文档内容
第十一章《功和机械能》单元测试卷（解析版）
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1、训练范围：人教版八年级下册第11章。
2、g=10N/kg。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的）
1．如图所示的光滑轨道AOB，A点的高度H大于B点的高度h，现让小球从A点由静止开
始自由滑下沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）。下列关于小球离开B点后
的运动的分析正确的是（ ）
A．不可能做匀速直线运动
B．如果离开B点的瞬间突然不受外力，将竖直下落
C．做抛物线运动，最高点与A点同高
D．运动过程中机械能越来越大
【答案】A
【详解】ACD．由题意可知，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的
重力势能，整个过程中，轨道光滑，不计空气阻力，机械能守恒。小球到达B点后离开
轨道后，由于惯性且在重力的作用下做抛物线运动，最高点比A点略低。故A正确，
CD错误；
B．若小球离开B点的瞬间所受的外力全部消失，由于惯性，小球将沿OB方向做匀速
直线运动。故B错误。
故选A。
2．如图1所示，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀
速运送到C处，最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象
如图2所示，下列说法正确的是（ ）A．货物的质量为500g
B．BC段吊机对货物的拉力做的功为60000J
C．CD段货物所受重力做功的功率为500W
D．货物从C到D的速度10m/s
【答案】C
【详解】货物重为5000N，由 知，货物的质量为
故A错误；
B．吊机对货物的拉力竖直向上，BC段水平匀速运动，吊机对货物的拉力没有做功，故
B错误；
CD．由图2可知，CD段货物竖直向下做匀速直线运动，速度为
重力做功的功率为
故C正确，D错误。
故选C。
3．如图，用F＝30N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对
物体做了90J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体一定运动了3m B．物体一定运动了1.5m
C．重力做的功一定为90J D．物体一定受到30N的摩擦力
【答案】A
【详解】AB．物体运动的距离故A符合题意，B不符合题意；
C．物体没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0，故C不符
合题意；
D．物体在水平方向上做匀速直线运动时，摩擦力等于推力，但题中没有说明物体的运
动情况，所以物体不一定做匀速直线运动，则摩擦力不一定等于推力，即摩擦力不一定
等于30N，故D不符合题意。
故选A。
4．课堂上，李明同学将地面上的一枚鸡蛋（质量约50g）捡起并举过头顶，在此的过程中，
克服鸡蛋重力所做的功最接近（ ）
A．0.01J B．0.1J C．1J D．10J
【答案】C
【详解】鸡蛋的重力
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
他从地面上捡起一只鸡蛋并举过头顶，高度大约2m，因此所做的功
W=Gh=0.5N×2m=1J
故选C。
5．如图所示为拉弓射箭的情景，下列说法错误的是（ ）
A．用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状
B．箭被射出的过程中，弹性势能转化为动能
C．射出的箭可以继续向前运动是因为箭具有惯性
D．斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变
【答案】D
【详解】A．用力拉弓，弓受到力的作用而变弯，说明力可以改变物体的形状，故A正
确，不符合题意；
B．箭被射出的过程中，弓的弹性形变减小，弹性势能减小，箭的动能增大，弹性势能
转化为动能，故B正确，不符合题意；
C．射出的箭可以继续向前运动是因为箭具有惯性，要保持原来的运动状态，故C正确，不符合题意；
D．斜向上射出的箭在空中飞行时，箭的质量不变，高度先变大后变小，重力势能先变
大后变小，故D错误，符合题意。
故选D。
6．如图所示的装置叫溜豆机，在农业上用来分拣优劣豆子，将豆子从入口倒入，优质豆子
和劣质豆子会从不同出口滑出。关于溜豆机分拣豆子的过程，下列说法正确的是（
）
A．豆子从高处下落的过程中，机械能变大
B．豆子从高处下落的过程中，重力势能转化为动能
C．豆子落到地上弹跳过程中，机械能守恒
D．豆子质量越大，下落前具有的动能一定越大
【答案】B
【详解】A．豆子从高处下落的过程中，要克服摩擦力做功，故机械能变小，故A错误；
B．豆子从高处下落的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，速度变大，动能
变大，重力势能转化为动能，故B正确；
C．豆子落到地上弹跳过程中，有能量损耗（每次弹跳的高度变小），机械能减小，机
械能不守恒，故C错误；
D．豆子质量越大，由于不知道下落前速度的大小，无法判定具有的动能的大小，故D
错误。
故选B。
7．2023年5月30日，搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号F遥十六”运载火箭成
功发射。在运载火箭加速升空过程中，“神舟十六号”载人飞船的（ ）
A．动能不变，机械能变大 B．动能增大，机械能不变
C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能增大【答案】D
【详解】在运载火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大，则动能变大，高度升高，
则重力势能变大，机械能为动能与势能之和，因此机械能增大，故ABC不符合题意，D
符合题意。
故选D。
8．对于图所涉及的物理知识，解释正确的是（ ）
A．甲图，用斧柄下端撞击石头斧头被套紧，利用了斧柄具有惯性
B．乙图，在液压千斤顶小活塞上施加较小的力可以顶起汽车，利用了连通器原理
C．丙图，孔明灯点火后腾空而起，利用了流体压强与流速的关系
D．丁图，挤压蹦蹦杆下端的弹簧可以向上跃起，利用了弹簧的弹性势能
【答案】D
【详解】A．斧头的手柄松了，用手柄撞击石头，手柄由于受到石头对它的力，改变了
原来的运动状态，静止下来了；斧头由于具有惯性，保持原来向下的运动状态继续向下
运动；这样磕了几下之后，斧头就被套牢了，故A错误；
B．液压千斤顶小活塞上施加较小的力可以顶起汽车，利用了帕斯卡原理，故B错误；
C．孔明灯点火后腾空而起是通过减小内部气体密度，使浮力大于自身的重力来实现上
升的，故C错误；
D．挤压蹦蹦杆下端的弹簧，向上跃起过程中弹性势能转化为重力势能和动能，所以利
用了弹簧的弹性势能，故D正确。
故选D。
9．图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点，图乙是过山车在B、C、D、E点
的动能和重力势能大小的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．从B点到C点过山车的动能转化为重力势能
B．过山车在C点动能最大C．在全过程中过山车的机械能守恒
D．过山车在E点动能最大
【答案】B
【详解】A．从B点到C点，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增
大，重力势能转化为动能，故A错误；
BD．由图乙可知，过山车在C点动能最大，故B正确，D错误；
C．对比图乙中C、E两点可知，C点过山车的动能大于E点时的动能，而在C、E两点，
过山车的机械能都是以动能的形式而存在的，所以在这个过程中，过山车的机械能变小，
机械能不守恒，故C错误。
故选B。
10．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有体积相同的实心铁球甲、
丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是
（ ）
A．该实验中，球甲的重力势能最大
B．球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越少
C．比较乙和丙，可知物体质量越大，其具有的重力势能越大
D．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小
【答案】A
【详解】A．重力势能与质量和高度有关，铁的密度大于塑料，在体积相同时，甲丙
质量相同，乙质量最小，甲球与乙球高度相同，甲质量更大，与丙质量相同，高度更
大，故该实验中，球甲的重力势能最大，故A正确；
B．小球做功的能力难以直接观察，可以利用球在沙中陷入的深度间接反映，运用了
转换法，球陷入沙中的深度越深，说明球对沙子做功越多，故B错误；
C．探究重力势能与质量关系，应保持高度相同，质量不同，比较乙和丙，质量不同，
高度不同，根据控制变量法，无法得出重力势能与质量的关系，故C错误；
D．重力势能大小与质量和高度有关，甲乙两图高度相同，质量小的重力势能小，如
果没有说明高度关系，质量小的物体具有的重力势能不一定小，故D错误。
故选A。
11．加强体育锻炼对青少年有多重益处。小明和小华相约一起打羽毛球，羽毛球在离开球拍上升的过程中，下列有关羽毛球的说法正确的是（ ）
A．动能增大，重力势能减小
B．动能增大，重力势能增大
C．动能减小，重力势能减小
D．动能减小，重力势能增大
【答案】D
【详解】当羽毛球离开球拍上升的过程中，质量不变，它的速度会逐渐减慢，因此动
能会减小。同时，由于羽毛球在上升，它的高度在增加，因此重力势能会增大。
故选D。
12．甲、乙两辆汽车功率相等，在水平公路上做匀速直线运动，它们的牵引力之比为3∶2，
若运动的时间也相等，那么下列说法正确的是（ ）
A．它们做的功之比为2∶3
B．它们通过的路程之比为2∶3
C．它们通过的路程之比为1∶1
D．它们运动的速度之比为3∶2
【答案】B
【详解】A．根据W＝Pt可知它们相同时间做的功之比为
故A错误；
BC．根据W＝Fs可知它们通过的路程之比为
故B正确，C错误；
D．它们运动的速度之比为
故D错误。
故选B。
13．双杠屈臂伸是中学生体育测试的项目之一，它的动作过程为：双手分别握杠，两臂支
撑在双杠上，肘关节慢慢弯屈，同时肩关节伸屈，使身体逐渐下降至最低位置。稍停
片刻，两臂用力撑起至还原。若一个普通中学生在30s内完成12次屈臂伸，如图所示以下相关估测符合实际的是（ ）
A．学生所受的重力可能是50N
B．每次撑起的高度约0.25dm
C．一次双杠屈臂伸克服重力做功约1500J
D．全过程克服重力做功的平均功率约为60W
【答案】D
【详解】A．一个普通中学生的质量约60kg，所受重力为
故A不符合题意；
B．由图可知，每次双杠屈臂伸上升的高度相当于人头的高度约为
h=0.25m=2.5dm
故B不符合题意；
C．一次双杠屈臂伸克服重力做功
故C不符合题意；
D．在30 s内完成12次屈臂伸，30 s共做功为
全过程克服重力做功的平均功率为
故D符合题意。
故选D。
14．研究表明，爬楼梯消耗的热量相当于登山消耗的热量，还具有保持关节的灵活性和加
强肠道蠕动等优点。妈妈和小红进行爬楼梯比赛，妈妈和小红的体重之比是 ，爬
完相同楼高所用时间之比是 ，则妈妈和小红爬楼梯的功率之比是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】已知妈妈和小红的体重之比是 ，爬完相同楼高所用时间之比是 ，由可知，
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
15．小明打篮球时，将篮球投向篮球框，篮球在空中的运动轨迹如图所示，已知篮球框距
地垂直高度为 ，篮球重约6N。则篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，
克服重力做的功约为（ ）
A．5J B．10J C．20J D．25J
【答案】B
【详解】已知篮球框距地垂直高度为 ，B点的高度约为4m，篮球从A处离手后
在空中运动至B处的过程中，上升高度约为2m，克服重力做功约为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
16．在智能物流仓库中，一个机器人在水平地面上匀速运送一个货物箱，如图所示。在这
个过程中，关于机器人对货物箱做功的说法正确的是（ ）
A．做了功，因为有力作用在货物箱上
B．做了功，因为机器人在运送的过程中消耗了电能
C．没有做功，因为货物箱没有在力的方向上移动
D．无法确定是否做功，因为缺少其他条件
【答案】C
【详解】由功的定义可知，物体在力的作用下，沿力的方向运动一段距离，则力对物
体做功。机器人在水平地面上匀速运送一个货物箱，机器人对货物箱的支持力竖直向上，货物箱运动的方向为水平方向，货物箱没有在力的方向上移动距离，所以机器人
对货物箱没有做功，故C正确，ABD错误。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分）
17．如图所示，2024年10月27日，新余仙女湖马拉松比赛圆满结束。当运动员在笔直的
水平路面上匀速奔跑时，运动员的动能 （选填“变大”、“变小”或“不
变”）；当运动员来到路边补给时，拿起矿泉水瓶的过程中，矿泉水瓶所受的重力对
矿泉水瓶 功（选填“做”或“不做”）。
【答案】 不变 做
【详解】[1]当运动员在笔直的水平路面上匀速奔跑时，运动员的速度不变，质量不变，
故动能不变。
[2]重力的方向竖直向下。当运动员来到路边补给时，拿起矿泉水瓶的过程中，矿泉水
瓶在竖直方向上移动了距离，故矿泉水瓶所受的重力对矿泉水瓶做功。
18．如图所示的小型起重机将1000N的重物在20s内竖直向上匀速提升4m，然后在15s内
将重物水平匀速移动4m，最后放到平台上。小伟认为起重机将重物水平移动过程中拉
力做功为4000J，你认为小伟的想法是 （选填“正确”或“错误”）的，
理由是 。
【答案】 错误 重物在水平匀速移动过程中，在拉力的方向上没有移动距离，
拉力做功为0
【详解】[1][2]根据做功的必要条件可知，拉力的方向是竖直方向的，因此重物在水平
匀速移动过程中，在拉力的方向上没有移动距离，所以拉力做功为0，则小伟的想法
是错误的。
19．我国用长征三号乙运载火箭成功发射北斗系统第55颗导航卫星，提前半年完成全球组网部署，如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。火
箭向下喷出燃气，利用了 原理火箭加速上升；北斗卫星绕轨道从近地点向远
地点运动时，机械能 。（选填：守恒、不守恒）
【答案】 物体间力的作用是相互的 守恒
【详解】[1]火箭向下喷出燃气，则火箭对燃气有一个向下的作用力，而力的作用是相
互的，所以燃气也会给火箭一个向上的反作用力，火箭能升空是运用了物体间力的作
用是相互的这一原理
[2]北斗卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此绕轨
道从近地点向远地点运动时，机械能守恒。
20．如图甲所示，一根轻质弹簧（质量不计）固定在水平桌面上，此时弹簧 （选填
“有”或“没有”）弹性势能。图乙中弹簧的弹性势能 （选填“大于”或“小
于”）图丙中弹簧的弹性势能。
【答案】 没有 小于
【详解】[1]由图可知，甲图中弹簧没有发生形变，故此时弹簧没有弹性势能。
[2]由图可知，丙图中弹簧的弹性形变比乙图中大，故图乙中弹簧的弹性势能小于图丙
中弹簧的弹性势能。
21．如图所示，物体在相同大小的推力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗
糙斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，所用时间分别为1t、2t、3t。该过程中力F
做的功之比为 ，其功率 、 、 中最大的是 。【答案】 P
甲
【详解】[1]功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积，即W=Fs。在这个问题
中，物体在相同大小的推力F的作用下，分别在三种不同的表面上移动了相同的
距离s。因此，根据功的计算公式，我们可以得出在三种情况下力F做的功都
是Fs，所以功之比为
[2]由 可知，做功相同时，所用时间超短，功率就越大，所以P 最大。
甲
22．消防员在训练高楼攀绳时，重为600N的队员需要在20s内，用一根绳索登上11.5m高
的楼层。在这个过程中，消防员克服重力做的功为 J，克服重力做功的功率为
W。
【答案】 6900 345
【详解】[1]消防员克服重力做的功
W=Gh=600N×11.5m=6900J
[2]克服重力做功的功率为
三．实验题（本题共4小题，共22分）
23．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳
绳时克服重力的平均功率（不计绳重）：
（1）用磅秤测量出 （填物理量名称及对应字母）；
（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用计时器记录跳n次所用的 （填物理量名称及对应字母）；
（4）小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= （用以上的字母表示）；
（5）若两位同学想比较跳绳的平均功率（设两人跳起的平均高度相同），则 ；
A．跳的时间短的功率大
B．相同时间完成相同次数，体重大的功率大
C．体重相同，跳的时间长的功率大
D．条件不足，无法比较
（6）跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在1min内运动员总
共跳绳 次。
【答案】 小华的质量m 时间t B 180
【详解】（1）[1]根据
实验中要用体重计测量小华的质量m。
（3）[2]测量功率，据 知，需要测量时间，用秒表记录跳n次所用的时间t。
（4）[3]计算出一次跳绳克服重力做的功
n次跳绳克服重力做的总功
克服重力做功的平均功率
（5）[4]两人跳起的平均高度相同，h相同；
A．跳的时间短的，起跳的次数不一定多，不知道体重，也无法比较功率的大小，故A
不符合题意；
BD．相同时间完成相同次数，起跳的高度相同，体重大的做功多，时间相同，根据
可知，体重大的功率大，故B符合题意，D不符合题意；
C．体重相同，跳的时间长的，次数不一定多，功不一定大，无法比较功率大小，故C
不符合题意。
故选B。
（6）[5]跳绳者的重力为
跳绳一次做的功为
由图像可得，跳绳一次所用的时间为 ，所以1min钟跳绳的次数为
24．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿
水平向右运动直至停止。
(1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小．用到的实验方法是 。
(2)让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使 相同，从而探究钢球的
动能大小与 的关系。
(3)换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大
小与 的关系。
(4)木块最终会停下来的主要原因是 。
(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，木块将 。
【答案】(1) 木块被推动的距离 转换法
(2) 速度 质量
(3)速度
(4)受到摩擦力作用
(5)做匀速直线运动
【详解】（1）[1]实验中，通过观察木块被钢球推动的距离来判断钢球的动能大
小，木块被堆动得越远，表明小球进入水平面时的动能越大。
[2]这里用到的实验方法是转换法，即通过观察一个容易测量的物理量（木块移
动的距离）来推断一个不容易直接测量的物理量（钢球的动能）。
（2）[1][2]小球滚下时的高度越大，进入水平面时的速度越大，让不同钢球从
斜面的同一高度由静止滚下，目的是使它们到达斜面底部时的速度相同。这样，
就可以探究钢球的动能大小与其质量的关系。
（3）换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢
球的动能大小与其速度的关系。因为当钢球的质量相同时，从斜面的不同高度
滚下会导致它们到达斜面底部时的速度不同。
（4）木块最终会停下来的主要原因是受到了摩擦力的作用。摩擦力会阻碍木
块的运动，使其速度逐渐减小直至停止。
（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，那么根据牛顿第一定律，木块
将保持匀速直线运动状态永远运动下去。因为此时木块不再受到任何外力的作
用（或所受合外力为零），所以它的运动状态将不会发生改变。
25．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能
与物体的质量､下落高度和运动路径有关｡于是设计了如图所示的实验∶用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量m，B球的质量为2m，让
A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙
表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道
中运动的能量损失不计）。实验测得 A、B 两球陷入沙深度分别为h 和 h 。C､D两球
1 2
陷入沙深度均为h 且h
