人教版八年级下册物理单元测试卷
第十一章 功和机械能
（本试卷6个大题，24个小题。满分100分，考试时间90分钟。）
姓名 班级 学号 成绩
一、选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。第1~8题为单项选择题；第9、10题为多项选择题，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分）
1．下列事例中，人对物体做功的是（ ）
A．物理老师提着实验器材爬上二楼教室 B．运动员举着杠铃原地不动
C．背着书包的中学生在水平路面上匀速行走 D．被运动员踢出去的足球在草地上滚动的过程中
2．某同学骑自行车匀速下坡的过程中，他和自行车的（ ）
A．重力势能逐渐增大，动能逐渐增大 B．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小
C．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大 D．重力势能逐渐减小，动能大小不变
3．如图所示的四个实例中，机械能减小的是（ ）
A．匀速水平飞行的飞艇 B．减速下坡的汽车
C． 停放在地面的无人机 D．加速升空的火箭
4．孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化。如图所示，孔明灯点燃后，在某一时段匀速上升，忽略其质量的变化。则孔明灯在该时段（ ）
A．重力势能不变 B．动能保持不变
C．机械能减小 D．机械能保持不变
5．小丽同学在中考体育考试中，选择了引体向上项目。如图是引体向上的示意图。小丽同学在1min内做了8个规范的引体向上，则她在整个做引体向上过程中的功率约为（ ）
A．10W B．60W
C．100W D．150W
6．台湾及其附属岛屿是中国领土神圣不可分割的一部分，为了维护国家领土完整，2020年解放军军机进行了多次绕台飞行，如图所示，我国轰-6K轰炸机正在执行绕台飞行任务，在考虑耗油的情况下，在高空水平匀速飞行时（ ）
A．轰-6K轰炸机的动能保持不变
B．轰-6K轰炸机的重力势能保持不变
C．轰-6K轰炸机的升力与重力为一对平衡力
D．机翼下方的空气流动速度大于上方的空气流动速度
7．2024年2月27日，“空中的士”首飞成功，深圳至珠海仅需20分钟。如图所示，“空中的士”飞行时可载5人，巡航速度可达200km/h，下列说法正确的是（ ）
A．本次深圳至珠海航行距离约为400km
B．“空中的士”能起飞是因为它受到了空气的浮力
C．“空中的士”加速升空时受到的升力等于重力
D．满载时上升100m对所有乘客做功约为3×105J
8．如图所示的四种情形中，对力是否做功判断正确的是（ ）
A．甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走，人对滑板做了功
B．乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，人对货车做了功
C．丙图中人用力搬石头但石头仍保持静止，人对石头做了功
D．丁图中人举着杠铃保持静止的过程中，人对杠铃做了功
9．（多选）爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从楼上到楼，爷爷的体重是小丽体重的倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的倍，若爷爷做功为，功率为，小丽做功为，功率为，则下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（多选）如图所示，小明将细线的一端固定在O点，在细线的另一端系一个小铁球，拉直细线后从A点由静止释放小铁球，小铁球从A点经B点向C点运动，来回摆动一段时间后，静止在B点。下列说法正确的是（ ）
A．小铁球的机械能在A点最大
B．小铁球的动能在第一次经过B点时最大
C．小铁球从B向C运动的过程中，动能越来越大
D．小铁球从C向B运动的过程中，重力势能越来越大
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共14分。）
11．如图是一种“跳跳人”玩具，用手指按压“跳跳人”，松手后，“跳跳人”会弹至一定高度。此过程中弹性势能最终转化为 能。按压“跳跳人”的力越大，发现“跳跳人”弹起的高度越高，说明弹性形变越大， 能越大。
12．一位学生在玩搭积木游戏时，将平放在水平地面上的完全相同的10块正方体实心积木一块一块地叠高，如图所示。已知每个正方体积木的质量为100g，边长均为5cm，这个过程中人至少要克服积木的重力做功 J。
13．2024年1月17日22时27分，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场点火发射。火箭在加速升空过程中，飞船的重力势能 ，其机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
14．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图象分别如图乙、图丙所示。由图象可知，6～9s内，拉力对物体做功 J，物体在第4s时受到的摩擦力大小为 N。
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分。）
15．如图（a）为某同学正在投实心球过程，请在图丙（b）中画出实心球离开手后在空中运行直到落地过程其机械能随时间变化的关系图像。（设实心球刚离开手时动能为E0，不计空气阻力）
16．如图甲所示，物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面，用力把物块A从C点向左移并压缩弹簧至B处。静止释放物块A，物块A在光滑的水平面上运动，请在坐标系中画出释放物块A后，物块A从B点运动到C点的速度随时间变化图像。
17．如图甲所示，用弹簧测力计拉动水平面上的物块，拉力大小和物块的速度随时间变化情况分别如图乙、丙所示。请在图丁中画出拉力的功率随时间变化的图象。（注：P=Fv）
四、实验探究题（本题共3个小题，第18题8分，第19题12分，第20题8分；共28分。）
18．小明为了探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了如图甲、乙、丙所示的实验装置来进行实验。
（1）该实验中研究的是 （小球/木块）的动能，通过观察 判断其动能大小，这种研究方法是 。
（2）对比甲和乙是为了探究动能大小与 的关系。
（3）对比乙和丙，可得到的结论是 。
（4）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）若质量不同的小球分别从同一斜面的不同高度静止自由释放推动同一位置的木块，则 （选填“能”或“不能”）根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小。
19．图1，物体A重10N，在同一水平面上从O点运动至Q点。OP段物体在水平拉力作用下做匀速直线运动，在P点时撤去，改用水平向左的拉力一直作用在物体上，物体仍向右运动，最后在Q点保持静止。
（1）OP段A的速度为 m/s。在图2画出A在P点受到的摩擦力（以“●”代表物体）；
（2）在Q点物体受到的摩擦力 N；
（3）A从O运动到P，做的功为 J、功率为 W，A的重力做的功为 J。
20．明明在电视上观看了小轮车比赛（如图甲所示）时的情景，发现小轮车飞越障碍时落地的水平距离不尽相同，引起了他的思考。于是他们按照图乙所示方法，找来比较光滑的圆弧轨道（末端水平）、1个小钢球，探究影响钢球水平抛出距离（即落地点到抛出点的水平距离）与哪些因素有关，并提出以下猜想：
猜想A：与小球在轨道上静止释放时的高度h有关；
猜想B：与水平抛出点的离地高度H有关。
（1）为了验证猜想是否正确，需要测量水平距离s，所以让一小钢球从轨道的 （选填“末”或“始”）端由静止下落，着地点O即为水平移动的起点位置；
下表是他们在实验
序号 轨道末端水平部分离地面的高度H/cm 小球在轨道上由静止释放时的高度h/cm 落地点与抛出点的水平距离 s/cm
1 20 50 68
2 40 50 132
3 60 50 200
4 40 100 140
5 40 150 170
①比较序号为1、2、3三次实验数据，可验证猜想 ；结论是在其他条件相同的情况下，轨道末端水平部分离地面的高度越高，钢球水平抛出距离越远；
②综合分析表中序号 三次实验数据，可验证猜想A，结论是当其他条件都相同时 。
五、简答题（本题共2个小题，每小题3分，共6分。）
21．我国自行设计的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功。如图所示，请从进出站两个方面解释列车站台设计成中间高两边低的原因。
进站： ；
出站： 。
22．如图所示，小鱼在公园里滑滑梯，他分别眼三条长短不同的路径滑到地面。在不考虑摩擦和空气阻力的情况下，他到达滑梯最底端的速度是相同，请解释原因。
六、综合应用题（本题共2个小题，第23题8分，第24题8分；共16分。）
23．（8分）为了保护湿地的生态环境，游客在湿地景区内游览时需乘坐新型电车。
（1）景区观光公路全长18km，游客乘电车游览全程需要2h，电车的平均速度是多少？（2分）
（2）满载的电车在水平地面上静止时，车和人的总质量是1600kg，轮胎与地面的接触面积是，电车对地面压强是多少？取 （3分）
（3）电车在某段水平公路上沿直线匀速行驶2km，电车受到的阻力是1500N，那么在这段路程内电车牵引力做功是多少？ （3分）
24．（8分）我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示，该飞机空载质量为41t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
求：(1)为了使飞机获得向上的升力，机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状，其科学原理是 ，飞机飞行过程中，燃料的热值 。（选填“增大”“减小”或“不变”） （2分）
(2)飞机空载静止在水面上时排开水的体积。 （3分）
(3)在一次灭火演戏测试中，AG600蓄水后盘悬在火场上方150m处，分次将所蓄水投下，每次投水100kg，投下的水下落过程中由于重力和空气阻力的作用，先加速运动后匀速运动，匀速运动的速度是10m/s，匀速运动时间是12s，加速过程的平均速度是匀速运动速度的0.375倍，求一次所投的水在下落过程中重力做功的平均功率。( 3分)
试卷第1页，共3页
八年级下册 物理单元测试卷 第 1 页，共 7 页
参考答案：
1．A
【详解】A．老师提着实验器给了器材一个向上的力，爬上二楼教室的过程中又使器材在向上的力方向上移动了距离，故老师对器材做了功，符合题意．
B．运动员举着杠铃原地不动，有力存在但没有在力的方向上移动距离，故运动员对杠铃没有做功，不符合题意．
C．背着书包在水平路面上匀速前进，人给书包的力是向上的，书包移动的距离是水平的，故人对书包没有做功，不符合题意．
D．人足球被踢后，由于惯性在草地上滚动一段距离，此时人没有力作用在足球上，所以人没有对足球做功，不符合题意．
2．D
【详解】同学骑自行车匀速下坡的过程中，质量、速度不变，高度下降，所以动能不变，重力势能减小。故ABC项不符合题意，D项符合题意。
故选D。
3．B
【详解】A．匀速水平飞行的飞艇，质量、速度不变，所以动能不变；高度不变，所以重力势能不变，故机械能不变，故A不符合题意；
B．减速下降的汽车，质量不变、速度减小导致动能减小，高度降低导致重力势能减小，故机械能减小，故B符合题意；
C．停放在地面的无人机，速度为零，故动能为零，所处的位置不变，故重力势能不变，则机械能保持不变，故C不符合题意；
D．加速升空的火箭，速度变大导致动能增大，高度升高导致重力势能增加，故机械能增大，故D不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】忽略其质量的变化，孔明灯匀速上升，速度不变，所以动能不变；升空过程中高度增大，所以重力势能增加。机械能等于动能和势能之和，所以机械能增加。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】小丽的重力约为600N，每一次引体向上的高度约为0.6m，小丽每一次引体向上所做的功
W=Gh=600N×0.6m=360J
小丽1min做的总功
W总=360J×8=2880J
t=1min=60s
小丽做功的平均功率
故B符合题意。
故选B。
6．C
【详解】AB．轰-6K轰炸机正在执行绕台飞行任务，在考虑耗油的情况下，在高空水平匀速飞行，速度不变，质量减小，故动能减小，高度不变、质量减小，势能减小，故AB不符合题意；
C．飞机在水平方向匀速行驶时，受到平衡力的作用，在竖直方向受到向上的升力和向下的重力的作用，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，且在一条直线上，是一对平衡力，故C符合题意；
D．在相同是时间内，空气经过机翼上方的路程长，速度大，经过机翼下方的路程短，速度小；所以上方空气流速大压强小，下翼面空气流速小受到的压强大，机翼上下方存在压强差，进而产生压力差，即产生向上的升力，故D不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】A．本次深圳至珠海航行距离
故A错误；
B．“空中的士”能起飞是因为机翼上凸下平，利用了流体压强的知识，故B错误；
C．“空中的士”加速升空时，处于非平衡状态，受到的升力不等于重力，故C错误；
D．“空中的士”飞行时可载5人，每个人的质量约为60kg，则人的总重力
G=nmg=5×60×kg×10N/kg=3000N
满载时上升100m对所有乘客做功
W=Gh=3000N×100m=3×105J
故D正确。
故选D。
8．B
【详解】A．甲图人提着滑板在平直的路面上匀速行走，人对滑板施加了力的作用，但滑板没有在力的方向上通过距离，所以人对滑板不做功，故A错误；
B．乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，人对货车施加了力的作用，货车在力的方向上通过距离，所以人对货车做了功，故B正确；
C．丙图中人用力搬石头但石头仍保持静止，人对石头施加了力，石头没有在力的方向上通过距离，所以人对石头没有做功，故C错误；
D．丁图中人举着杠铃不动，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，所以人对杠铃没有做功，故D错误。
故选B。
9．BC
【详解】AB．爷爷和小丽所做功的比值为
故A 错误，B 正确；
CD．功率之比
故 C 正确，D 错误。
故选BC。
10．AB
【详解】A．根据题意可知，小铁球从A点经B点向C点运动，来回摆动一段时间后，静止在B点，这说明小铁球的机械能减小了，这是因为小铁球克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以小球在A点的机械能是最大的，故A正确；
B．小铁球在第一次经过B点时，小铁球的重力势能转化为动能，由于机械能逐渐减小，所以在第一次经过B点时的动能是最大的，故B正确；
C．小铁球从B向C运动的过程中，质量不变，速度变小，动能越来越小，故C错误；
D．小铁球从C向B运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能越来越小，故D错误。
故选AB。
11． 重力势 弹性势
【详解】[1]“跳跳人”玩具上有一个弹片，用手指按压“跳跳人”，弹片发生弹性形变，具有弹性势能，松手后，弹片还原将“跳跳人”弹至一定高度，高度变大，重力势能变大，所以此过程中弹性势能最终转化为重力势能。
[2]弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，按压“跳跳人”的力越大，形变量越大，“跳跳人”弹起的高度越高，即转化的弹性势能越大，说明弹性形变越大，弹性势能越大。
12．2.25
【详解】把10块积木看成一个整体，10个积木的总重力为
平放在水平地面上时的重心高度为
叠放后整体的重心高度
将积木竖直叠放后，整体重心上升的高度为
克服总重力做的功
13． 变大 变大
【详解】[1][2]飞船随火箭加速升空过程中，飞船的质量不变，速度增加，则动能变大，高度增加，则重力势能变大，所以其机械能变大。
14． 12 4
【详解】[1]由丙图知道，6s～9s内，物体做匀速直线运动，速度为v=1m/s，运动的距离
且物体在水平方向上受到的滑动摩擦力f推力F平衡，即
故拉力对物体做功
[2]t=4s时，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力的大小不变，仍为4N。
15．
【详解】铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。 铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交。所以在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大，如图所示：
16．
【详解】当压缩弹簧时，弹簧具有弹性势能，在恢复形变时，弹性势能转化为动能，使物块获得一定的速度，且在物块离开弹簧时，速度达到最大；物块离开弹簧后，因水平面光滑，它在水平方向不受力，所以，物块将做匀速直线运动，综上所述，静止释放物块A，此后物块的运动是先加速后匀速，如图所示：
17．
【详解】由图乙可知，物块在0到1s受到的拉力为5N， 1s到2s受到的拉力为4N，由图丙可知，物块在0到1s的速度由0增大到0.4m/s，1s到2s的速度恒为0.4m/s，由公式
可得，0到1s的功率与速度的关系为
当t=1s，v=0.4m/s时，功率P=2W。1s到2s的功率为
故0到1s的图像为经过原点及点（1s，2.0W）的线段，1s到2s的图像为P=1.6W的平行于t轴的线段，如下图所示：
18． 小球 木块被撞出的距离 转换法 速度 当速度相同时，物体的质量越大动能越大 不变 变小 能
【详解】（1）[1][2][3]该实验中物体的动能指小球的动能，因为小球在运动，故小球具有动能；小球的动能越大，能够对木块做功越多，木块移动的距离越远，故可以通过观察木块被撞后移动距离远近来判断动能的大小；这种研究方法是转换法。
（2）[4]对比甲图和乙图，同一个小球，高度不同，到达水平面的速度不同，故是为了探究动能大小与速度的关系。
（1）[5]从相同斜面的同一高度释放，目的是使小球到达水平面的速度相同，因为从下面上滑下后，是重力势能转化为动能，速度只与高度有关，高度相同，故速度相同；从乙与丙图可知，相同的水平速度，质量大的，木块被撞后移动的距离远，故动能大，故结论为速度相同时，质量越大，动能越大。
（4）[6][7]由于压力不变，接触面的粗糙程度相同，故木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力相同；克服摩擦力做功的功率，根据可知，摩擦力的大小不变，速度越变越小，故克服摩擦力做功的功率变小。
（5）[8]若质量不同的小球分别从斜面的不同高度静止自由释放推动同位置的木块，将重力势能转化为动能和内能，重力势能越大，动能就越大，将小木块就撞得越远，故可以通过小木块被撞后移动的距离来判断重力势能的大小。
19． 3 1 6 6 0
【详解】（1）[1]段物体做匀速直线运动，段的速度
[2]物体在段做匀速直线运动，水平向右推力和水平向左的摩擦力平衡，受到的摩擦力
在点时撤去，改用水平向左的拉力一直作用在物体上，物体仍向右运动，由于物体对水平面压力和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，仍为，方向仍向水平向左，摩擦力的示意图如图所示：
（2）[3]物体在点保持静止，受到水平向左的拉力与水平向右的摩擦力平衡，所以
（3）[4] A从运动到，则做的功
[5]则的功率
[6]物体A受到的重力方向是竖直向下的，运动方向与受力方向垂直，所以重力对A不做功，即做功为0。
20． 末 B 2、4、5 小球在轨道上由静止释放时的高度h越高，钢球水平抛出距离越远，即s越大
【详解】（1）[1]实验需要测量钢球水平抛出距离，即落地点到抛出点的水平距离，所以让一小钢球从轨道的末端由静止下落，着地点O即为水平移动的起点位置。
[2]由表格数据可知，在1、2、3三次实验中，小球在轨道上由静止释放时的高度h相等，轨道末端水平部分离地面的高度H越大，落地点与抛出点的水平距离s越大，说明s与H有关，可验证猜想B。
[3][4]猜想A：与小球在轨道上静止释放时的高度h有关；根据控制变量法，需要控制轨道末端水平部分离地面的高度H相等，小球在轨道上静止释放时的高度h不相等，所以，可以选择序号2、4、5进行实验；且根据表格实验数据可得，当其他条件都相同时，小球在轨道上由静止释放时的高度h越高，钢球水平抛出距离越远，即s越大。
21． 由于惯性要保持原来的运动状态，会冲上站台 从高度较高的地方下行，重力势能减少，动能增大，利用自身的重力势能转化为动能，从而节省能源
【详解】[1]列车进站时是运动的，由于惯性要保持原来的运动状态，会冲上站台。
[2]从能量转化的角度来说，当列车出站时，从高度较高的地方下行，重力势能减少，动能增大，利用自身的重力势能转化为动能，从而节省能源。
22．见解析
【详解】滑梯的高度一定，小雨的质量一定，所以小雨下滑前的重力势能一定，因为不计摩擦和空气阻力，沿不同路径下滑时小雨的重力势能全部转化为动能，所以到达滑梯最底端时小雨的动能相同，速度相同。·
23．（1）；（2）；（3）J
【详解】(1)电车的平均速度
v＝＝9km/h
(2)满载的电车静止时对地面的压力
F＝G＝mg＝1600kg×10N/kg＝1.6×104N
电车对地面压强
p＝＝2×105Pa
(3)电车在某段水平公路上沿直线匀速行驶，则牵引力
F′＝f＝1500N
在这段路程内电车牵引力做功
W＝F′s′＝1500N×2×103m＝3×106J
【点睛】(1)已知景区观光公路全长和游客乘电车游览全程需要的时间，利用v＝计算电车的平均速度；(2)满载的电车在水平地面上静止时对地面的压力等于车和人的总重力，利用G＝mg求出，然后利用p＝计算电车对地面压强；(3)根据力的平衡得出牵引力的大小，利用W＝Fs计算在这段路程内电车牵引力做功。
24． 流体流速越快，压强越小 不变 41m3 7500W
【详解】(1)机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状，其科学原理是流体流速越快，压强越小，机翼上方气体流速快，压强小，机翼下方气体流速慢，压强大，由此上下方产生压强差，形成升力。燃料的热值为燃料的固有属性，故热值不变。
(2)飞机空载静止在水面时，处于漂浮状态，故
由可得，排开水的体积
(3)已知水匀速下落的速度v1=10m/s，匀速运动的时间t1=12s
由题意可知，水加速下落的平均速度
v2=0.375m/s
v1=0.375×10m/s=3.75m/s
已知水下落总高度h总=150m，则水加速下落的高度
水加速下落的时间
水下落整体用时
整个过程中水的重力做功
重力做功的平均功率
答：(1)科学原理是流体流速越快，压强越小，飞机飞行过程中，燃料的热值不变；
(2)排开水的体积为41m3；
(3)重力做功的平均功率为7500W。
答案第1页，共2页
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