第12章 机械能 单元测试（含答案）初中物理教科版八年级下册

第12章机械能

分值；100分时间：60分钟

学校：姓名：班级：考号：

一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分）

1.光滑斜面甲与水平面0。平滑连接。从斜面甲高〃处静止释放小球，小球运动到。点静

止，如图甲。在尸。上的N点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知尸0=4/W,如图乙。小球冲到

乙斜面上的〃高处。则小球最终将停在（）

A.P处B.N处C.甲斜面上D.乙斜面上

2.如图，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端被固定在墙上，右端连接一金属小球，O点

是弹簧处于原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至力位置，然后释放小球，小球在力、B间

做往复运动，已知力。=8。°下列说法错误的是（）

献小m【肌

AOB

A.小球从/往B运动过程中速度先增大后减小

B.小球在。点两侧所受弹力方向不同

C.小球在8点动能为零

D.小球在往复运动过程中机械能守恒

3.如图所示，我国自主研制的“鲸龙''AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空

而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（）

A.飞机腾空而起的过程中，其重力势能转化为动能

B.飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大

C.飞机减速下降的过程中，其机械能一定减小

D.飞机只要加速飞行，其重力势能就一定减小

4.一名普通中学生从地上拿起一实心球并把它举过头顶，此过程中他对实心球做功约为（）

A.0.4JB.4JC.40JD.400J

5.如图所示，从4点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、尸两点等高，。为小

球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.小球在。点和少点的机械能相等

B.小球在C点和厂点的动能相等

C.小球从E点到厂点的过程中，机械能变小

D.小球在E点的动能不为零

6.如图所示，我国自主研制的“鲤龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空

而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（）

A.飞机腾空而起的过程中，重力势能转化为动能

B.飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大

C.若飞机加速飞行，动能增大，则重力势能一定减小

D.在飞机减速下降的过程中，机械能一定减小

7.如图所示，人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，当卫星从近地点向远地点运行

时，下列说法正确的是（）

近地点

远地点

A.动能增大，势能增大B.动能减小，势能增大

C.动能增大，势能减小D.动能减小，势能减小

8.探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，下列关于该实验的说法正确的是

A.实验研究的是木块的动能大小

B.小球由斜面滚下，重力势能转化为动能

C.实验表明动能大小与物体的高度有关

D.在探究动能大小与质量的关系时，应保持小球质量不变

二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分）

9.如图所示，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从4位

置开始向下运动，到达8位置时速度达到最大，到达。位置时铁球的速度为零。整个过程中

不计能量损耗，下列说法正确的是（）

Jo

■一

8lQ

■i

CW

■i

A.从4位置到。位置铁球的机械能一直减小

B.铁球在C位置时弹簧的弹性势能最大

C.从A位置到B位置铁球的动能和重力势能之和不变

D.从4位置到。位置铁球的动能和重力势能之和一直增大

10.白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程，如图所示。下列说法正确的是（）

A.水力发电是把水的内能转化为电能B.利用水能来发电有利于减少碳排放

C.水越用越少，水能是不可再生能源D.电能输送有损失，是因导线有电阻

11.如图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图，下列说法正确的是（）

A.滚摆运动过程中，机械能守怛

B.滚摆向下运动时，重力势能部分转化为动能

C.滚摆向上运动时，动能部分转化为重力势能

D.滚摆上升的最大高度逐渐升高

12.东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是（）

A.海豚跃出海面减速上升过程，动能不变

B.海豚跃起到最高点时，重力势能最大

C.海豚从高处落回海面过程，重力势能不变

D.海豚在海面下加速下潜过程，动能变大

三、填空题（每空2分，共20分）

13.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，。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。

运动到，的过程中，在（选填"a"、"b”或"c”）位置机械能最大；从人到。的

过程中，小球的动能转化为弹簧的

b

14.如图所示，〃、6为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两

条图线（不计空气阻力），其中图线描述的是动能与石块所处高度关系,

小石块达到的最大高度为m,小石块在3m高时的重力势能为Jo

15.2025年央视春晚《秧B0T》节目火遍全网。一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧

歌，还玩着转手绢、抛手绢等花样。图是机器人"抛手绢''环节，抛出去的手绢在上升过程中，

动能，重力势能0（均选填“增大”“减小”或“不变”）

16.如图所示，将摆球从4点静止释放，经过最低点。到达8点，4、8两点等高，摆球到

达〃点时动能为J；摆球从/点到。点的过程中，能转化为

动能。整个过程中，摆球的机械能大小（选填"不变”或"减小”）。

四、实验题（共20分）

17.（10分）如图是某学习小组利用小钢球4和8、木块、木板等器材探究物体的动能大小

与哪些因素有关。小钢球沿光滑斜面由静止向下运动，撞击木块使木块在水平木板上移动一

段距离后静止。

(1)本实验是通过观察来判断物体的动能的大小；

⑵如图甲所示①②两次实验，让质量不同的小钢球从斜面的相同高度处静止滚下，目的是为

了研究动能与的关系；分析这两次实验，可初步得出结论：O

18.(10分)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，所用钢球质量加<M，

⑴实验中，小明是通过来比较钢球动能大小的，这种研究方法是

(2)木块被钢球撞出一段距离后停了下来，这是因为木块受到的作用；若水平面

是光滑且足够长的，木块被撞后将做运动；

(3)根据甲、丙两次实验，(选填“能”或“不能”)得出结论：物体的动能大小与

质量有关，原因是;

(4)汽车行驶过程中为了保证安全，需要限速，能说明这一原因的是两次实验。

五、计算题(共16分)

19.(6分)如图所示是某款双人智能电动飞行汽车，其机身采用碳纤维结构，空机含电池

的质量为560kg,可搭载两位乘客，最大起飞质量为760kg,续航时间为35min,最大飞行速

度为130km/h。(g取10N/kg)

(1)碳纤维材料打造机身，是因为碳纤维具有硬度大和小的物理特性;

飞行汽车匀速上升的过程中，汽车的动能°

（2）空机静止在水平地面上，单侧底杠与地面的接触面积为lOOcn?,此时空机对地面的压

强是多大？

（3）某次试航中，飞行汽车和乘客的总质量为700kg,飞行汽车在80s内垂直上升到400m

的高度，此过程中克服重力做的功和功率分别是多少？

20.（10分）家住范村乡的小龙家盖起了新楼房，他周末用滑轮组来运输沙土以便铺设地板

砖。如图所示，小龙利用滑轮组匀速提升沙土袋，沙土袋中沙土的质量为40kg,施加在绳端

的拉力尸为250N,在10s内将沙土袋匀速提升4m,不计绳重、袋子重与摩擦（g=10N/kg）。

（1）图中的滑轮4的作用是：;沙土袋匀速提升过程中，沙土袋的机械

能将（选填“减小”、“不变”或“增大”）。

（2）小龙使用滑轮组的机械效率为多少？

（3）小龙的拉力做功的功率为多少？

（4）请你说出提高图中滑轮组机械效率的一种措施。

参考答案

1.答案：A

解析：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以小球在水平面上受到

的滑动摩擦力不变。因两次小球开始下滑的高度H相同，故两次具有的机械能相同，所以，

小球最终静止时损失的机械能相同。因小球在光滑的斜面上运动时没有机械能的损失，且

PQ=4PN,所以，小球从，到N损失的机械能是/组上的再从N到P损失;,2到N损

失J,N到P损失最终在尸处静止。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

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2.答案：D

解析：A.小球从力往。运动过程中，弹簧的形变程度变小，但产生的弹力与小球运动的方向

相同，因此先做加速运动；当从。往8运动过程中，弹簧的形变程度逐渐变大，但产生的弹

力与小球运动方向相反，因此小球做减速运动，故小球从力往6运动过程中速度先增大后减

小，故A正确，不符合题意；

B.小球在往复运动过程中弹簧在40段是缩短的，弹力方向向右，弹簧在08段是伸长的，弹

力方向向左，所受弹力方向不同，故B正确，不符合题意；

C.小球运动到8点时，速度减小到0,动能为0,故C正确，不符合题意；

D.小球在光滑的水平台面上为3间做往复运动，且力。=。8,这表明小球和弹簧的整体机械能

是守恒的，在任一位置，小球的动能与弹簧的弹性势能的总和保持不变，小球在往夏运动过

程中机械能不守恒，故D错误，符合题意。

故选D。

3.答案：C

解析：A.飞机腾空而起的过程，质量不变，速度变大，动能增加，高度增大，重力势能增加，

不是重力势能转化为动能，故A错误；

B.飞机沿水平方向匀速飞行时，速度不变，质量不变，动能不变，故B错误；

C.飞机减速下降的过程中，质量不变，速度减小，高度降低，动能减小，重力势能减小，所

以机械能减小，故C正确；

D.飞机加速飞行，其高度不变，则重力势能不变，其高度增加，则重力势能增加，故D错误。

故选Co

4.答案：C

解析：一般来说，中学生从地上拿起一实心球并把它举过头顶的高度大约在2m左右，可以

合理估测其质量为2kg,则从地上拿起一实心球并把它当过头顶，此过程中他对实心球做功

约为瓶=G=mgh=2kgx1ON/kgx2m=40J

故ABD不符合题意，C符合题意。

故选Co

5.答案：D

解析：A.小球在。点到尸点过程中，由于物体与地面发生碰撞，且上升的高度E点低于8点,

故机械能有损失，故小球在。点的机械能大于产点的机械能，故A错误；

B.在C点的机械能大于尸点的机械能，高度相同，重力势能相同，动能不等，故B错误；

C.小球从七点到E点的过程中，不计空气阻力，只有重力做功，机械能不变，故C错误；

D.小球E点有速度，小球在£点的动能不为零，故D正确。

故选Do

6.答案：D

解析：A.飞机腾空而起的过程，质量不变，速度变大，动能增加，高度增大，重力势能增加，

不是重力势能转化为动能，故A错误：

B.飞机沿水平方向匀速飞行时，速度不变，质量不变，动能不变，故B错误；

C.飞机加速飞行，质量不变，速度变大，动能增大。若其高度不变，则重力势能不变，若其

高度增加，则重力势能增加，故C错误；

D.飞机减速下降的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小。机

械能为动能和势能之和，所以机械能减小，故D正确；

故选Do

7.答案：B

解析：当卫星从近地点向远地点运行时，机械能守恒；卫星的质量不变，高度增大，重力势

能逐渐增大.机械能不变.则动能减小,速度减小.动能转化为重力势能.

故选Bo

8.答案：B

解析：A.实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小利用了转换法，探究的是小球的动

能，故A错误；

B.小球从斜面滚下，重力势能越来越小，速度越来越快，动能越来越大，是将重力势能转化

为动能，故B正确；

C.让小球从斜面的不同高度滚下，小球的质量相同，达到水平面时的速度不同，因此实验表

明动能大小与物体运动的速度有关，故c错误；

D.在探究动能大小与质量的关系时，根据控制变量法，应保持小球释放的高度不变，改变小

球的质量，故D错误。故选B。

9.答案：AB

解析：A.从力位置到C位置，铁球压缩弹簧，铁球的机械能会转化为弹簧的弹性势能，所以

铁球的机械能一直减小，故A正确；

B弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大。在。位置时，弹

簧的形变程度最大，所以此时弹簧的弹性势能最大，故B正确；

C.从4到8的运动过程中，弹簧被压缩，其弹性势能增大，即该过程中铁球的机械能（动能

和势能）转化为弹簧的弹性势能，故铁球的动能和重力势能之和是减小的，故C错误；

D.从力位置到。位置，铁球的动能和重力势能之和一直转化为弹簧的弹性势能，所以是一直

减小的，故D错误。

故选AB。

10.答案：BD

解析：A.利用水能发电是利用水的机械能较大，将水的机械能转化为电能，故A错误；

B.水能属于清洁能源，利用水能发电有利于减少碳排放，故B正确；

C.水能可以在自然界源源不断地得到，属于可再生能源，故C错误；

D.由焦耳定律可知，电流在通过有电阻的导线时会产生热量，将一部分电能转化为内能，故

D正确。

故选BDo

11.答案：BC

解析：A.由于空气阻力的影响，滚摆运动过程中，机械能不守恒；故A错误；

B.滚摆向下运动时，高度减小、速度增大，质量不变，即重力势能减小、动能增加，由于阻

力作用，将重力势能部分转化为动能，故B正确；

C.滚摆向上运动时，高度增加、速度减小，质量不变，即重力势能增加、动能减小，由于阻

力作用，将动能部分转化为重力势能，故C正确；

D.由于阻力的作用，机械能减小，滚摆上升的最大高度逐渐降低，故D错误。

故选BCo

12.答案：BD

解析：A.海豚跃出海面减速上升过程，质量不变，速度减小，动能减小，故A错误；

B.海豚跃起到最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故B正确；

C.海豚从高处落回海面过程，质量不变，高度减小，重力势能减小，故C错误；

D.海豚在海面下加速下潜过程，质量不变，速度增大，动能变大，故D正确。

故选BD。

13.答案：b；弹性势能

解析：由题意可知，不计摩擦时，小球从。运动到b的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球

的动能；到达人点时，弹簧恢复原状，其弹性势能全部转化为小球的动能，此时小球的速度

最大；

再从运动到。时，弹簧被拉伸，小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能

会变小.因此，在b点时小球的机械能最大.

14.答案：b；4；4.5J

解析：竖直向上抛小石块，上升过程中，高度增加，重力势能变大，速度减小，动能减小，

所以重力势能随高度的增加而增加，动能随高度的增加而减小，则b描述的是动能与石块所

处高度关系。

由图可知，小石块达到的最大高度时重力势能最大，动能为0,所以最大高度为4m。

由于机械能守恒，小石块在上升过程中，重力势能是成比例增大的，所以在3m高时的重力

势能为与=誓可=4.51

4m

15.答案：减小；增大

解析：手绢在上升过程中，因为质量不变、速度减小，所以手绢的动能减小。手绢在上升过

程中，因为质量不变、所处的高度变大，所以手绢的重力势能增大。

16.答案：0：重力势；不变

解析：小球在4点时静止，动能为零，从力点由静止释放，能达到与力点等高的8点，说明

没有能量损失，即机械能守恒。由于8点与4点等高，重力势能相等，所以8点动能与4点

相同也为0。摆球从力点运动到O点的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能逐渐

减小，速度变大，动能逐渐变大。此过程中，重力势能转化为动能。

如图所示，摆球由力点静止释放，经过最低点。到达4点，力、8两点等高。说明摆球在运

动过程中没有能量损失，整个过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，因此摆球的机械

能不变。

17.答案：（1）木块被推动的距离

（2）质量；速度相同的不同物体，质量越大，物体的动能就越大

解析：（1）本实验采用转换法，是通过观察木块被推动的距离来判断物体的动能的大小。

（2）钢球从斜面上滑下，可以获得到达水平面的速度，如图甲所示①②两次实验，让质量不

同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的速度，

探究动能与质量的关系。由图①②得，从斜面同一高度下滑的钢球，质量越大，木块移动的

距离越大，说明速度相同的不同物体，质量越大，物体的动能就越大。

18.答案：（1）木块移动的距离；转换法

（2）阻力；匀速直线

（3）不能；没有控制钢球到达水平面时的速度相同

（4）甲、乙

解析：（1）实验中通过观察木块移动的距离长短，来判断钢球动能的大小，这里用到的物理

学研究问题的方法是转换法。

（2）力是改变物体运动状态的原因，木块被钢球撞出一段距离后停了下来，这是因为木块受

到阻力的作用。

若水平面是光滑且足够长