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功和机械能 章末检测试题 2024--2025学年
初中物理人教版八年级下册（新教材）
一、单选题
1．某学生用25N的水平力，将一个重8N的球踢出，球在水平地面上滚动20m才停下，则在球滚动过程中，该学生对球做功为（　　）
A．0J B．200J C．500J D．不好判断
2．下列数据中与实际情况基本相符的是（　　）
A．一瓶 500mL 的矿泉水质量约为5kg
B．一个鸡蛋所受重力约为0.5N
C．泰山山顶上的大气压约为 1.01×105Pa
D．中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为300J
3．2024年6月15日起山东启动运营“济青快线”列车，进一步提升济南青岛高铁“公交化”水平。济青高铁施工中，吊车是必不可少的，如图所示，吊车将重物由M点匀速拉起，途经O点后到达N点，然后水平匀速将物体运至P点，最后缓慢放置于Q点，以下说法正确的是（　　）
A．当重物水平匀速运动时，重力对货箱做功
B．当重物水平匀速运动时，钢丝绳的拉力对货箱做功
C．MO段与NP段，吊机对物体的拉力做的功相等
D．PQ段物体重力做功等于ON段拉力做功
4．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，如图所示该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率最接近于（ ）
A．10W B．60W C．180W D．400W
5．在平直高速公路上，甲、乙两车以不同的速度匀速行驶，若甲、乙两车牵引力的功率之比为2∶3，牵引カ之比为4∶5，则甲、乙两车的速度之比为（　　）
A．8∶15 B．3∶4 C．5∶6 D．6∶5
6．星期天的早晨小明登到山顶后可以采用两种路径下山，一种是从东面陡坡下山，需用时7min；另一种是从西面缓坡下山，需用时15min（设山下地面相平，不计摩擦）。则下列说法正确的是（ ）
A．从东面下山，自身重力做功多一些
B．从东面下山和从西面下山，自身重力做功一样多
C．从西面下山，重力做功的功率大
D．两种下山方式重力做功的快慢一样
7．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（　　）
A．木块第一次受到的拉力较大 B．拉力第一次做的功多
C．第一次拉力做功的功率大 D．第二次拉力做功的功率大
8．一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是（　　）
A．当t=1s时，木块受到的摩擦力是3N
B．当t在2~4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N
C．当t在2~6s内，木块的速度保持不变
D．当t在4~6s内，拉力F的功率为6W
9．如图所示是四个物理实验过程，对实验分析错误的是（　　）
A．甲图，从实验可知，物体的质量相同时，速度越大，具有的动能越大
B．乙图，实验操作是为了探究重力势能大小与高度的关系
C．丙图，通过比较木块被撞击距离的大小来衡量弹性势能的大小
D．丁图，实验过程中，滚摆下降过程中是匀速转动
10．如图甲所示，铁架台的光滑金属杆竖直立在水平底座上，将一个带孔的金属球和一弹簧套在铁架台的金属杆上，现将小球提到A点后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的原长为40cm
B．0～t1过程中，小球的动能先增大后减小
C．0～t1过程中，小球的减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能
D．小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能
11．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，其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）
A．4～6s内，拉力F做的功是16J
B．2～4s内，物体的机械能保持不变
C．当t=3s时，物体受到摩擦力是6N
D．当t=1s时，物体处于静止状态，受摩擦力是0 N
12．对下列图中各现象的描述正确的是（　　）
A．水中下沉的苹果不受浮力
B．拉弯的弓具有弹性势能
C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时，动能增大。
D．老人和小孩一起爬楼梯，小孩跑得快，说明小孩做功快。
二、填空题
13．木块在大小为20N的水平拉力作用下，10s内在水平面上沿拉力方向前进5m，则拉力做功为 J，功率为 W。
14．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，即强弩发射出去的箭到最后，不能穿透薄薄的丝绸。说明物体的动能大小与它的 有关。海底发生的地震会引发海啸，海啸在形成时只有几厘米或几米高，进入海岸线浅滩时，受海底阻力的作用，速度会减慢，但高度会增加，海水的动能转化为 能。
15．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示，若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s。则球下降过程中重力做功为 J，球的重力势能转化为 能。
16．2024年9月25日8点44分，东风41号洲际弹道导弹发射，震惊了世界，小明查阅了网上资料找到一幅图片，经过浏览发现洲际导弹采用的是钱学森弹道，已知第一阶段洲际导弹加速上升，动能 重力势能 ，第二阶段假设导弹消耗大量燃料沿着大气层的临界位置匀速飞行，动能 。（增大/减小/不变）
17．两台机器的功率之比为3∶2，则在相同时间里，他们所做的功之比为 ；他们做相同的功，所用时间之比为 。
18．某轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示。则该车在15~25s时间内，发动机做的功为 J，在第5s末受到的阻力大小是 N。
19．如图，某人用力将一重为20N的小木块从斜长为5m、高为2m的斜面底端匀速拉到斜面顶端。若木块与斜面间的摩擦力为10N，则这个人克服物体的重力做的功为 J，克服木块与斜面间摩擦做的功为 J。
20．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A（不计空气阻力），已知，施加的力分别为，，拉力做的功为、，拉力做功的功率分别为、，则 ， ， （选填“>”“=”或“<”）
三、实验题
21．如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中
(1)实验中，探究的动能是指 的动能。
(2)实验中，通过观察木块被钢球撞击后 来判断钢球的动能大小。
(3)甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 。
(4)对比 两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。对比甲、丙两次实验，可以研究物体的动能与 的关系。
(5)甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”、“=”或“＜”）。
(6)本实验中水平面应该是相对 （选填“粗糙”或“光滑”）的。
(7)实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的 。
22．在探究物体的动能大小跟哪些因素有关时，选用的实验装置如图所示。钢球A在斜面上高度为h处由静止释放，到达水平面后撞击木块B，木块B在水平面上移动一段距离s后静止。
(1)实验研究的是 （选填“钢球A”或“木块B”）的动能大小跟哪些因素有关；
(2)若让同一钢球A分别从斜槽不同的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 ，原因是：钢球的重力势能越大，转化为钢球的 能越大，木块B被撞得越远。这反映出物体的动能与物体的 （选填“质量”“速度”或“高度”）有关；
(3)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，速度相同时，质量越 的钢球将木块B撞得越远。这反映出物体的动能与物体的质量有关；
(4)若斜槽光滑，小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中，其机械能 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
(5)本实验中运用了两种研究方法：一是 法，二是转换法。转换法的应用：用木块B 来反映钢球动能的大小。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D B C B C D D D
题号 11 12
答案 A B
1．A
【详解】球在水平地面上滚动时，该学生对球没有施加力的作用，所以该学生对球不做功，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】A. 一瓶 500mL 的矿泉水质量约为
故A不符合题意；
B. 一个鸡蛋质量约为50g=0.05kg，所受重力约为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
故B符合题意；
C. 一标准大气压约为1.01×105Pa，大气压随高度增大而减小，泰山海拔很高，山顶上的大气压小于 1.01×105Pa，故C不符合题意；
D. 中学生重约500N，从一楼走到三楼升高的高度约为6m，克服重力做功约为
W=Gh=500N×6m=3000J
故D不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】A．当重物水平匀速运动时，重力与货箱运动的方向垂直，则重力对货箱不做功，故A错误；
B．当重物水平匀速运动时，钢丝绳的拉力与货箱运动的方向垂直，拉力对货箱不做功，故B错误；
C．吊机对物体的拉力在MO段使物体移动一定的距离，对物体做了功；在NP段，拉力与物体运动距离垂直，对物体不做功，故两阶段吊机对物体的拉力做的功不相等，故C错误；
D．物体匀速上升，则物体受到的拉力等于物体的重力，PQ段与ON段物体上升距离相同，则PQ段物体重力做功等于ON段拉力做功，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】中学生重力约为500N，如图所示，该学生一次屈臂伸身体上升高度约为30cm，则该学生一次屈臂伸过程克服重力做功约为
在30s内完成12次屈臂伸的总功为
则功率最接近
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】根据
可得，甲、乙两车的速度之比为
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】AB．从同一山顶下山，到达相同高度的地面，人在重力方向上通过的距离相等，根据
可知两种下山方式人自身重力做的功相同，故A错误，B正确；
CD．功率表示做功的快慢，从西面缓坡下山时间较长，由可知，从西面下山重力的功率小，故CD错误。
故选B。
7．C
【详解】A．两次拉动同一木块过程中，木块与木板之间的压力大小、接触面的粗糙程度均未发生变化，所以摩擦力的大小不变；从图象上可以看出，木块通过的距离随时间变化的图象均为一原点的直线，故木块两次都是做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等，因摩擦力大小不变，则两次受到的拉力一样大，故A不符合题意；
B．由图可知，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离无法判断，根据W=Fs可知，木块两次所做的功不能确定，故B不符合题意；
CD．由图可知，相同时间内，第一次木块通过的距离大，由速度公式可知，第一次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据P=Fv可知，第一次拉力做功的功率大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
8．D
【详解】A．由图乙可知，物体在t=1s时受到的拉力为1N，由图丙可知此时物体处于静止状态，所以由二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力
f=F=1N
故A错误；
B．由图乙可知，物体在4～6s内受到的拉力为3N，由图丙可知4～6s内物体做匀速直线运动，则由二力平衡条件可知，在4～6s内物体受到的摩擦力
f滑=F′=3N
由图丙可知，在2～4s内，物体做加速直线运动，因接触面的粗糙程度不变、物体对水平面的压力不变，所以在2～4s内受到的摩擦力仍然为3N，故B错误；
C．由图丙可知，在2～4s内，物体做加速直线运动，由图丙可知4～6s内物体做匀速直线运动，故C错误；
D．由B选项和图乙可知，物体在4～6s内受到的拉力为
F''=f滑=3N
由图丙可知4～6s内物体做速度为2m/s的匀速直线运动，此时拉力的功率
P=F''v=3N×2m/s=6W
故D正确。
故选D。
9．D
【详解】A．质量相同的小球，从不同的高度滑下，A小球在斜面的高度比B小球在斜面的高度要低，滑到平面时，B小球的速度较大，撞击木块后，木块滑行得越远，所以质量相同时，速度越大，动能越大，故A正确，不符合题意；
B．质量相同的甲、乙物体，从不同的高度落下，乙物体的高度较高，落下后，能使钉子钉入的深度更深，即乙物体的重力势能较大，所以实验操作探究了重力势能大小与高度的关系，故B正确，不符合题意；
C．丙图中，弹簧的弹性势能越大，转化成小球的动能越大，物块被撞的距离越远，所以通过比较木块被撞击距离的大小来衡量弹性势能的大小，故C正确，不符合题意。
D．实验过程中，滚摆下降过程中，滚摆的质量不变，高度降低，将重力势能转化为动能，则滚摆的动能增大，所以滚摆做加速转动，故D错误，符合题意。
故选D。
10．D
【详解】A．由图乙可知当弹力与重力平衡时，弹簧的长度为40cm，由于此时弹簧处于压缩状态，所以弹簧原来的长度应大于40cm，故A错误；
B．0～t1过程中，未接触弹簧前，小球在重力的作用下向下做加速运动；接触弹簧后，开始的弹力小于重力，小球继续做加速运动，在t1时刻，小球的重力与弹力大小相等，此时小球的速度最大，动能最大，故0～t1过程中小球的动能一直增大，故B错误；
C．小球在运动的过程中，克服空气的阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以0～t1过程中，小球的减少的机械能大于弹簧增加的弹性势能，故C错误；
D．在t1、t2两个时刻，由于能量的损失，机械能减小，则t1时刻的机械能大于在t2时刻的机械能，由于这两个时刻小球的高度相同，则重力势能相同，所以小球在t1时刻的动能大于在t2时刻的动能，故D正确。
故选D。
11．A
【详解】A．4～6s时，物体做匀速直线运动，拉力F=4N，拉力作用下移动的距离
拉力做功
故A正确；
B．2～4s内，物体做加速直线运动，重力势能不变但动能增大，故机械能变大，故B错误；
C．t=3s时，物体加速运动，此时受滑动摩擦力作用，因为其压力和接触面粗糙程度不变，故第3s时的摩擦力和第4s时相同，因为4～6s时物体做匀速直线运动，故物体所受摩擦力f=F=4N，故C错误；
D．t=1s时，物体静止，受到静摩擦力作用，静摩擦力等于拉力等于2N，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】A．水中下沉的苹果，由于下部有水，因此会受到浮力的作用，故A错误；
B．拉弯的弓发生弹性形变，具有弹性势能，故B正确；
C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时，高度增加，重力势能会增加，由于人造地球卫星机械能守恒，则动能会减小，故C错误；
D．老人和小孩一起爬楼梯，小孩跑得快，只能说时间短，老人的重力大，做的功多，由于不知道具体的功和时间的关系，根据无法比较功率的大小，故D错误。
故选B。
13． 100 10
【详解】[1]拉力做功
[2]拉力做功的功率
14． 速度 重力势
【详解】[1]“强弩之末势不能穿鲁缟者也”，意思是强弩在运动到最后时不能穿透薄薄的丝绸，这是因为弩飞行到最后时速度几乎为零引起的，说明物体的动能大小与它的速度有关。
[2]因为海水的速度减慢，高度增加，所以海水的动能减小，重力势能增加，其动能转化为重力势能。
15． 54 动
【详解】[1]球下降过程中重力做功为
[2]球下降的过程中，质量不变，高度降低，速度变大，重力势能转化为动能。
16． 增大 增大 减小
【详解】[1][2][3]第一阶段洲际导弹加速上升，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大；第二阶段假设导弹消耗大量燃料沿着大气层的临界位置匀速飞行，质量减小，速度不变，动能减小。
17． 3∶2 2∶3
【详解】[1]在相同时间里，他们所做的功之比为
W1∶W2=P1t∶P2t= P1∶P2=3∶2
[2]他们做相同的功，所用时间之比为
18．
【详解】[1]轿车发动机的功率
由得，轿车在15~25s时间内发动机所做的功
[2]由图可知，轿车保持匀速直线运动的速度v=30 m/s，由 得，轿车发动机的牵引力
轿车保持匀速直线运动时水平方向受力平衡，所以匀速直线运动时阻力大小
因为轿车运动过程中受到的阻力不变，所以在第5s末轿车受到的阻力大小也是。
19． 40 50
【详解】[1]克服重力做的功为
[2]克服摩擦力做的功为
20． ＜ = ＜
【详解】[1]当斜面高度相同时，斜面越平缓越省力，由于AB>AC，所以沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2。
[2]将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，上升高度相同，根据W有=Gh可知，所做的有用功相等，斜面光滑，说明摩擦力为0，使用光滑的斜面没有做额外功，则拉力做的功等于克服物体重力做的功，所以两次拉力做的功相同，即W1=W2。
[3]同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，由于斜面AB的长度大于斜面AC的长度，由可知，物体在斜面AB上运动的时间大于物体在斜面AC上运动的时间，即t1﹥t2，由可知，拉力做功的功率P1＜P2。
21．(1)小球撞击木块时
(2)滑动的距离
(3)速度
(4) 甲、乙 质量
(5)＞
(6)粗糙
(7)动能
【详解】（1）实验中，探究的动能是指小球撞击木块时的动能，通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小。
（2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用。
（3）根据控制变量法，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相等。
（4）[1]研究物体的动能与速度的关系，要控制质量相同，只改变速度大小，即小球从斜面自由下滑的高度不同，故对比甲、乙两次实验，可以研究物体的动能与速度的关系。
[2]由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相等，探究动能与质量的关系。
（5）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，摩擦力大小不变，故
f1=f2
因为
sA>sB
根据做功的公式W=fs可知
W1>W2
（6）若斜面和水平面都是光滑的，物块将做匀速直线运动一直运动下去，故无法通过水平方向移动的距离来比较动能大小，所以本实验中水平面应该是相对粗糙的。
（7）根据甲、乙实验可知，质量相同的小球，小球运动到水平面的速度越大，推动木块通过的距离越大，说明小球的动能越大；即在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。汽车在行驶过程中，不允许超过最大限制速度。从物理角度来看，这样做的目的是限制汽车的动能大小。
22．(1)钢球A
(2) 越大 动 速度
(3)大
(4)不变
(5) 控制变量 移动的距离
【详解】（1）钢球A从斜面上滚下具有一定的动能， 实验中通过比较木块移动的距离来反映钢球A动能的大小，故该实验探究的是钢球A的动能大小跟哪些因素有关。
（2）[1][2][3]钢球从高处滑下，质量不变，高度降低，速度增大，钢球的重力势能转化为动能，钢球的高度越高，具有的重力势能越大，下滑时转化的动能越大，质量不变，所以钢球运动到水平面时速度越大，木块B被撞得越远，这反映出物体的动能与物体的速度有关。
（3）让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，到达水平面的速度相同，质量越大的钢球将木块B撞得越远，反映出物体的动能与物体的质量有关。
（4）斜槽光滑，钢球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中，不需要克服阻力做功，其机械能守恒，即机械能不变。
（5）[1]在探究动能与质量的关系时，控制速度相同；在探究动能与速度关系时，控制质量相同，所以采用了控制变量法。
[2]实验中通过比较木块移动的距离来反映小球动能的大小，采用了转换法。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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