同，从而探究动能与质量的关系。某一次实验中，木块被撞后滑出木板，拟重做实验继续研究动能与质量的关系。甲同学建议换用同样材料但较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应采用___________同学的建议。 四、计算题 15．新能源纯电动汽车因具有环保、节能、高效等诸多优势，日渐成为人们日常使用的重要交通工具。如图所示，该纯电动汽车质量为，静止时与地面的总接触面积为。若该汽车在平直的公路上匀速行驶240m，用时30s。此过程中纯电动汽车所受的阻力为600N。求： (1)纯电动汽车静止在地面上时，对地面的压强是多少？ (2)此过程中，纯电动汽车所受的牵引力做功的功率是多少？ 16．“福建舰”满载时排水量为8万吨，其满载时匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍，（取），当“福建舰”满载时并以的速度沿水平方向匀速航行。求： (1)通过的路程？ (2)所受重力大小？ (3)上述匀速航行过程中牵引力所做的功？ 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 A A C D A B C B 1．A 【详解】A．机器人匀速运动的过程中，质量和速度不变，动能大小不变，故A正确； B．机器人下蹲的过程中，重心在重力方向上移动了一段距离，重力对机器人做了功，故B错误； C．惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，故随着身体的摆动，机器人惯性不变，故C错误； D．手绢脱离“手”向上飞出过程中，手绢质量不变，速度减小，高度增大，它的动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D错误。 故选 A。 2．A 【详解】运动的物体具有动能，在一定高度的物体具有重力势能。飞行员被弹出时具有速度与高度，因此具有动能和重力势能；未发生弹性形变，无弹性势能。故选A。 3．C 【详解】A．小车最终会停下来是受到了摩擦阻力的作用，这说明力是改变物体运动状态的原因，故A正确，不符合题意； B．根据控制变量法，实验中要使小车在水平面运动时只有阻力大小不同，故每次都要控制小车到达斜面底端时速度相同，故B正确，不符合题意； C．同一个小车的质量相同，到达斜面底端时速度相同，则三次实验中小车的机械能相同，最终停止时是阻力做功等于到水平面时的机械能，所以小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功相同，故C错误，符合题意； D．在毛巾表面滑行时间最短，由 可知，克服摩擦力做功相同，在毛巾表面功率最大，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．蹦床运动员运动过程中，需要克服空气阻力和摩擦做功，机械能会转化为内能，机械能减小，故A错误； B．匀速上升的电梯，速度、质量都不变，因此动能不变，不是动能转化为重力势能，重力势能的增加来自电机做功，故B错误； C．扔出去的铅球升至最高点时，仍具有水平方向的速度，因此仍然具有动能，故C错误； D．洒水车在平直街道洒水时，高度不变，但自身质量不断减小，重力势能与质量和高度有关，因此重力势能减小，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】AB．工件匀速下降，处于平衡状态，其受到的重力和机械臂对它的摩擦力是一对平衡力，大小相等，重力大小不变，因此摩擦力大小不变，故A正确；B错误； C．重力方向竖直向下，工件沿重力方向移动了距离，重力做功，故C错误； D.重力做功的功率 ，故D错误。 故选A。 6．B 【详解】A．小程对书包施加了向上的支持力，但书包在力的方向上没有通过距离，因此没有做功，故A不符合题意； B．小程对书包施加了向上的力，且书包随着小程登阶在向上的方向上通过了距离，因此对书包做了功，故B符合题意； C．小程对书包施加的力是向上的，而书包移动的方向是水平的，力的方向与运动方向相互垂直，在力的方向上没有通过距离，因此没有做功，故C不符合题意； D．小程对书包有向上的支持力，但书包保持静止状态，没有在力的方向上通过距离，因此没有做功，故D不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】飞艇匀速升空，速度不变，动能不变，升空过程中质量不变、高度增加，因此重力势能增大；机械能为动能与重力势能之和，动能不变、重力势能增大，因此机械能增大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】AB． 无人机挂载灭火弹匀速上升时，灭火弹质量不变、速度不变、高度增加，所以动能不变、重力势能增大 ，故A不符合题意，B符合题意； C． 机械能等于动能和重力势能之和，动能不变、重力势能增大，所以机械能增大，故C不符合题意； D． 因为动能不变，所以不存在重力势能转化为动能的情况，故D不符合题意。 故选B。 9． 减小 大于 【详解】[1][2]火星探测器在从远火点向近火点运动的过程中，质量不变，高度降低，则重力势能减小，火星探测器运动过程中机械能守恒，所以动能增大，则速度增大，所以近火点的速度大于远火点的速度。 10． 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。 11． 减小 增大 不变 【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关，小球上升过程中质量不变，速度逐渐减小，因此动能减小。 重力势能的大小与物体的质量和高度有关，小球上升过程中质量不变，高度逐渐增大，因此重力势能增大。 不计空气阻力时，小球在运动过程中只有动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。 12． 变大 惯性 【详解】小兰凌空而起时，自身质量不变，所处高度升高，因此重力势能变大。 小兰助跑后具有向前的运动状态，离开踏板后，由于惯性，会保持这一运动状态，从而在空中继续向前运动一段距离。 13． 减小 增大 弹性势 【详解】篮球上升过程中，质量不变，速度不断减小，高度不断升高，因此动能减小，重力势能增大；篮球落地撞击地面发生弹性形变时，动能减小，能量转化为弹性形变储存的弹性势能，因此动能转化为弹性势能。 14．(1)木块移动的距离 (2)大 (3)速度 (4) 超载 速度 (5)甲 【详解】（1）物体动能大小不能直接观察，实验中通过观察木块被推动距离的大小来反映小球对木块做功的多少，块移动的距离越远，表示小球对木块做的功越多，即小球的动能越大，此方法间接判断小球动能的大小运用了转换法。 （2）比较乙和丙两组实验，钢球下落的高度相同，即到达水平面的速度相同，而钢球的质量不同，且钢球的质量越大，木块被撞后移动的距离越远，即钢球的动能越大，因此可知其他条件相同时，物体质量越大，动能越大。 （3）比较甲和乙两组实验，钢球的质量相同，下落的高度不同，即达到水平面的速度不同，钢球下落的高度越大，木块被撞后移动的距离越远，即钢球的动能越大，故可知物体动能大小与物体的速度有关。 （4）[1]由乙、丙实验可知，钢球速度相同时，质量越大，动能越大，能够做的功越多，破坏力更大，即动能与质量成正比，可验证交通事故的危害程度与超载有关。 [2]由甲、乙实验，质量相同，乙速度是甲的2倍，乙推动木块的距离是甲的4倍，即动能与速度的平方成正比；由乙、丙实验，速度相同，丙质量是乙的2倍，丙推动木块距离是乙的2倍，即动能与质量成正比，所以对动能影响较大的因素是速度。 （5）图丁装置虽与原实验结构不同，但核心研究方法仍为转换法：钢球撞击木块后，木块会在水平面上运动，木块运动的距离越远，说明钢球撞击木块时的动能越大。因此，通过“木块被碰撞后移动的距离”反映钢球动能的大小。让质量不同的钢球从相同高度摆下，由于摆长相同、初始高度相同，钢球下摆过程中重力势能转化为动能的总量相同，到达水平面时的速度大小相同。因此，此操作的目的是使钢球到达水平面的“速度”相同。实验中控制了钢球的速度相同，改变了钢球的质量（质量不同），结合控制变量法，此实验是为了探究动能与“质量”的关系。木块被撞后滑出木板，说明钢球的动能较大，导致木块获得的动能足够大，超过了木板的长度。需在不改变实验探究目的，即探究动能与质量的关系，需保持速度相同、质量不同的前提下，让木块能停在木板上。分析三位同学的建议：甲同学：换用同样材料但较长的木板，木板材料相同则木块受到的摩擦力不变，较长的木板能为木块提供更长的运动空间，可避免木块滑出，且不改变钢球的动能和木块的受力情况，符合实验要求。乙同学：换一个较大的木块，较大的木块质量更大，根据惯性和摩擦力知识，木块质量增大时，受到的摩擦力会增大，但同时木块的惯性也会增大，无法保证木块运动距离的变化能准确反映钢球动能的大小，可能干扰实验结果，不符合要求。丙同学：降低钢球下摆的高度，会导致钢球到达水平面时的速度减小，改变了实验中需控制的“速度”变量，实验条件被破坏，无法得出正确结论，不符合要求。因此，应采用甲同学的建议。 15．(1) (2) 【详解】（1）汽车质量 水平地面上，汽车对地面的压力等于自身重力为 汽车对地面的压强是 （2）汽车在平直公路匀速行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此牵引力 牵引力做的功 牵引力做功的功率是 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）“福建舰”的速度 匀速航行的时间 通过的路程 （2）“福建舰”满载时排水量为 “福建舰”满载时受到的浮力 由于“福建舰”漂浮在水面上，浮力与重力二力平衡，大小相等，所受重力为 （3）其满载时匀速直线航行受到的阻力为 匀速直线航行时，受到的牵引力和阻力是平衡力，大小相等，牵引力的大小为 匀速航行过程中牵引力所做的功 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 $