第十一章 功和机械能 章末检测 2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 初中物理“功和机械能”单元卷，以长征八号发射、浮空风力发电等科技情境及谷爱凌滑雪、篮球运动等生活实例为载体，覆盖动能势能转化、实验探究及功功率计算，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|动能与速度关系、机械能守恒|结合蹦床运动分析能量转化，考查科学推理| |填空题|5|滚摆能量转化、惯性应用|以荡秋千模型考查动能变化，体现模型建构| |实验题|1|探究动能影响因素|用转换法（木块移动距离），设置“绝对光滑”情境考查质疑创新| |计算题|2|功和功率计算|结合新能源汽车、武夷有轨电车，强化社会责任与科学态度|

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．用如图所示的装置“探究动能大小与速度的关系”，下列说法中正确的是（　　） A．木块在滑行过程中受到的摩擦力逐渐减小 B．若水平面绝对光滑，实验不能达到探究目的 C．将不同质量的小球从斜面的同一高度由静止开始释放 D．木块静止时，所受水平面的支持力是由木块下表面形变产生的 2．小明制止弟弟从32层高楼扔玩具，因为这种行为非常危险。当玩具从高楼自由下落时（　 　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 3．如图所示，在蹦床运动中，B点是蹦床初始的位置，A点是运动员到达的最低点。运动员从B点运动到A点的过程中（不计空气阻力），下列判断正确的是（    ） A．运动员的重力势能最终转化为蹦床的弹性势能 B．运动员的重力势能转化为动能 C．运动员的动能逐渐增大 D．运动员的机械能逐渐增大 4．小文将排球竖直向上垫起，球离开手后上升的情况如图所示，下列说法正确的是（     ） A．排球在上升过程中，小文对排球做了功 B．排球在上升过程中，受到方向向上的作用力 C．排球在上升过程中，排球的重力势能增大 D．排球上升到最高点时，受到的合力为零 5．一小球从一定高度由静止释放，不计小球所受的空气阻力和浮力。小球下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球所受合力为零 B．小球的动能先增大，后保持不变 C．小球的机械能不守恒 D．小球所受重力做功越来越快 6．为了缓解同学们的学习压力，元旦举办了三人篮球比赛，如图所示是篮球被抛出后在空中运动的一段轨迹，在这运动过程中，下列说法正确的是（     ） A．从a到b的过程中，篮球受到了推力 B．重力改变篮球的运动状态 C．篮球到达b点时，处于静止状态 D．从b到c过程中，篮球速度增大，惯性增大 7．2026年4月由天津总装的长征八号遥七卫星运载火箭成功发射，它加速升空阶段（     ） A．动能不变 B．动能减小 C．重力势能增大 D．机械能减小 8．新情境：如图所示，全球首台适用于城市环境的兆瓦级S2000浮空风力发电系统，经过约30分钟爬升，顺利到达2000米高度，依靠固定于地面的高强度系留缆绳的牵拉，实现稳定悬停。该系统囊体内充满氦气，产生的浮力超过系统自身重力。下列有关说法正确的是（     ） A．该系统匀速上升过程中，动能不变、重力势能增大，机械能守恒 B．该系统匀速上升时，受到的浮力与重力是一对平衡力 C．该系统在高空稳定悬停时，处于平衡状态 D．该系统在浮力、重力和缆绳拉力的共同作用下实现爬升和悬停，说明力能使物体发生形变 二、填空题 9．如图所示，滚摆下降时，它的高度越来越低、速度越来越大，滚摆的______能转化为______能；滚摆上升时，它的速度越来越小、高度越来越大，滚摆的______能转化为______能。 10．2026年米兰奥运会，中国选手谷爱凌不负众望，成为冬奥会历史上自由式滑雪项目获得金牌和奖牌最多的运动员。运动员腾空后，仍能向前运动，是由于_______。运动员在空中加速下降时，重力势能_______，动能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 11．如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，两点等高，球在B点的动能______（选填“大于”“小于”或“等于”）球在点的动能，从到的过程中，动能在______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．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_______。 13．如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中，其机械能_________________，其动能大小随时间变化的曲线更接近图像_________（选填“①”“②”）。 三、实验题 14．在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，用质量分别为m和M的两个钢球。 (1)实验中，探究的动能是指______（填序号）； A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块的动能 (2)通过观察木块B移动的距离长短，来判断动能的大小，这种研究方法是______（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）； (3)由甲、乙两图可得实验结论：当质量一定时，______越大，动能越大。由乙、丙两图可得实验结论，这个结论可用于解释汽车______（选填“超速”或“超载”）带来的危害； (4)若在进行乙、丙两图实验时，丙图中木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，只需要重新进行图丙的实验，下列方法可行的是______（填序号）。 A．降低钢球滚下时的高度 B．换用一个质量更大的木块 C．换用足够长的木板 (5)若水平面绝对光滑，本实验将______（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 四、计算题 15．在某次测试中，如图某品牌新能源电动汽车在平直公路上以最大速度50m/s匀速行驶了200s，测试数据汽车与人总质量1500kg，汽车牵引力为车重的0.1倍。求： (1)汽车与人的总重力； (2)在200s内牵引力所做的功； (3)在200s内牵引力所做的功率。 16．武夷有轨电车“朱子号”（如图），是文脉传承与文旅创新的深度融合。在某次运行中，电车在水平轨道上匀速行驶5 km，用时6 min，牵引力的功率恒为800 kW。求电车此次运行中： (1)速度的大小。 (2)牵引力做的功。 (3)牵引力的大小。 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 A A C D B C C 1．B 【详解】A．滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关。木块滑行时，对水平面的压力、接触面粗糙程度都不变，因此摩擦力大小不变，故A错误； B．本实验通过观察木块被推动的距离来判断小球动能大小。若水平面绝对光滑，木块不受摩擦力，会一直做匀速直线运动，无法比较移动距离，不能达到探究目的，故B正确； C．探究动能大小与速度的关系，需要控制小球质量相同，改变小球到达水平面的速度，因此应该将相同质量的小球从斜面不同高度释放，故C错误； D．弹力是施力物体形变产生的，木块受到的支持力，施力物体是水平面，因此支持力是水平面形变产生的，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】玩具从高楼自由下落时，质量不变，在重力的作用下，下落过程中速度越来越大，动能增大；离地面越来越近，高度不断降低，重力势能减小，因此玩具下落时动能增大，重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】 运动员从B（蹦床初始位置）运动到A（最低点）的过程中，高度逐渐降低，蹦床弹性形变逐渐增大，最终在A点运动员速度减为0，且不计空气阻力。 A．到达最低点A时，运动员动能为0，运动员减少的重力势能（含动能）最终全部转化为蹦床的弹性势能，故A正确； B．该过程中，运动员的重力势能除了转化为动能，还不断转化为蹦床的弹性势能，最终动能也减小为0，故B错误； C．下落过程中，一开始重力大于弹力，速度增大、动能增大；当弹力大于重力后，速度减小、动能减小，动能是先增大后减小，故C错误； D．运动员对蹦床做功，自身机械能不断转化为蹦床的弹性势能，因此运动员的机械能逐渐减小，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】AB．排球在上升过程中，小文不再对排球施加力，所以排球没有受到方向向上的作用力，小文对排球也没有做功，故AB错误； C．排球在上升过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，故C正确； D．排球在上升到最高点时，不计空气阻力，排球只受到竖直向下的重力作用，合力不为零，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．不计空气阻力和浮力，小球下落过程中只受重力作用，合力等于重力，不为零，故A错误； B．小球下落时速度不断增大，小球质量 m 不变，动能持续增大，故B错误； C．不计空气阻力和浮力，小球下落过程中只有重力做功，动能和重力势能相互转化，机械能总和不变，即机械能守恒，故C错误； D．重力做功的功率，小球下落过程中，速度 v 越来越大，重力 G 不变，所以功率 P 越来越大，说明重力做功越来越快，故D正确。   故选D。 6．B 【详解】A．球从a到b的过程中，手与球之间没有相互作用，球没有受到推力，故A错误； B．篮球在空中运动时，重力的作用使篮球速度的大小和方向不断变化，即重力改变了篮球的运动状态，故B正确； C．篮球到达b点时还具有向前的速度，不是静止状态，故C错误； D．从b到c过程中，篮球高度降低，重力势能转化为动能，速度增大，但惯性只与物体的质量有关，与速度无关，篮球质量不变，惯性不变，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】ABC．运载火箭加速升空阶段，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大。故AB不符合题意，C符合题意； D．运载火箭，动能增大，重力势能增大，机械能增大。故D不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A．匀速上升过程中，系统质量不变、速度不变，因此动能不变；高度增加，因此重力势能增大；机械能等于动能与势能之和，因此机械能增大，机械能不守恒，故A错误； B．该系统匀速上升时，受到向上的浮力，以及向下的重力和缆绳拉力，浮力大小等于重力与拉力的大小之和，浮力大小不等于重力大小，不符合二力平衡条件，因此浮力与重力不是一对平衡力，故B错误； C．平衡状态指静止状态或匀速直线运动状态，该系统在高空稳定悬停时，处于静止状态，因此属于平衡状态，故C正确； D．该系统爬升时运动状态改变，悬停时保持静止，该现象说明力可以改变物体的运动状态，不能说明力能使物体发生形变，故D错误。   故选  C 9． 重力势 动 动 重力势 【详解】[1]滚摆从高处向低处运动时，质量不变、高度变小、重力势能变小，速度变大、动能变大，滚摆的重力势能转化为动能。 [2]滚摆从低处向高处运动时，质量不变、速度变小、动能变小，高度变大、重力势能变大，滚摆的动能转化为重力势能。 10． 惯性 减小 增大 【详解】物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，运动员腾空后，由于惯性会保持原来向前的运动状态，因此仍能继续向前运动； 重力势能大小与质量、高度有关：运动员加速下降时，质量不变，高度降低，因此重力势能减小； 动能大小与质量、速度有关：运动员加速下降时，质量不变，速度增大，因此动能增大。 11． 大于 减小 【详解】B、C两点高度相同，小球质量不变，因此两点重力势能相等。小球摆动过程中需要克服空气阻力做功，机械能会不断损耗减少，B点在C点之前，机械能损耗更少，总机械能更大。机械能为动能何重力势能之和，重力势能相等时，B点动能大于C点动能；O是摆动的最低点，小球从O向D运动过程中，速度减小、高度增加，动能转化为重力势能，因此动能减小。 12． 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。 13． 守恒 ② 【详解】不计空气阻力时，实心球只有动能和重力势能相互转化，机械能总量不变，即实心球的机械能守恒。 实心球脱手后，质量不变，上升过程中速度减小，动能减小；到达最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向仍有速度，所以动能不为0；下落过程中速度增大，动能增大，因此动能随时间变化的曲线是先减小后增大，且最低点动能不为0，故选②。 14．(1)B (2)转换法 (3) 速度 超载 (4)C (5)不能 【详解】（1）本实验的目的是探究钢球运动到水平面撞击木块时的动能大小，因此探究的是钢球撞击木块时的动能，故选B。 （2）动能大小无法直接观察，通过木块移动的距离间接反映动能大小，这种将不易观察的物理量转换为可观察的宏观现象的研究方法是转换法。 （3）甲、乙两图中钢球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面的速度不同，高度越高速度越大，木块移动距离越远，因此结论：质量一定时，速度越大，动能越大；乙、丙两图中钢球滚下高度相同（到达水平面速度相同），质量不同，探究的是速度一定时动能和质量的关系，对应汽车超载（质量增大，动能增大）带来的危害。 （4）乙、丙实验需要控制钢球到达水平面的速度不变（即滚下高度不变），探究动能和质量的关系。 A．改变高度会改变速度，不符合控制变量要求，故A不符合题意； B．换用更大木块会改变摩擦力，无法准确比较动能，故B不符合题意； C．换用足够长的木板，不改变实验变量，只需要保证木块不会滑出、能测量移动距离，方法可行，故C符合题意。 故选C。 （5）若水平面绝对光滑，木块被撞击后将一直做匀速直线运动，无法比较木块移动的距离，因此不能达到探究目的。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车与人的总质量，汽车与人的总重力 （2）由题意得牵引力为总车重的0.1倍， 汽车行驶路程 牵引力做功 （3）牵引力的功率 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）电车在水平轨道上匀速行驶的时间 电车在水平轨道上匀速行驶的速度 （2）牵引力做的功 （3）牵引力的大小 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 $