第十一章 功和机械能 （A卷）

中小学教育资源及组卷应用平台
2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（人教版）
第11章 功和机械能（A卷）
（考试时间：100分钟 试卷满分：90分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第11章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题（本题共10小题，每小题3分，共30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、（2024年重庆B）“备战奥运，再创辉煌”，对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是（ ）
A. 运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B. 运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
2、（2024江苏连云港） 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）
A. B. C. D.
3、（2023年江苏连云港）下列有关功的说法正确的是（ ）
A. 用力推车没有推动，人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
4、（2023浙江舟山）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是
5、 （2024广西）在课间踢毽子的活动中，如图所示，踢出的毽子在上升过程中（　　）
A. 具有惯性 B. 受力平衡
C. 受到的重力增大 D. 重力势能越来越小
6、（2024年黑龙江龙东）2024年6月2日，嫦娥6号在月背南极艾特肯盆地成功着陆，是我国探月工程又一里程碑事件。关于嫦娥6号说法正确的是（ ）
A. 在下落过程中，机械能减小
B. 着陆后，质量变小，惯性变小
C. 在下落过程中，相对于月球表面是静止的
D. 四只宽大的脚，是为了增大压强
7、（2024年湖北武汉）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　）
A. 小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能
B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C. 小球每次经过B点，其动能都比上一次小
D. 小球最终静止在A点
8、（2024年黑龙江大庆）神舟十八号是中国载人航天工程第十八艘载人飞船，于2024年4月25日，在酒泉卫星发射中心发射成功。中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站，由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示。在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变化，下列分析正确的是（ ）
A. 重力势能增加，动能不变 B. 重力势能减少，动能增加
C. 重力势能增加，动能增加 D. 重力势能不变，动能不变
9、（2023年山东临沂）2023年5月7日上午，我市第十三届全民健身运动会开幕式暨第七届万人健步行活动在五洲湖广场开启。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（　　）
A. 重力不做功 B. 动能减小 C. 重力势能不变 D. 机械能减小
10、（2022四川泸州）．第二十四届“冬奥会”于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口成功举办。以下四图是运动员在本届“冬奥会"上参加不同比赛项目时的情景，关于他们比赛时所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
甲图：冰刀的刀刃很锋利是采用减小受力面积的方法来增大对冰面的压强
B．乙图：自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越慢
丙图：冰壶被运动员推出后速度逐渐减小，说明了物体的运动需要力来维持
D．丁图：花样滑冰运动员所受的重力与冰面对运动员的支持力是一对相互作用力
第Ⅱ卷 非选择题
填空题（本题共5小题，每空1分，共12分）
11、（2024江西）如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t内沿拉力方向移动的距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为___________，功率为___________。（均用题中所给字母表示）
12、（2024年上海）一个小车往斜坡向上运动时，它的s-t图，如下图所示。它在30s内通过的路程为________米，在此过程，小车的动能________（选填“变大”或“不变”或“变小”）的。若小车突然急刹车，则它的惯性________（选填“变大”或“不变”或“变小”）。
13、（2024年江苏无锡）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O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”）。
14、(2024年黑龙江牡丹江）2024年4月25日晚，长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空。在火箭推动飞船加速升空的过程中，飞船的动能___________，重力势能___________。（选填“增大”“减小”或“不变”）
15、图甲是蹦蹦杆的结构示意图，其下方有一根弹簧。如图乙所示，小明玩蹦蹦杆的过程，可以分为：A．挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置；B．获得一个向上的速度；C．向上运动到达最高位置。小明在挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置时，原有的重力势能转化为 储存在弹簧中。在B→C阶段，机械能转化情况是 。
实验题（本题共6小题，16题3分、17题5分、18题3分、19题5分，20题7分，21题7分，共30分）
16、热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关
（1）做实验①②③是为了探究______（选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与______是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论______。
17、（2023年湖南郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是__________的。（选填“相同”或“不同”）。
（1）实验1将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
（2）实验2将小球从斜面中间自由滚下（图甲乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离__________（选填“短”、“长”或“相等”）由上述实验现象，我们可以得出结论；同一物体，__________，动能越大。
（3）实验3将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则__________（选填“>”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将__________。
A．沿a轨迹运动　　B．沿b轨迹运动
C．沿c轨迹运动　　D．保持静止
18、（2020赤峰）学完（功率）一节后，老师布置了一项实践性作业：利用生活中的测量工具，设计种测量自己上楼功率的方案。请补充未完成的步骤(需要测量的物理量用相应的字母表示)：
(1)________________________________________________________；
(2)用皮尺测出所上楼梯的总高度h；
(3)______________________________________________________；
(4)上楼功率的表达式P=__________(g 值用该字母表示即可)。
19．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）：如图所示，将同一个弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 ，从而比较弹簧弹性势能的大小；
(2)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的，理由是 ；
(3)在此实验中你猜想：弹性势能的大小还与弹簧的 有关。
20．小明在杂志上看到某些地区的原住民常使用吹箭进行狩猎，如图甲所示，吹箭筒一般是由一段长的树管制作而成，使用时将飞箭装入吹箭筒，用嘴吹气将飞箭吹出。小明想探究吹箭筒吹出飞箭的距离与什么因素有关，为此小明提出了以下猜想：
猜想一：与吹气的力度大小有关。
猜想二：与吹箭筒的粗细有关。
猜想三：与飞箭放入吹箭筒的位置有关。
为了验证猜想，小明选取了家中粗细不同但长度相同的吸管3根、棉签1根、透明胶1卷、剪刀1把制作吹箭筒，然后进行了多次实验（如图乙所示），实验数据如下表：
实验次序 吸管粗细 吹气的力度大小 棉签在吸管中的位置 棉签飞行的距离
1 细 较小 吸管最左端 1.8
2 较大 吸管最左端 2.3
3 大 吸管最左端 3.3
4 较小 吸管中端 2.8
5 较大 吸管中端 3.7
6 大 吸管中端 5.0
7 较小 吸管最右端 4.2
8 较大 吸管最右端 5.8
9 大 吸管最右端 9.2
10 粗 大 吸管最右端 1.2
【解释】
（1）比较 （填实验次序）三次实验，可以得出的结论是：在吸管的粗细、棉签在吸管中位置等条件一定时，吹气的力度越大，棉签被吹出的距离越远。
（2）分析实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9），可以得出的结论是：在吸管的粗细、吹气的力度大小等条件一定时，棉签在管中的位置离嘴越 （选填“近”或“远”），棉签被吹出的距离越远。
（3）分析实验9、10初步可知，棉签被吹出的距离还与吸管的粗细 （选填“有关”或“无关”）。
【交流】
（1）小明实验选取的测量工具是 。
（2）除了上述猜想外，请你提出可能影响吹箭筒吹出飞箭的距离的一条因素： 。
（3）小明还对吹箭筒为什么能吹出飞箭进行了思考。他认为，吹气的力度越大，气体作用于棉签的力越 ，棉签距嘴越近，实际上气体作用于棉签的力做功的距离就越大，因此，棉签获得的 能就越大。
21、【探究名称】探究“物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关”。
【问题】如图甲，跳水运动员全红婵入水时溅起来的水花很小，于是小明和同学们提出问题：“物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关？”已知物体从距水面相同高度自由下落，达到水面的速度相等。小明和同学们提出如下猜想：
猜想1：与物体的质量有关。
猜想2：与物体入水的快慢有关。
猜想3：与物体入水的方向有关。
猜想4：与物体的形状有关。
【证据】
(1)为了验证猜想3是否正确，小明将同一块橡皮泥捏成球形，使它分别从a、b、c三条光滑通道上方相同高度由静止释放（如图乙），这是为了控制其他因素不变，只改变物体的 ，发现溅起水花的高度依次变小，说明猜想3是 （选填“正确”或“错误”）的；
(2)小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形，进行多次实验。记录的部分数据如下表：
实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度h1/cm 溅起水花高度h2/cm
1 20 球形 20 6
2 20 柱形 20 4
3 20 锥形 20 9
4 50 柱形 20 9
5 100 柱形 20 18
6 90 柱形 25 22
【解释】
①分析表格数据，物体入水的快慢是通过下落高度来改变的，下落时，物体的重力势能转化为 能;
②比较实验序号为 的三组数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关;
③比较实验序号为2、4、5的三组数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的 有关;
④比较实验序号为5、6的两组数据， （选填“能”或“不能”）验证猜想2是否正确，理由是 。
科学阅读题与简答题（共2小题，21题4分，22题7分，共11分）
22、汽车超载超速给人们的生产生活带来了重大的安全隐患，请你从物理学的角度分析汽车为何不能超载超速 （至少选择两个角度分析）。
23、阅读材料，回答问题：
物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。比如飞机、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。
物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体就会继续加速下落，当阻力增大到与重力相等时，物体受力平衡，将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下，球形物体收尾速度的大小与质量有什么关系”的实验，取重力加速度为10 N/kg，实验数据见下表：
小球编号 A B C
小球质量m/g 20 30 50
小球半径r/m 0.05 0.05 0.05
小球的收尾速度v收/m·s-1 16 24 40
(1)小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是 ；人造地球卫星一般 （选填“需要”或“不需要”）设计成流线型。
(2)雨滴在高空形成后由静止开始下落后，速度越来越大过程中，重力做功的功率 ；雨滴匀速下落过程中，机械能 （以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
(3)C小球下落过程中受到的最大阻力为 N，此时阻力与重力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。
(4)C小球在达到收尾速度后，重力在接下来的3s所做的功为 J。
作图题（22题2分，共2分）
24、如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动。点是小球摆动的最低地点，点是小球摆动的右侧最高点，在小球从A点摆动到点的过程中，作出小球经过点时所受重力示意图。请选出小球机械能最大的位置并涂黑。
计算题（本题共1小题，共5分）
25、（2023年四川内江）如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×103km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N，求在这次测试中：
（1）汽车受到水平方向的牵引力；
（2）汽车牵引力的功率。
B．叉车把货物从地面
抬升到一定高度
A．人用力搬石
头，没有搬动
C．人拎着书包沿
楼梯走上二楼
D．人推小车通过
一段距离
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（人教版）
第11章 功和机械能（A卷）
（考试时间：100分钟 试卷满分：90分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级下册第11章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题（本题共10小题，每小题3分，共30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、（2024年重庆B）“备战奥运，再创辉煌”，对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是（ ）
A. 运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B. 运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C. 运动员击打网球改变了球的运动状态
D. 运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员举着杠铃不动时，有力而无距离，对杠铃不做功，故A错误；
B．运动员射出的箭由于具有惯性而继续飞行，惯性不能说受到，故B错误；
C．力可以改变物体运动状态，运动员击打网球改变了球的运动状态，故C正确；
D．运动员从起跑线起跑后不是一直保持匀速直线运动，并非一直处于平衡状态，故D错误。
故选C。
2、（2024江苏连云港） 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即
W1 =W2
由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即
P1 =P2
故ABD错误，C正确。
故选C。
3、（2023年江苏连云港）下列有关功的说法正确的是（ ）
A. 用力推车没有推动，人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
答案：B
解析：A．用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故A错误；
B．足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没有对足球做功，故B正确；
C．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离，运动员没有对杠铃做功，故C错误；
D．学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以学生对书包没有做功，故D错误。
故选B。
4、（2023浙江舟山）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是
答案：A
5、 （2024广西）在课间踢毽子的活动中，如图所示，踢出的毽子在上升过程中（　　）
A. 具有惯性 B. 受力平衡
C. 受到的重力增大 D. 重力势能越来越小
【答案】A
【解析】
【详解】A．任何物体都具有惯性，踢出的毽子在上升过程中也具有惯性，故A符合题意；
B．踢出的毽子在上升过程中，速度不断减小，运动状态发生变化，受力不平衡，故B不符合题意；
C．踢出的毽子在上升过程中质量不变，因此重力也不变，故C不符合题意；
D．踢出的毽子在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，故D不符合题意。
故选A。
6、（2024年黑龙江龙东）2024年6月2日，嫦娥6号在月背南极艾特肯盆地成功着陆，是我国探月工程又一里程碑事件。关于嫦娥6号说法正确的是（ ）
A. 在下落过程中，机械能减小
B. 着陆后，质量变小，惯性变小
C. 在下落过程中，相对于月球表面是静止的
D. 四只宽大的脚，是为了增大压强
【答案】A
【解析】
【详解】A．嫦娥6号在下落过程中，与空气摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故A正确；
B．着陆后，质量不变，惯性不变，故B错误；
C．在下落过程中，嫦娥6号相对于月球表面的位置发生改变，是运动的，故C错误；
D．四只宽大的脚，是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故D错误。
故选A。
7、（2024年湖北武汉）如图所示，将一个小球用细线悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下列说法正确的是（　　）
A. 小球从A点摆动到B点，动能转化为重力势能
B. 小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性
C. 小球每次经过B点，其动能都比上一次小
D. 小球最终静止在A点
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球从A点摆动到B点，高度降低，速度增加，重力势能转化为动能，故A错误；
B．惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；
C．小球受到阻力的作用，机械能不断减小，小球每次经过B点时，重力势能不变，机械能减小，则动能减小，故C正确；
D． 小球最终静止时拉力和重力平衡，则小球最终静止在B点，故D错误。
故选C。
8、（2024年黑龙江大庆）神舟十八号是中国载人航天工程第十八艘载人飞船，于2024年4月25日，在酒泉卫星发射中心发射成功。中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站，由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示。在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变化，下列分析正确的是（ ）
A. 重力势能增加，动能不变 B. 重力势能减少，动能增加
C. 重力势能增加，动能增加 D. 重力势能不变，动能不变
【答案】C
【解析】
【详解】飞船加速上升的过程中，质量不变，高度升高，速度增大，故重力势能和动能均增加，所以ABD错误，C正确。
故选C。
9、（2023年山东临沂）2023年5月7日上午，我市第十三届全民健身运动会开幕式暨第七届万人健步行活动在五洲湖广场开启。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（　　）
A. 重力不做功 B. 动能减小 C. 重力势能不变 D. 机械能减小
答案：D
解析：A．无人机匀速下降，在重力的方向上有距离，所以重力有做功，故A不符合题意；
BCD．航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度下降，重力势能减小；机械能等于动能加势能，则机械能减小。故BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10、（2022四川泸州）．第二十四届“冬奥会”于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口成功举办。以下四图是运动员在本届“冬奥会"上参加不同比赛项目时的情景，关于他们比赛时所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
甲图：冰刀的刀刃很锋利是采用减小受力面积的方法来增大对冰面的压强
B．乙图：自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越慢
丙图：冰壶被运动员推出后速度逐渐减小，说明了物体的运动需要力来维持
D．丁图：花样滑冰运动员所受的重力与冰面对运动员的支持力是一对相互作用力
答案：A
解析：A.冰刀的刀刃做得非常锋利是通过减小受力面积来增大压强的。故 A 正确；自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，运动员的重力不变，速度越来越快，由 P=Gv 可得，重力做功越来越快，故 B 错误；
C.丙图中运动员将冰壶推出后，冰壶继续滑行，是因为冰壶具有惯性，冰壶在滑动时克服摩擦做功，机械能转化为内能，冰壶的机械能会逐渐减小，速度逐渐减小，故 C 错误；
D.运动员受到的重力和冰面对运动员的支持力大小相等.方向相反.作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故 D 错误。
故选：A。
第Ⅱ卷 非选择题
填空题（本题共5小题，每空1分，共12分）
11、（2024江西）如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t内沿拉力方向移动的距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为___________，功率为___________。（均用题中所给字母表示）
【答案】 ①. Fs ②.
【解析】
【详解】[1]功等于力与力的方向上的乘积，故则此过程中拉力对物块做的功为
W=Fs
[2]根据功率计算公式得
12、（2024年上海）一个小车往斜坡向上运动时，它的s-t图，如下图所示。它在30s内通过的路程为________米，在此过程，小车的动能________（选填“变大”或“不变”或“变小”）的。若小车突然急刹车，则它的惯性________（选填“变大”或“不变”或“变小”）。
【答案】 ①. 90 ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]由图像可知，小车在30s内通过的路程为90m。
[2]由图像可知，小车的s-t图像是一条过原点的斜直线，小车做匀速直线运动，小车在运动过程中，质量和速度都不变，因此动能不变。
[3]惯性只与物体的质量有关，若小车突然急刹车，小车的质量不变，则它的惯性不变。
13、（2024年江苏无锡）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O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”）。
【答案】 ①. 0 ②. 重力势 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]小球在A点时静止，动能为零，从A点由静止释放，能达到与A点等高的B点，说明没有能量损失，即机械能守恒。由于B点与A点等高，重力势能相等，所以B点动能与A点相同也为0。
[2]摆球从A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。
[3]如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B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。
14、(2024年黑龙江牡丹江）2024年4月25日晚，长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空。在火箭推动飞船加速升空的过程中，飞船的动能___________，重力势能___________。（选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】 ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]飞船加速上升的过程中，质量不变，速度增加，高度增加，所以动能增大，重力势能增大。
15、图甲是蹦蹦杆的结构示意图，其下方有一根弹簧。如图乙所示，小明玩蹦蹦杆的过程，可以分为：A．挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置；B．获得一个向上的速度；C．向上运动到达最高位置。小明在挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置时，原有的重力势能转化为 储存在弹簧中。在B→C阶段，机械能转化情况是 。
【答案】 弹性势能 动能转化为重力势能
【详解】[1]小明在挤压脚踏板下端的弹簧到最低位置时，人的高度减小，重力势能减小，弹簧被压缩，弹性势能增加，原有的重力势能转化为弹性势能。
[2]在B→C阶段，人的质量不变，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，最高点时速度为0，机械能转化情况是动能转化为重力势能。
实验题（本题共6小题，16题3分、17题5分、18题3分、19题5分，20题7分，21题7分，共30分）
16、热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。
问题一：压力作用效果跟哪些因素有关
问题二：重力势能大小跟哪些因素有关
（1）做实验①②③是为了探究______（选填“问题一”或“问题二”）；
（2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与______是否有关；
（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论______。
答案： ①. 问题一 ②. 质量 ③. 质量相同的物体，位置越高，重力势能越大
解析：（1）由图中可知，实验①②中，压力不同，而受力面积相同，实验②③中，压力相同，而受力面积不同，故可知做实验①②③是为了探究问题一。
（2）由实验④⑤可知，瓶子下落的高度相同，而瓶子和水的总质量不同，故可探究重力势能大小与质量是否有关。
（3）由实验⑤⑥中可知，瓶子和水的质量相同，而瓶子下落的高度不同，面团的凹陷程度不同，故可知“高空抛物”危害性大的原因是：质量相同的物体，位置越高，重力势能越大。
17、（2023年湖南郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是__________的。（选填“相同”或“不同”）。
（1）实验1将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
（2）实验2将小球从斜面中间自由滚下（图甲乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离__________（选填“短”、“长”或“相等”）由上述实验现象，我们可以得出结论；同一物体，__________，动能越大。
（3）实验3将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则__________（选填“>”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将__________。
A．沿a轨迹运动　　B．沿b轨迹运动
C．沿c轨迹运动　　D．保持静止
答案： ① 不同 ②. 短 ③. （运动）速度越大 ④. = ⑤. A
解析：[1]小球从斜面上不同的高度由静止滚下，由于小球的重力势能不同，则小球到达斜面底端时速度不同。
（2）[2][3]根据图示可知，实验2中木块被撞的距离比实验1的距离要小一些，两次实验中的小球的质量相同，滚下的高度不同，高度越低，到达水平面时的速度越小，推动木块移动的距离就越小，动能越小，所以能得出结论；同一物体，运动速度越大，动能越大。
（3）[4]由于忽略空气阻力，经过A、B两点到达C点的过程中，没有外力对小球做功，则小球的机械能守恒，即。
[5]当小球到达C点时，速度为水平向右运动，此时小球所受各个力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持这一状态，所以小球将沿a轨迹运动。
故选A。
18、（2020赤峰）学完（功率）一节后，老师布置了一项实践性作业：利用生活中的测量工具，设计种测量自己上楼功率的方案。请补充未完成的步骤(需要测量的物理量用相应的字母表示)：
(1)________________________________________________________；
(2)用皮尺测出所上楼梯的总高度h；
(3)______________________________________________________；
(4)上楼功率的表达式P=__________(g 值用该字母表示即可)。
答案：
(1). 用台秤测出自身的质量为m
(3). 用秒表测量出上楼所用的时间
(4).
19．小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）：如图所示，将同一个弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块 ，从而比较弹簧弹性势能的大小；
(2)若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的，理由是 ；
(3)在此实验中你猜想：弹性势能的大小还与弹簧的 有关。
【答案】(1) 不同 运动距离
(2) 不能 见解析
(3)材料
【详解】（1）[1][2]此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。
（2）[1][2]若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。
（3）弹性势能的大小与弹性形变和材料有关，在此实验中还可以猜想：弹性势能的大小还与弹簧的材料有关。
20．小明在杂志上看到某些地区的原住民常使用吹箭进行狩猎，如图甲所示，吹箭筒一般是由一段长的树管制作而成，使用时将飞箭装入吹箭筒，用嘴吹气将飞箭吹出。小明想探究吹箭筒吹出飞箭的距离与什么因素有关，为此小明提出了以下猜想：
猜想一：与吹气的力度大小有关。
猜想二：与吹箭筒的粗细有关。
猜想三：与飞箭放入吹箭筒的位置有关。
为了验证猜想，小明选取了家中粗细不同但长度相同的吸管3根、棉签1根、透明胶1卷、剪刀1把制作吹箭筒，然后进行了多次实验（如图乙所示），实验数据如下表：
实验次序 吸管粗细 吹气的力度大小 棉签在吸管中的位置 棉签飞行的距离
1 细 较小 吸管最左端 1.8
2 较大 吸管最左端 2.3
3 大 吸管最左端 3.3
4 较小 吸管中端 2.8
5 较大 吸管中端 3.7
6 大 吸管中端 5.0
7 较小 吸管最右端 4.2
8 较大 吸管最右端 5.8
9 大 吸管最右端 9.2
10 粗 大 吸管最右端 1.2
【解释】
（1）比较 （填实验次序）三次实验，可以得出的结论是：在吸管的粗细、棉签在吸管中位置等条件一定时，吹气的力度越大，棉签被吹出的距离越远。
（2）分析实验1、4、7（或2、5、8或3、6、9），可以得出的结论是：在吸管的粗细、吹气的力度大小等条件一定时，棉签在管中的位置离嘴越 （选填“近”或“远”），棉签被吹出的距离越远。
（3）分析实验9、10初步可知，棉签被吹出的距离还与吸管的粗细 （选填“有关”或“无关”）。
【交流】
（1）小明实验选取的测量工具是 。
（2）除了上述猜想外，请你提出可能影响吹箭筒吹出飞箭的距离的一条因素： 。
（3）小明还对吹箭筒为什么能吹出飞箭进行了思考。他认为，吹气的力度越大，气体作用于棉签的力越 ，棉签距嘴越近，实际上气体作用于棉签的力做功的距离就越大，因此，棉签获得的 能就越大。
【答案】 1、2、3/4、5、6/7、8、9 近 有关 刻度尺 飞箭质量 大 动
【详解】 [1]探究吹箭筒吹出飞箭的距离与吹气力度的大小关系时，由控制变量法可知，需要控制吸管的粗细、棉签在吸管中的位置等条件一定，吹气的力度大小不同，所以应该对比1、2、3（或4、5、6或7、8、9）。
[2]由表中数据可知，1中棉签在吸管最左端，离嘴最远，棉签飞行的距离为1.8cm；4中棉签在吸管中端，离嘴比1近，棉签飞行的距离为2.8cm；7中棉签在吸管最右端，离嘴最近，棉签飞行的距离为4.2cm。说明棉签离嘴距离越近，棉签被吹出的距离越远。
[3]实验9、10吹气力度大小和棉签位置相同，9中吸管细，棉签飞的远，10中吸管粗，棉签飞得近。故棉签被吹出的距离还与吸管的粗细有关。
[4]由表格中数据可知，需要测量棉签飞行的距离，故需测量工具是刻度尺。
[5]根据生活经验，质量大的物体不容易被扔远，故影响吹箭筒吹出飞箭的距离可能与飞箭的质量有关。
[6][7]吹气力度越大，气体作用于棉签的力越大； 棉签距嘴越近，气体作用于棉签的距离越长，根据W=Fs，气体对棉签做的功越多，棉签获得的动能就越大。
21、【探究名称】探究“物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关”。
【问题】如图甲，跳水运动员全红婵入水时溅起来的水花很小，于是小明和同学们提出问题：“物体入水时溅起水花的高度与哪些因素有关？”已知物体从距水面相同高度自由下落，达到水面的速度相等。小明和同学们提出如下猜想：
猜想1：与物体的质量有关。
猜想2：与物体入水的快慢有关。
猜想3：与物体入水的方向有关。
猜想4：与物体的形状有关。
【证据】
(1)为了验证猜想3是否正确，小明将同一块橡皮泥捏成球形，使它分别从a、b、c三条光滑通道上方相同高度由静止释放（如图乙），这是为了控制其他因素不变，只改变物体的 ，发现溅起水花的高度依次变小，说明猜想3是 （选填“正确”或“错误”）的；
(2)小明将橡皮泥分别捏成球形、锥形、柱形，进行多次实验。记录的部分数据如下表：
实验序号 物体质量m/g 物体形状 下落高度h1/cm 溅起水花高度h2/cm
1 20 球形 20 6
2 20 柱形 20 4
3 20 锥形 20 9
4 50 柱形 20 9
5 100 柱形 20 18
6 90 柱形 25 22
【解释】
①分析表格数据，物体入水的快慢是通过下落高度来改变的，下落时，物体的重力势能转化为 能;
②比较实验序号为 的三组数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关;
③比较实验序号为2、4、5的三组数据，可得出的结论是：物体入水时溅起水花的高度与物体的 有关;
④比较实验序号为5、6的两组数据， （选填“能”或“不能”）验证猜想2是否正确，理由是 。
【答案】(1) 入水方向 正确
(2) 动 1、2、3 质量 不能 没有控制物体的质量相同
【详解】（1）[1][2]探究猜想3即物体入水时溅起水花的高度与入水方向的关系，根据控制变量法，应保持其它因素相同，改变不同的入水方向，观察水花的大小，如果溅起水花的高度依次变小，则表明物体入水时溅起水花的高度与入水方向有关，即说明猜想3是正确的。
（2）[1]物体下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，故下落时，物体的重力势能转化为动能。
[2]探究物体入水时溅起水花的高度与物体的形状有关，根据控制变量法，应保物体的质量、下落的高度即入水的速度相同，改变物体的形状，观察水花的大小，故应选择1、2、3三组实验的数据进行比较。
[3]比较实验序号为2、4、5的三组数据，物体下落的高度即入水的速度和物体的形状相同，物体的质量不同，根据控制变量法，探究的是物体入水时溅起水花的高度与物体的质量的关系。
[4][5]根据控制变量法，探究猜想2即物体入水时溅起水花的高度与入水的速度的关系，应保物体的质量和形状相同，物体下落的高度即入水的速度不相同，而5、6的两组数据物体的质量和下落的高度即入水的速度都不相同，由于没有控制物体的质量相同，故不能验证猜想2是否正确。
科学阅读题与简答题（共2小题，21题4分，22题7分，共11分）
22、汽车超载超速给人们的生产生活带来了重大的安全隐患，请你从物理学的角度分析汽车为何不能超载超速 （至少选择两个角度分析）。
【答案】见解析
【详解】动能的大小跟质量和速度有关，速度越大，质量越大，物体的动能越大，破坏力越大，所以汽车不能超载超速；惯性的大小跟质量有关，汽车超载时，质量大，惯性大，运动状态难以改变，容易发生交通事故，所以汽车不能超载超速。
23、阅读材料，回答问题：
物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。比如飞机、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。
物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体就会继续加速下落，当阻力增大到与重力相等时，物体受力平衡，将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下，球形物体收尾速度的大小与质量有什么关系”的实验，取重力加速度为10 N/kg，实验数据见下表：
小球编号 A B C
小球质量m/g 20 30 50
小球半径r/m 0.05 0.05 0.05
小球的收尾速度v收/m·s-1 16 24 40
(1)小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是 ；人造地球卫星一般 （选填“需要”或“不需要”）设计成流线型。
(2)雨滴在高空形成后由静止开始下落后，速度越来越大过程中，重力做功的功率 ；雨滴匀速下落过程中，机械能 （以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
(3)C小球下落过程中受到的最大阻力为 N，此时阻力与重力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。
(4)C小球在达到收尾速度后，重力在接下来的3s所做的功为 J。
【答案】(1) 减小空气阻力 不需要
(2) 变大 变小
(3) 0.5 平衡力
(4)60
【详解】（1）[1]由材料可知，物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力，流线型的物体受到的流体阻力较小，所以小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是减小空气阻力。
[2]由于人造地球卫星在太空工作，处于真空环境，不存在空气阻力，因此不需要设计成流线型。
（2）[1]由
可知，雨滴在高空形成后由静止开始下落后，重力不变，速度越来越大，因此重力做功的功率变大。
[2]雨滴匀速下落过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变，高度降低，所以重力势能变小，因此机械能变小。
（3）[1]由题意知，物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体就会继续加速下落，当阻力增大到与重力相等时，物体受力平衡，将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。因此C小球下落过程中受到的最大阻力等于其重力，即
[2]由于此时C小球在做匀速直线运动，处于平衡状态，因此，此时阻力与重力是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反。
（4）由表中数据可知，C小球的收尾速度为40m/s，C小球在达到收尾速度后，将做匀速直线运动，重力在接下来的3s所做的功为
作图题（22题2分，共2分）
24、如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动。点是小球摆动的最低地点，点是小球摆动的右侧最高点，在小球从A点摆动到点的过程中，作出小球经过点时所受重力示意图。请选出小球机械能最大的位置并涂黑。
【答案】
【详解】重力的方向是竖直向下的，过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，由图可知，小球在A点时小球位置最高，势能最大，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动到B点的过程中，速度增大，高度降低，重力势能转化为动能，但在此过程中需要克服空气阻力做功，机械能减小，在从B点摆动到C点的过程中，也要克服空气阻力做功，机械能还会减小，所以机械能最大的位置是在A点，如图所示：
计算题（本题共1小题，共5分）
25、（2023年四川内江）如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×103km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N，求在这次测试中：
（1）汽车受到水平方向的牵引力；
（2）汽车牵引力的功率。
答案：（1）1.8×105N；（2）6.3×107W
解析：解：（1）由题意可知，超音速汽车在水平轨道上匀速直线行驶时，处于平衡状态，受到平衡力作用，因此汽车在水平方向上受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则汽车受到水平方向的牵引力为
（2）汽车的速度为
根据
可得，汽车牵引力的功率为
答：（1）汽车受到水平方向的牵引力为1.8×105N；
（2）汽车牵引力的功率为6.3×107W。
B．叉车把货物从地面
抬升到一定高度
A．人用力搬石
头，没有搬动
C．人拎着书包沿
楼梯走上二楼
D．人推小车通过
一段距离
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)