八年级物理下册《第十一章功和机械能》单元测试卷及答案(人教版)一、单项选择题。（本大题共7小题，每题3分，共21分。每小题只有一个选项是符合
题意的）1．下列反映的物理情景中，人有做功的是（ ）A．用力推车但没推动B．把杠铃举起来C．冰壶在平滑冰面上滑行D．背书包在水平
面前行2．在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，质量为m和2 m的小球分别沿同一斜面按照实验
要求滚下，与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。下列说法不正确的是（ ）A．实验中所探究的“物体的动能”是指小
球的动能B．由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的高度有关C．此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的D．由甲、丙两图可
知物体的动能大小与物体的质量大小有关3．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上，A、B两点高度相等。小球从A点以速度v沿轨道滚
下，经过B点后到达最高点C。下列分析正确的是（ ）A．整个过程只有重力对小球做了功B．小球在A点的动能比在B点的动能大C．小球在
A点的惯性比在C点的惯性大D．小球在A具有的机械能等于在C点具有的重力势能4．如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮
与沙桶相连，当沙桶与沙的总重力为G时，物块A、B恰好一起做匀速直线运动的过程中（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。以下说法正确的是（
）A．物块A受到的重力与桌面对物体A的支持力是一对平衡力B．如果所有力突然全部消失，物体B将保持静止状态C．小桶匀速下降的过程中重
力势能转化为动能D．继续向沙桶中加入沙子，物块A受到的滑动摩擦力不变5．球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球
在这两点的动能和重力势能如图所示，则球在S点的（ ）A．速度比在M点的小B．离地高度比在M点的低C．机械能等于在M点的机械能D．
机械能大于在M点的机械能6．如图，用测力计拉动木块，使它沿同一水平路面运动。AB段，木块受水平力F1作用做匀速直线运动。CD段，改
用另一大小不变的水平力F2拉动木块继续运动。两力大小如图所示。已知sAB＝sCD，运动时间tAB＞tCD，下列说法中正确的是（
）A．木块在AD段一直做匀速直线运动B．CD段，木块受到的摩擦力大小为2.8 NC．AB段F1做的功等于CD段F2做的功D．AB段
F1做的功的功率小于CD段F2做的功的功率7．如图所示，运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80 kg，只考虑人受到的
重力和空气阻力．运动员下落时经过AB、CD两段路程时均做匀速直线运动，且sAB＝sCD，vAB＝60 m/s，vCD＝10 m/s
，在AB段人（包括装备）受到的重力做功为WAB，重力做功功率为PAB；在CD段人（包括装备）受到的重力做功为WCD，重力做功功率为
PCD，下列判断正确的是（ ）A．WAB＞WCDB．WAB＜WCDC．PAB＞PCDD．PAB＜PCD二、填空题。（本大题7小题
，每空1分，共21分）8．体重为500 N的小明同学站在垂直电梯中的地板上，随电梯沿竖直方向加速上升。在此过程中，小明对电梯地板的
压力 （选填“大于”“小于”或“等于”）500 N；在电梯加速上升的过程中，其地板对小明的支持力 （选填“做功”或“不做功
”）。9．在体育考试中，小超投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示，球从最高点到落地点的过程中，重力势能 ，忽略空气阻力，球的机
械能 （均选填“增加”“不变”“减小”）。在最高点时球的动能 （选填“大于”或“等于”）零。10．如图甲所示，小明用弹簧测
力计拉木块，使它沿水平木板匀速直线滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象，木块第一次受到的拉力 第二次受到的
拉力；木块第一次拉力功率 第二次的拉力功率。（选填“大于”“等于”或“小于”）11．如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把
它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的
过程中，在 （选填“a”“b”或“c”）位置动能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 ，小球从a运动到b的过程机械能
总量 （选填“变大”“变小”或“不变”）。12．如图甲所示，粗糙程度相同的水平地面上有一物体，受到方向不变的水平推力的作用，其
F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知，0～2 s时，物体受到的摩擦力是 N，推力对物体做功 J。t＝4 s时
，物体受到的摩擦力是 N，9～12 s内，推力对物体做功 J。13．某同学在观看电视里射箭比赛时发现，弓拉得越弯，箭射得越远。
于是做出如下猜想弹性势能的大小可能与物体发生弹性形变的程度有关。①为验证猜想是否正确，他设计了如图所示的实验，将一小球置于弹簧的右
端，将弹簧每次压缩到不同的长度，松开后，让弹开的小球钻入位于同一位置的相同纸盒并留在其中。分析比较每次纸盒 ，从而可比较同一弹
簧在不同弹性形变时弹性势能的大小，若桌面绝对光滑，该实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。②理论推导和实验结果均表明，
弹簧发生弹性形变时弹性势能的大小，其中Ep表示弹性势能，单位是J，x是弹簧长度的改变量，单位是m，k称为弹簧的劲度系数，则k的单位
是 。14．如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1 kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手
，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，弹簧原来的长度 （选填“大于”“小于”或“等于”）40 cm，在0～t1过程中，小球的动
能 （选填“增大”“减小”“先增大后减小”或“不变”），此过程中小球重力势能的变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）动
能变化量，在t1、t2两个时刻，小球的动能分别为Ek1、Ek2，则Ek1 Ek2（选填“＞”“＝”或“＜”）三、作图题。（本大
题2小题，共5分）15．（1）（2分）（2019秋?武邑县校级期中）一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑
能量损失，请在图1上画出C点所在位置。（2）（3分）如图2为某城市轻轨车，请从节能角度为其设计一个停靠车站内轨道示意图，在虚线框内
画出。 图1 图2四、实验题。（本大题3小题，16题5分，17题6分，18题7分，共18分）16．小明同学在探究重力势能的大小与
什么因素有关时，提出了如下猜想猜想一物体的重力势能与物体的质量有关猜想二物体的重力势能与物体所在高度有关为了验证上述猜想，他计划利
用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面
的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。实验序号铁块质量m/g铁块距桌面高度H/cm桌腿进入
沙子的深度h/cm120201.9220302.9320403.8430202.9540204.1（1）实验中通过比较 来判断
物体重力势能的大小；（2）为了验证猜想一，需选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析；（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的
结论是质量 的物体，位置越高，具有的重力势能 。（4）此实验用到的实验方法主要有 和转换法。17．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做功的平均功率（不计绳重）。（1）用体重计测量自己的质量m；（2
）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；（3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的 （填物理量与其对应
字母）；（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）；（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同）
，则 A.频率相同，体重大的功率大B.频率相同，跳的时间长的功率大C.体重相同，频率高的功率小D.体重相同，跳的时间长的功率大
（6）若跳绳者的质量m＝50 kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1 min内克服
重力做功的平均功率为 W。（g取10 N/kg）18．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中。（1）如图甲所示，小明先探究动能大小与
速度关系，他控制小车质量保持不变，通过比较 ，可以比较小车具有的动能大小，物理上把这种研究问题的方法叫做 法。（2）小华认为
去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小
华设计探究动能与质量关系的实验，通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此她得出在速度相同的条件下，质量越大，物
体具有的动能越 （选填“大”或“小”），该结论是 的。（选填“正确”或“错误”）（3）小磊在探究“动能大小与质量的关系
”时将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是 （选填“可行”“不可
行”）的，若按此方案操作，他会看到的现象是 。五、计算题。（本大题2小题，19题10分，20题11分，共21分）19．在一次物
理拓展课上，老师用如图所示的装置为大家讲解了重力势能和动能的计算公式。重力势能的表达式为Ep＝mgh，动能的表达式为Ek＝1/2m
v2。在能量守恒的状态下，物体的重力势能会全部转化为动能时，两者大小相等。在动能全部转化为某个力做的功时，两者在数值上也是相等的。
如图所示，图中半径为r＝0.45 m的1/4光滑圆弧轨道AB与粗糙平面BC相连，质量m＝2 kg的小物块由静止开始从A点滑下，经B
点进入水平面，最后静止在C点。求（1）小物块在A点的重力势能？（2）小物块经B点时的速度大小？（3）小物块沿水平面运动过程中克服摩
擦力做多少功？（4）若将BC面换成平直光滑的轨道，则小物块的做功情况是怎样的？为什么？20．如图甲所示，一个底面积为200 cm2
、足够深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上，现将一个边长为10 cm的正方体实心物体M（不吸水）用不计体积的轻杆连接固定在天花板上
，并置于柱形容器内，若轻杆能承受的最大力为5 N。现在向容器中缓慢匀速注水，注水速度为100 cm3/min，轻杆所受力的大小与注
水时间的变化图象如图乙所示。求（1）加水前物体M的下表面到容器底的距离；（2）物体的密度；（3）当轻杆折断时停止加水，当M静止后，
则M克服重力做功多少焦。六、综合能力题。（本大题2小题，21题5分，22题9分，共14分）21．阅读以下材料，回答后面的问题。我国
首个空间实验室“大宫二号”于2016年9月15日使用长征二号F﹣2火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。长二F火箭是目前中国所有运载火箭
中系统最复杂的火箭，具有发射目标飞行器及空间实验室和载人飞船的两个状态。发射目标飞行器状态的火箭全长52.03米，起飞重量493.
1吨；发射载人飞船状态的火箭全长583米，起飞重量479.8吨。“天宫二号”空间实验室，是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验
室，也是中国第一个真正意义上的空间实验室，将用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验。（1）“天宫二号”空间实验室在长征
二号F﹣T2火箭发动机的推动下，成功发射升空。“天宫号”空间实验室加速升空过程中，动能 ，势能 ，机械能 。（选填“增
大”“减小”或“不变”）（2）若“天宫二号”空间实验室沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中，重
力势能 ，动能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。22．物理实验探究（1）探究一晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中，
如图所示，质量为m的小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿轨道运动（其中BC段水平）。已知重力势能为（h为小球离轨道BC的
高度，当小球运动到B点时，h＝0），动能为（v为小球运动的速度，不计摩擦）①用小球去撞击木块，并通过木块 来反映动能的大小。小
球在A点的机械能E＝ （用题目所给物理量表示）②小球从A点静止释放到达B点时速度vB，则vB＝ ，根据题目所给信息，推测v
B与小球的质量m 。（选填“有关”或“无关”）；（2）探究二如图所示，将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中，然后让速度相等
的风和水流分别通过这两个管道2秒，小车分别被推动一段距离，实验记录如下流体风水流小车被推动距离/cm0.379①在相同的时间内，相
同的面积上，小车从两种不同的能源上获得的能量 。（选填“相同”或“不同”）在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫
做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。一般地说，水能的能流密度比风能的能流密度 。②若水的流速为v，密度是ρ，请你推导出
水能的能流密度A的表达式 。参考答案一、单项选择题1．B；2．B；3．B；4．D；5．B；6．D；7．C；二、填空题8．大于
；做功；9．减小；不变；大于；10．等于；小于；11．b；弹性势能；变大；12．3；0；6；18；13．移动的距离；不能；J/m2
；14．大于；增大；大于；＞；三、作图题15．（1）如图1所示；（2）如图2所示 图1 图2 四、实验题16．（1）桌腿进入沙
子的深度；（2）①④⑤；（3）相同；越大；（4）控制变量法；（每空1分）17．秒表；时间t （2分）；A；135；（其余每空1分）
18．（1）小车推动木块距离的远近；转换；（2）小；错误；（3）不可行；木块移动的距离相同；（2分）（其余每空1分）五、计算题19
．解（1）根据已知条件可知，物体在A点高度h＝0.45 m，质量m＝2 kg小物块在A点的重力势能EP＝mgh＝2 kg×10 N
/kg×0.45 m＝9 J。（2分）（2）物体由A点滑到B点的过程中，经过的是光滑圆弧轨道AB，没有摩擦，物体的重力势能全部转化
为动能，即EP＝EK＝9 J所以在B点时，物体的动能小物块经B点时的速度。（4分）（3）小物块沿水平面运动过程中只有摩擦力做功，物
体由运动最后静止，原先所具有的的能量全部来克服摩擦力做功了所以小物块沿水平面运动过程中克服摩擦力做功W＝EK＝9 J。（2分）（4
）若将BC面换成平直光滑的轨道，则物体在水平面上只受重力和支持力，重力方向竖直向下，支持力方向竖直向上，在力的方向上没有移动距离，
所以小物块此时不做功，即做功为零；（2分）答（1）小物块在A点的重力势能是9 J；（2）小物块经B点时的速度大小是3 m/s；（3
）小物块沿水平面运动过程中克服摩擦力做功为9 J；（4）若将BC面换成平直光滑的轨道，则小物块不做功，因为在力的方向上没有距离；2
0．解（1）由乙图可知，当注水时间为10 min时，物体下表面开始接触水面10 min注水的体积为V＝100 cm3/min×10
min＝1000 cm3故加水前物体M的下表面到容器底的距离为（3分）（2）由乙图可知，当注水时间为14 min时，轻杆所受力为
零，则F浮＝GM14 min注水的体积为V′＝100 cm3/min×14 min＝1400 cm3此时水面到物体底部的距离为物体
排开水的体积为V排＝×△h＝10 cm×10 cm×4 cm＝400 cm3＝4×10﹣4 m3物体M的重力为GM＝F浮＝ρ水gV
排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10﹣4 m3＝4 N物体的体积VM＝＝1000 cm3＝1×10﹣3 m3故物体
的密度为（4分）（3）由题意可知，轻杆能承受的最大力为5 N，当轻杆折断时轻杆受到物体M向上的力为F大＝F浮1﹣GM＝5 N即物体所受浮力为F浮1＝GM+F大＝4 N+5 N＝9 N物体排开水的体积为物体的密度小于水的密度，物体会上浮至静止，静止时，物体处于漂浮状态由（2）可知漂浮时物体排开水的体积为400 cm3此时水面下降的高度为即物体上升的高度为h＝0.025 m故M克服重力做功为W＝GMh＝4 N×0.025 m＝0.1 J（4分）答（1）加水前物体M的下表面到容器底的距离为5 cm；（2）物体的密度为0.4×103 kg/m3；（3）当轻杆折断时停止加水，当M静止后，则M克服重力做功0.1 J。；六．综合能力题21．（1）增大；增大；增大；（2）减小；增大；（每空1分）22．（1）①被撞的距离的远近；mgh；②vB（2分）无关；（2）①不同；大；②（2分）（其余每空1分）学科网（北京）股份有限公司 第 1 页 共 13 页 |
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