第十章《功与机械能》章末检测练习-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第十章功与机械能

一'选择题

1.天问一号火星探测器在我国文昌航天发射场发射升空，开始火星探测之旅，2021年5月15日，

天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体，成功在火星表面降落。天问一号在到

达火星附近时，通过刹车减速进入环绕火星运行的轨道（天问一号在火星大气层外运行，不受火星

大气阻力）。在某次环绕火星的椭圆轨道上运行时，近火点A高度约280km,远火点B高度约

5.9x104km。下列说法错误的是（）

A.火箭放置在发射台上准备发射时，发射台对火箭没有做功

B.天问一号在环火轨道运行中受平衡力作用

C.天问一号在火星附近刹车减速后，具有的机械能减小

D.天问一号从近火点A运动到远火点B的过程中，动能转化为重力势能

2.如图所示，用60N的水平向右的力F拉着重100N的物体，在10s内沿水平地面向右匀速直线运

动了5m,则在这段时间内（）

--------------F-----------------------------------------------r------------>

--►

<-->

A.物体的重力做功500JB.拉力做了600J的功

C.重力做功的功率为50WD.拉力做功的功率为30W

3.2022年，神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞，中国空间站全面建成。2023年，载人空间站

工程进入应用与发展阶段，长征二号F、长征七号运载火箭将继续开展空间站运营阶段发射任务。长

征运载火箭在加速上升的过程中（）

A.动能增大，重力势能减小B.动能减小，重力势能增大

C.动能不变，重力势能增大D.动能增大，重力势能增大

4.在体操比赛的“鞍马”项目中，运动员上“马”前要踩踏板，如图所示，当脚接触跳板M直至弹簧K

被压缩至最短的过程中，下列有关运动员动能变化情况正确的是（）

A.先增大后减小B.由零不断增大

C.先减小后增大D.不断减小

5.下列关于功率的说法中，正确的是（）

A.功率大的机器做功一定多B.功率大的机器做功时间一定短

C.功率大的机器做功一定快D.功率大的机器机械效率一定高

6.小亮踢足球，球离开脚后向上运动到一定高度又落回地面，不计空气阻力，关于足球离开脚后的

运动过程，下列说法中正确的是（）

A.下落过程中，足球机械能总量增大

B.下落过程中，足球重力势能增大

C.上升过程中，足球受力方向是竖直向下的

D.上升过程中，小亮对足球做功

7.如图所示，将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。下列

说法正确的是（）

A.摆动过程中，铁锁的动能保持不变

B.摆动过程中，铁锁的运动状态一定发生变化

C.摆动过程中若绳子突然断开，铁锁将做匀速直线运动

D.摆动过程中，绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力是一对平衡力

8.在单摆实验中，我们发现每次荡起的高度在逐渐变小，下列说法正确的是（）

A.能量正在消失

B.只存在动能和势能的互相转化

C.机械能是守恒的

D.机械能是不守恒的，但各种能量的总量守恒

9.茶美在球场上将篮球斜向上抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图甲所示，a、c两点的动能和重力

势能如图乙所示。下列说法正确的是（）

能量

甲乙

A.球在运动过程中机械能不守恒

B.球上升过程中动能增大，重力势能减小

C.a点离地高度比c点低

D.球从a点运动到c点过程中，球的重力势能一直保持不变

10.平直公路上的甲，乙两辆汽车，在相同功率作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之

比为3：2,则甲与乙（）

A.牵引力做功之比为2：3B.牵引力做功之比为3：2

C.牵引力大小之比为2：3D.牵引力大小之比为3：2

二'填空题

11.攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动，一位攀岩者重为550N,背着质量为5kg的背包，

用时20min登上高为8m的峭壁。在此过程中攀岩者对背包做功J,他做功的平均功率是_

Wo（g取10N/kg）

12.如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判

断：小球在a、b位置间的平均速度（选填，大于”“小于”或“等于"）在c、d位置间的平

均速度；在上升过程中，小球的重力势能（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”）。

13.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变

化的图象。由图象可知，他的重心移动的最大高度为cm。若该同学的体重为500N,则他

Imin内克服重力做功的功率为W„

14.甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用8s,乙用9s,若甲、乙两人的体重

之比为4：5,则甲、乙两人受到杆的摩擦力之比为,爬到杆顶做功之比是,平

均功率之比是o

15.如图是人造地球卫星绕地球运行示意图，已知卫星运行过程中机械能守恒，则卫星在远地点的

速度一定（选填：“大于”、“小于”或“等于”）在近地点的速度。

近地点

远地点

16.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了

80cm,物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N,弹簧测力计的

示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为

m/s,物体A受到B施加的摩擦力（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉

力F为N,水平拉力F的功率为W。

…二7L

17.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小丽同学荡秋千时

的情景如图所示，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的动能先

后,重力势能先后o（均选填“增大”或“减小”）

18.知识梳理是学习的一种重要方法，请将动能、重力势能、机械能、内能填在下列知识结构图对

应的序号框中。

⑴;

(2)_____________

19.甲乙两人登上同样高的楼层。甲重400N,乙重500N。若甲上楼用20s,乙上楼用10s,则甲乙

二人做功之比为，做功的功率之比为.

20.体育1分钟跳绳测试项目中，小曾质量50kg,单次脚离地的高度平均为8cm,小聪质量40kg,单

次脚离地的高度平均为10cm,两人考试成绩都为180次，两个人做的总功W曾W脆，功率P曾.

P脆。（都选填或“=”）

三、实验探究题

21.如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，两辆小车分别从同一斜面的相同高度由

静止释放，撞击水平面上同一木块。

（1）甲、乙两图探究的是小车的动能与的关系，实验中是通过观察

来比较动能的大小。

（2）若要探究动能与另一个因素的关系时，让同一辆小车从（选填“相同”或“不同”）

的高度静止释放，推动木块在水平面上移动。

（3）在该装置基础上，添加毛巾、玻璃可以完成探究“阻力对物体运动的影响”的实验，为了便于

推理，以下水平面材料放置顺序中最合理的是—o

A.木板、玻璃、毛巾B.木板、毛巾、玻璃

C.毛巾、玻璃、木板D.毛巾、木板、玻璃

22.如图所示为“探究物体动能大小跟哪些因素有关”的实验装置示意图。

（1）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离s；在同样的水平面上，木

块B被撞击得越远，钢球A对木块B做的功就越,钢球A的动能就越大，通过木块B

被撞的远近来反映钢球A动能大小的方法，在物理学中属于（选填“控制变量法”或“转换

法”）；

（2）步骤：①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面

时速度越,木块B被撞得越远；②改变钢球的质量，让不同的钢球从（选填

“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远；

（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大它的动能越大；运动速度相同

的物体，质量越大，动能越;

（4）某同学用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度

（h2>hi）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种

方法是的（选填“正确”或“错误”），原因是。

四、计算题

23.五一假期，小明和爸爸玩水上皮划艇项目。若爸爸的质量是80kg,小明的质量是50kg,皮划艇

及附属物的质量是20kg。（g=10N/kg）求：

（1）皮划艇在水面上受到的浮力；

（2）皮划艇浸在水中的体积；

（3）水面下2cm处，皮划艇受到水的压强。

24.2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆。如图所示，主降落伞打开后，返回舱

在返回过程中从6000m的高度落到地面用时600so已知返回舱的总质量为33x103kg,从打开主降

落伞到成功着陆过程中，求：

（1）返回舱的总重力；

（2）返回舱的平均速度；

（3）返回舱重力所做的功。

25.如图是我省江淮汽车集团推出的一款新型汽车，总质量为1.5xl03/cg,在性能测试中，沿平直

公路匀速直线行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重的

距终点距终点

3.6km5.4km

09:35:5009:32:50

求:

(1)汽车牵引力;

(2)此过程中汽车牵引力做功的功率。

答案解析部分

L【答案】B

【解析】【解答】A.火箭放置在发射台上准备发射时，火箭处于静止状态，发射台对火箭没有做

功，A正确，不符合题意；

B.天问一号在环火轨道运行中运动方向改变，运动状态发生变化，受非平衡力作用，B错误，符合

题意；

C.天问一号在火星附近刹车减速后，运动速度减小，动能变小，在高度一定时，具有的机械能减

小，C正确，不符合题意；

D.天问一号从近火点A运动到远火点B的过程中，运动速度减小，动能减小，相对于火星的高度

升高，重力势能变大，动能转化为重力势能，D正确，不符合题意。

故答案为：Bo

【分析】平衡状态分为两种，一是静止，而是做匀速直线运动；相互平衡的两个力，要大小相等、

方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。

2.【答案】D

3.【答案】D

【解析】【解答】长征运载火箭在加速上升的过程中，速度增大，动能增大，高度增大重力势能增

大，故D正确，ABC错误。

故答案为：D

【分析】(1)动能与质量和速度有关，质量一定，速度越大动能越大。

(2)重力势能与质量和高度有关，质量一定，高度越高，重力势能越大。

4.【答案】A

5.【答案】C

【解析】【解答】功率是指单位时间内物体做的功，公式P=W/t,表示做功快慢的物理量。A.功率

大的机器表示做功快，不是做功多，A错误；B.功率大的机器做相同的功，时间一定短，因此B

缺少条件“相同的功”，B错；C.功率大的机器做功一定快，C正确；D.机械效率指机器做的有用

功与总功的比值，因此功率大，机械效率不一定高，D错误。

6.【答案】C

【解析】【解答】A.下落过程中，重力势能转化为动能，不计空气阻力，足球机械能总量不变，A

不符合题意；

B.球在下落过程中，球的质量不变，高度减小，重力势能减小，B不符合题意；

C.不计空气阻力，球离开脚之后，球只受到重力作用，重力方向竖直向下，C符合题意；

D.球在上升过程中，球离开脚之后，球不再受脚的作用力，脚对足球不做功，球上升是依靠惯性完

成的，D不符合题意。

故答案为：Co

【分析】（1）不计空气阻力，球离开脚之后，只受到重力作用，根据重力方向进行判断。

（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。

（3）抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不

可。

7.【答案】B

【解析】【解答】A：摆动过程中，铁锁从最高点向下摆动时，高度变小，速度变大，铁锁的重力势

能转化为动能，动能变大。从最低点向上运动时，铁锁的高度变大，速度变小，动能转化为重力势

能，所以动能变小，所以动能是变化的，故A错误；

B：摆动过程中，铁锁的速度和运动方向都在发生改变，所以铁锁的运动状态一定发生变化，故B

正确；

C：摆动过程中，若绳子突然断开，由于惯性将会保持运动状态，但是铁锁只受到重力作用，受力不

平衡，不能做匀速直线运动，故C错误；

D：绳子对铁锁的拉力和铁锁对绳子的拉力，受力物体不同，不是一对平衡力，平衡力是作用在同一

个物体上，是一对相互作用力，故D错误。

故选Bo

【分析】本题考查动能和重力势能的相互转化以及平衡力和相互作用力的区别，物体上升的过程是

动能转化为重力势能的过程，物体下降的过程是重力势能转化为动能的过程。

8.【答案】D

【解析】【解答】解：A、在单摆实验中，每次荡起的高度在逐渐变小，是因为在摆动过程中，克服

空气阻力消耗掉一部分机械能，转化为内能了，故A错误；

B、在摆动过程中存在着动能和势能的转化，还存在机械能与内能的转化，故B错误；

C、因为摆动过程中不只是动能和势能之间的转化，故机械能是不守恒的，故C错误；

D、整个过程中虽然机械能不守恒，但是各种能量的总量守恒，故D正确.

故选D.

【分析】本题考查的知识点：机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，

机械能才守恒；

能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，只能是从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另

一物体，但是能量在转化和转移过程中总量保持不变.

9.【答案】A

10.【答案】C

【解析】【解答】解：由P=学得:

牵引力做功之比：

W尹_P奇甲_1

故AB错误;

由W=Fs得：

牵引力大小之比:

”甲

#F=~Ws—2=W歹.岑=拐=弓,故C正确，D错误.

乙_Z乙甲

~s

乙

故选C.

【分析】已知功率和时间相同，根据P=3可求做功之比；根据W=Fs可求牵引力之比.

1L【答案】400；4

【解析】【解答】背包的重力G包=m包g=5kgxl0N/kg=50N

在此过程中攀岩者对背包做功Wi=G包h=50Nx8m=400J

攀岩者和背包的总重力G=G人+G包=550N+50N=600N

攀岩者做的总功W=Gh=600Nx8m=4800J

时间t=20min=1200s

则他做功的平均功率P=^=搬=4W

【分析】根据物体的质量计算重力，根据物体受到的力和移动的距离的乘积计算做功多少；功和时

间的比值计算功率大小。

12.【答案】大于；逐渐增大

【解析】【解答】（1）由图可以看出，在相同时间内，小球在ab位置间运动的路程大于小球在cd间

运动的路程，所以小球在a、b位置间的平均速度大于在c、d位置间的平均速度。（2）在上升过程

中，小球的质量不变，高度逐渐变大，所以小球的重力势能逐渐增大。

【分析】可根据相同时间内的路程大小来判断平均速度的大小，相同时间内，路程越大，平均速度

越大；同一物体根据高度的变化判断重力势能的变化。

13.【答案】6；75

【解析】【解答】由图象可知，他的重心移动的最大高度为6cm；跳绳者每跳一次克服重力所做的功

W=Gh=5OONxO,O6m=3OJ

由图分析可知，跳一次的时间为0.4s,故Imin内跳完150次，Imin的平均功率为P=牛=

30/X150

75W

-60s-

【分析】克服重力所做的功W=Gh,再利用P=素求得平均功率。

14.【答案】4：5；4：5；9：10

【解析】【解答】甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用8s,乙用9s,若甲、乙

两人的体重之比为4：5,则甲、乙两人受到杆的摩擦力与重力平衡，摩擦力之比等于重力之比，由

G=mg可知重力之比等于质量之比，所以甲、乙两人受到杆的摩擦力之比为4：5；由W=FS=Gh

w

甲m

p~r-

可知爬到杆顶做功之比等于重力之比，即4：5；由P可知平均功率之比为产=”2=

乙乙

乙

wt

甲乙_4、，9_9

W~t~~5X8-10°

乙甲

【分析】爬杆时重力平衡摩擦力，大小相等；爬杆做的功为W=FS=Gh；由P=与计算功率之比。

15.【答案】小于

16.【答案】0.1；水平向右；36；3.6

s

【解析】【解答】（1）物体移动的速度V物=*=喑=0.2m/s,滑轮移动的速度

物

11x0.2m/s=0.1m/s；（2）因为力的作用是相互的，相互作用力大小相等，方向相

反，而物体B受到A的摩擦力

/B=8N,所以，物体A受到B施加的摩擦力=，方向水平向右。（3）物体A受到向

左的拉力等于地面对A的摩擦力f地加上物体A受到B施加的摩擦力fA,尸左=/域+%=10N+

8N=18N,滑轮为动滑轮，水平拉力F为F左的2倍，故

F=2F左=2X18N=36N,则拉力做功功率p=号=岸=F»=36NXO.lm/s=3.6勿；

【分析】根据v=s/t求出物体移动的速度和滑轮移动的速度；物体B受到A的摩擦力，同时物体A

受到B施加的摩擦力，根据相互作用力大小相等，方向相反进行解答.

17.【答案】增大；减小；减小；增大

【解析】【解答】解：在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的高度先降低后升高，她的

重力势能先转化为动能，然后动能又转化为重力势能，所以她的动能先增大后减小，重力势能先减

小后增大。

故答案为：增大；减小；减小；增大。

【分析】影响重力势能大小的因素：质量、高度，当物体的质量越大、高度越高时重力势能越大；

影响动能大小的因素：质量、速度，当物体的质量越大、速度越大时动能越大。

18.【答案】(1)机械能

(2)重力势能

19.【答案】4：5；2：5

【解析】【解答】由于上升的高度相同，甲乙做功的比为：400Nh：500Nh=4：5,根据功率的计算公

W

式+：Pn=-­9

做功的功率比为：言：亮=^x增=2；5.

20s10s20s5

故答案为：4：5；2：5.

【分析】根据重力和高度的关系分析做功的比，根据做功的比和时间分析功率的比.

20.【答案】=；=

【解析】【解答】根据题意知道，小曾的重力是：G=mg=50kgx10N/kg=500N,

而h=8cm=0.08m,

所以，小曾跳绳180次做的总功是：W-=Gh=180x500Nx0.08m=7200J,

小聪的重力为：G，=m，g=40kgx10N/kg=400N,

而h-10cm=0.1m,

,,

小聪跳绳180次做的总功是：WK=Gh=180x400Nx0.1m=7200J,

所以W»W昭，由于所用时间都为Imin,由P=^知道，两人做功的功率相同，即P萨P聪。

【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力

做的功除以做功需要的时间即为功率。

21.【答案】(1)质量；木块移动的距离

(2)不同

(3)D

【解析】【解答】(1)由图知，两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下，小车的质量

不同，初速度相同，所以可探究动能与小车的质量的关系；

实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；

(2)探究动能大小与速度的关系时，应控制质量相同，速度不同，故应使相同的小车从斜面的不同

高度滑下；

(3)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，平面越光滑，小球运动的