第十一章功和机械能单元测试提升卷2025-2026学年人教版物理八年级下学期

第十一章功和机械能单元测试提升卷 （时间40分钟 满分80分） 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1．（25-26九年级上·广东广州·期中）近期，泰山景区出现了一道独特的风景线，如图所示，“智能挑夫”机器狗正式“上岗”当起了“挑山工”，有效解决了垃圾清运和物资运输难题。下列情境中机器狗对物资做功的是（    ） A．机器狗驮着物资蹲着不动 B．人把物资搬到机器狗背上 C．机器狗驮着物资在水平路面上匀速前进 D．机器狗驮着物资上山 【答案】D 【详解】A．机器狗驮着物资蹲着不动，物资受到机器狗的支持力，但物资在支持力的方向上没有移动距离，所以机器狗没有对物资做功。故A不符合题意； B．人把物资搬到机器狗背上，是人的力对物资做功，机器狗对物资没有施加力，所以机器狗没有对物资做功。故B不符合题意； C．机器狗驮着物资在水平路面上匀速前进，机器狗对物资的支持力是竖直向上的，而物资是在水平方向移动，在支持力的方向上没有移动距离，所以机器狗没有对物资做功，故C不符合题意； D．机器狗驮着物资上山，机器狗对物资有向上的支持力，物资在支持力的方向（向上）上移动了距离，所以机器狗对物资做了功。故D符合题意； 故选D。 2．（25-26九年级上·江苏扬州·期末）如图，某次拓展训练中，在有安全保护的前提下中学生小峰沿直杆匀速下滑，在3s的时间内人的脚从A滑到B。下列关于小峰所受重力在AB段做功的功率最接近的是（　　） A．50W B．100W C．500W D．1000W 【答案】C 【详解】一个中学生的质量约为50kg。取，则该学生的重力约为 一个中学生的身高大约为1.7m，由图可知其沿直杆匀速下滑的过程中，手和脚之间的距离约为1.5m，图中AB高度约为手脚间距离的2倍，所以AB高度 小峰所受重力在AB段做功 功率 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．（2025·江苏南通·中考真题）飞行的子弹因为速度大而具有较大的动能。下列四次实验中，对比哪两次实验能说明其道理（　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】A 【详解】四次实验中，均通过观察小车推动小木块运动距离的远近来体现小车具有动能的大小。要说明同一物体速度越大，具有的动能越大的道理，应控制其他条件相同，只改变小车的速度进行比较。 A．实验①和②中，因同一小车从斜面上由静止下落的高度不同，到达水平面的速度不同，即质量不变，速度改变，因此可以说明动能与速度的关系，故A符合题意； B．实验②和③中，改变小车的质量，下落的高度不变即到达水平面的速度相同，能说明动能与质量的关系，但不能说明动能与速度的关系，故B不符合题意； CD．实验②和④、③和④中，小车的质量和到达水平面的速度均不同，没有控制变量，无法得出结论，故CD不符合题意。 故选A。 4．（2025·四川乐山·中考真题）为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 【答案】D 【详解】重力势能与物体的质量和所处高度有关，学生远足爬山过程中，质量不变，高度越高，重力势能越大，由图可知，D位置高度为800m，高度最高，因此队伍重力势能最大的位置是D处。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．（2025·广东广州·中考真题）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．由a到b和由b到c的过程中，水平面的粗糙程度相同，冰壶对水平面的压力等于冰壶的重力，重力相同，所以压力相同，则摩擦力相同，即，故A错误，B正确； CD．由a到b运动员对冰壶做的功，由b到c冰壶脱离了运动员的手，运动员对冰壶不做功即，因此，故C错误，D错误。 故选B。 6．一辆赛车在跌宕起伏道路行驶，先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程，若该赛车输出功率P恒定，则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是（     ） A B C D 【答案】C 【详解】赛车输出功率P恒定，由公式P=FV可得，匀速运动时，速度不变时，牵引力不变;快加速运动时，速度快速增加，牵引力快速减少;慢减速运动时，速度慢慢减少，牵引力也慢慢增加;故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．（25-26九年级上·江西景德镇·期末）2025年，“赣超联赛”引发广泛关注，激发了江西各地校园足球的参与热情。如图甲为某校园足球比赛中球员传球后，足球在空中运动的一段轨迹，图乙为该足球落地后的弹跳过程。关于以上两过程的说法不正确的是（　　） A．足球从A点运动至B点的过程中，脚对球继续做功 B．足球运动至B点时，重力势能最大，动能为零 C．C、F两点为同一高度，足球在C点处的机械能大于在F点处的机械能 D．足球从D点至E点的过程中，重力势能全部转化为动能 【答案】ABD 【详解】A．由于惯性，足球从A点运动至B点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误，符合题意； B．足球达到最高点，此时高度最大，重力势能最大。同时，足球在B点仍有水平方向的速度，动能不为零，故B错误，符合题意； C．由图乙可知，足球跳起的高度逐渐变小，说明足球的机械能是逐渐变小的，则足球在C点处的机械能大于在F点处的机械能，故C正确，不符合题意； D．从D点到E点，足球高度降低，重力势能减少，同时，速度增加，动能增加。但由于空气阻力的存在，部分重力势能会转化为内能，而不是全部转化为动能，故D错误，符合题意。 故选ABD。 8．（25-26九年级上·江西九江·月考）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像，下列判断正确的是（    ） A．两次物体运动的速度： B．两次拉力对物体所做的功： C．两次物体所受的拉力： D．两次拉力对物体做功的功率： 【答案】AC 【详解】A．根据（速度公式，v表示速度，s表示路程，t表示时间），在相同时间内，通过路程越长，速度越大。由图像可知，在相同时间内，物体①通过的路程大于物体②通过的路程，所以，故A正确； BC．同一物体，重力不变，对水平面的压力不变；同一水平面，接触面粗糙程度相同，所以物体受到的摩擦力f相同，物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件，拉力F与摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即 又根据（功的公式，W表示功，F表示力，s表示在力的方向上移动的距离）。由图像可知，内，物体①通过的路程大于物体②通过的路程，且，所以， 可得，故B错误，C正确； D．分析内拉力做功的功率大小，根据（功率公式，P表示功率，W表示功，t表示时间）。内，时间t相同，由上述可知，所以，故D错误。 故选AC。 9．（2025·陕西西安·二模）如图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置，小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，弹簧测力计的示数及变化情况如图乙所示，木块在0~1s做加速运动，在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动，则下列有关说法正确的是（　　） A．在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为0.6N B．在1~3s内拉力的功率为0.1W C．如果3s后物体不再受拉力就会立即停止运动 D．在0~3s内拉力做的功一定多于0.2J 【答案】BD 【详解】A．木块在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动时，木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，由图乙可知，在1~3s内，弹簧测力计对木块的拉力等于0.5N，则木块受到的滑动摩擦力大小为0.5N；木块运动过程中，对水平面的压力大小不变，接触面粗糙程度不变，所以木块受到的滑动摩擦力不变，在0~1s内做加速运动，木块受到的滑动摩擦力也为0.5N，故A错误； B．由图乙可知，在1~3s内，木块以速度0.2m/s做匀速直线运动，拉力为0.5N，拉力功率 故B正确； C．3s后，物体不受拉力，由于物体具有惯性，会保持原来的运动状态不变，继续往前运动一段距离，所以不会立即停止运动，故C错误； D．在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动，拉力功率为0.1W，则拉力做的功 所以在0~3s内拉力做的功一定多于0.2J，故D正确。 故选BD。 二、填空题（每空1分，共12分） 10．（2025·湖北黄冈·模拟预测）如图所示是《天工开物》中古代炼铁工艺的示意图，匠人在打铁成型时，会将手中的重锤高高举起，增大重锤的_________能，然后重重落下，重锤的这一能量将转化为_________能，使得铁器在受到重锤打击时能够发生形变，达到成型的目的。 【答案】 重力势 动 【详解】[1]重力势能的大小和物体的质量、高度有关，重锤质量不变，高高举起时高度增大，因此重锤的重力势能增大。 [2]重锤下落过程中，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能。 11．（25-26九年级上·江西新余·期末）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上，笔尾抵在桌面用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。图乙中，A为按下后放手的时刻，B为按下后弹簧恢复原长的时刻，C为向上运动到最高点的时刻。弹簧的弹性势能在________（选填“A”“B”或“C”）点最大；圆珠笔在B→C的过程中，重力势能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 A 变大 【详解】[1]弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，形变越大，弹性势能越大。在A点（按下后放手的时刻），弹簧被压缩到最短，形变程度最大，因此弹性势能最大。在B点，弹簧恢复原长，形变消失，弹性势能为零。在C点，弹簧处于原长状态，弹性势能也为零。 [2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，高度越高，重力势能越大。在B→C的过程中，圆珠笔向上运动，高度不断增加，因此重力势能变大。 12．（25-26九年级上·陕西宝鸡·月考）在2025年11月1日的苏超决赛中，南通队31号球员季桑楠双手将足球用力抛出，部分运动轨迹如图甲所示。足球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示。 (1)通过数据分析可得，足球在M点时的机械能______（大于/等于/小于）足球在N点时的机械能； (2)在图甲中，已知M、N可能是①、②、③中的某两点，其中位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置______（①/②/③）。 【答案】(1) 小于 (2)③ 【详解】（1）[1][2]足球在M点时的重力势能为，占比为，则在M点时的机械能为 足球在N点时的动能为，占比为，则足球在N点时的机械能 足球在M点时的机械能小于足球在N点时的机械能； （2）足球在运动过程中要克服摩擦做功，机械能是逐渐减少的，足球在M点时的机械能小于足球在N点时的机械能，所以M点在N点之后。足球在N点时的重力势能为 由于M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能，M点的高度小于N点，M点是①或③；M点的机械能小于N点的机械能，则M点必然在后方，只能是③，N点是②。 13．（25-26九年级上·陕西·月考）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点，运动员由静止开始下落。A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点时运动员受到的弹力等于重力，C点是运动员所能到达的最低点。从O点到A点，运动员的机械能______选填“增大”“减小”或“不变”；运动员在A点的机械能______C点的机械能选填“大于”“等于”或“小于”。整个过程中忽略空气阻力，弹性绳自重不计 【答案】 不变 大于 【详解】[1]从O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变。 [2]运动员从A点运动到C点的过程中，运动员的速度先增大后减小，直到下落到最低点C点时，速度为零，动能为零，此时运动员的重力势能最小，弹性绳伸长到最长，弹性势能最大，运动员的机械能转化为弹性绳的弹性势能，故运动员在A点的机械能大于C点的机械能。 14．（25-26九年级上·江苏南京·期中）重为5N的磁铁吸附在竖直放置且足够大的白板上。0-6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动，拉力F、磁铁运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示。2-4s拉力做功的功率为______W，白板对磁铁的弹力______（选填“做”或“不做”）功。 【答案】 44 不做 【详解】[1]由丙图可知，2-4s磁铁做匀速直线运动，速度大小为4m/s，由图乙可知，2-4s物体受到的拉力为11N，故2-4s拉力做功的功率为P=Fv=11N×4m/s=44W [2]白板对磁铁弹力的方向水平向左，物体在水平方向上没有移动距离，所以白板对磁铁的弹力不做功。 15．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用，如图甲所示，质量为3kg的扫地机器人在水平地面上匀速运动时，受水平推力与速度的关系如图乙所示。该机器人在水平地面上匀速运动的过程中，重力做功___________J。当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动10s时，水平推力做功为__________J。 【答案】 0 1800 【详解】[1]该机器人在水平地面上匀速运动的过程中，重力与机器人的运动方向垂直，重力做功0J。 [2]当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动10s时，由得，机器人运动的路程为 由图得，此时机器人受到的水平推力为300N，则此时机器人受到的水平推力做功为 三 、简答题（共2小题，4分） 16 . 如图所示，乘车时系住安全带，就系住了安全。紧急刹车时，人向前运动拉长安全带，此时人和安全带之间的能量是如何转化的？ 【答案】见解析 【详解】在紧急刹车时，人的身体由于惯性会继续向前运动，从而拉长安全带。在这个过程中，人的动能逐渐减小，因为人的速度在不断降低;而安全带发生弹性形变，它的弹性势能逐渐增大，所以，人和安全带之间的能量转化是人的动能转化为安全带的弹性势能。这样安全带就能起到缓冲中的作用，保护乘车人的安全啦。 17 . 2025年国际乒联单打世界杯继续在中国澳门进行，经过四局比赛，孙颖莎以4﹣0战胜蒯曼，卫冕了国际乒联单打世界杯女单的冠军。如图，是她在比赛发球时的场景，请仿照下面的示例就乒乓球比赛中提出一个物理问题并进行解释。参考示例：问题：乒乓球落到台面时为什么会弹起？ 解释：乒乓球的不同形式能可以相互转化； 问题：____________________ ； 解释：____________________ 。 【答案】见解析 【详解】[1]问题:乒乓球由最高点自由下落时，动能和重力势能如何变化? [2]解释:乒乓球由最高点自由下落时，质量不变，高度降低，速度变大，重力势能减小，动能增加。 四、实验题（共4小题，23分） 18．(7分)（2025·山东临沂·模拟预测）为了探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)甲实验中a、b通过___________来比较小球动能的大小； (2)甲实验b的高度为2h时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的操作应采取的方法是 ； A．适当降低小球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案 ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木板并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理？___________（选填“合理”或“不合理”）； ②小华利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置___________（选填“能”或“不能”）完成该探究； (4)小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 ①.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与___________（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； ②.若用A、B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA___________sB（选填“>”、“<”或“=”）； (5)小强认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是___________（选填“可行”或“不可行”）的。 【答案】(1)木块移动距离的远近 (2)A (3) 合理 不能 (4) 速度 = (5)可行 【详解】（1）图甲中，控制了小球质量相同，下降的高度不同，速度不同，但实验中小球动能大小无法直接反映，由于水平面的阻力相同，可用小球撞击木块后，木块移动距离的远近来反映小球动能的大小。 （2）A．木块被撞后滑出木板，表明动能过大，可适当降低钢球的高度，可以减小小球的速度，在质量不变下，小球的初动能减小，故A符合题意； B．换用一个较重的木块，增大了压力，从而增大了木块与木板之间摩擦力，但若更换与第一步操作所用木块不同，不符合控制变量法，还需重新做第一步实验。故B不符合题意。 故选A。 （3）[1]“探究动能与速度关系”把小球动能大小转换成木块移动的距离，当撤走木块，小球的动能转化成小球在水平木板上克服摩擦力做功，小球质量相同，移动的距离越长，克服摩擦力做功越多，则小球初动能越大，所以小明的实验方案是合理的。 [2]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。 （4）[1]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，小球射出后速度大小不同，所以可以研究小球的动能大小与速度大小的关系。 [2]用A、B两个质量不同的小球，将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧具有的弹性势能转化为小球的动能，弹簧压缩量相同，射出后小球的动能相同，所以推动木块距离相同。 （5）影响重力势能的因素为物体的质量和高度，甲图可以控制质量相同，高度不同，乙图可以控制高度相同，质量不同，都可以用推动木块距离表示重力势能的大小。故小强的设想是可行的。 19．（6分）（25-26九年级上·江苏泰州·月考）引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、______和______； (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上：______，b处应填上： （表格第二行空格不需要填写数据）； 小星的质量m/kg a b 功率P/W (3)小星同学做引体向上的功率表达式P＝______（利用表中物理量的符号表示）； (4)在训练过程中，臂力小的小明借助弹力带进行训练，他用脚蹬弹力带，弹力带对他施加一个向上的力，随着小明身体上升，弹力带对他向上的力的大小变化情况是______。 【答案】(1) 刻度尺 秒表 (2)上升的高度h/m 总时间t/s (3) (4)变小 【详解】（1）[1][2]要测功率的大小，根据可知，需要使用体重计测量小星同学的体重，需要使用刻度尺测量每次上升的高度，还需用秒表测量连续完成10个引体向上动作需要的时间。 （2）实验中要记录每次上升的高度，因此a处应填上升的高度h/m （3）做10个规范动作克服重力做的总功为 则小星同学做引体向上的功率表达式为 （4）弹力的大小与物体的弹性形变有关，弹性形变越小，弹力也越小。随着小明身体上升，弹力带的弹性形变越来越小，因此弹力带对他向上的力的大小变小。 20.（5分）（2025·陕西西安·模拟预测）生活中要严禁高空抛物，为什么呢？小明根据生活经验提出了如下猜想： 猜想一：高空抛出的物体的重力势能与物体的质量有关，质量越大，重力势能越大，危害越大。 猜想二：高空抛出的物体的重力势能与物体的高度有关，高度越大，重力势能越大，危害越大。 为了验证上述猜想，小明计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验。如图1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，实验数据如下表所示。 序号 铁块的质量 铁块下落位置距桌面的高度 桌腿进入沙子的深度 ① 1 0.1 0.03 ② 1 0.2 0.06 ③ 1 0.3 0.09 ④ 2 0.1 0.06 ⑤ 3 0.1 0.09 (1)本实验中研究的是________（选填“小方桌”“沙子”或“重物”）的重力势能；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，可得出结论：质量相同，高度越大，物体重力势能________； (4)结合本实验所学知识，分析如图3所示水电站的水坝，发电机安装在________（选填“C”或“D”）位置较为合理。 【答案】(1) 重物 桌腿进入沙子的深度 (2)①④⑤ (3)越大 (4)D 【详解】（1）[1]根据题意可知，实验的目的是研究重物的重力势能与质量和高度的关系，实验用到转换法，小方桌和沙子是实验的辅助工具，用于反映重物的重力势能大小。 [2]桌腿进入沙子的越深，说明重物的重力势能越大，所以实验中通过比较桌腿进入沙子的深度来判断物体重力势能的大小。 （2）猜想1验证高空抛出的物体的重力势能与物体的质量有关，根据控制变量法，需要选择高度相同但质量不同的数据进行比较，因此，选择实验序号①、④、⑤的数据进行分析，这三组数据的高度都是0.1m，但质量分别为1kg、2kg和3kg。 （3）表中①②③的实验数据中，铁块的质量都是1kg，但高度分别为0.1m、0.2m和0.3m，桌腿进入沙子的深度分别为0.03m、0.06m和0.09m，由此可以得出，质量相同，高度越高，物体重力势能越大。 （4）水电站的工作时将水的机械能转化为电能。根据本实验得出的结论 “质量相同时，高度越大，重力势能越大”，D点位置更低，水距离D点的高度更高，当水的质量相同时，高度越高，水的重力势能越大，能转化的电能也就越多，所以发电机安装在D位置较为合理。 21．（5分）（2025·江苏镇江·模拟预测）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想______，实验中弹性势能的大小是通过______来体现的； (2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧______（选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度______（选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越______。 【答案】(1) ① 轻木块被小钢球撞击后移动的距离 (2) A 无关 大 【详解】（1）[1][2]把材料不同的弹簧A和B，分别压缩相同的程度释放弹出小钢球，比较轻木块被小钢球撞击后移动的距离，这就是为了验证猜想①，并通过小钢球对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法。 （2）[1]设计实验探究猜想②，应选取同一根弹簧分别压缩不同的程度释放弹出小球，比较木块被小球撞击后移动的距离，故选A。 [2][3]弹簧弹性形变的程度越大，具有的弹性势能越大，撞击木块移动的距离越大，由转换法知，若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越小；若，说明弹簧弹性形变的程度越大，弹性势能的越大。 五、综合应用题（3小题，共23分） 22．（2025·湖南长沙·模拟预测）如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车。若观光车在水中以10m/s的速度匀速直线航行2min，此时发动机的输出功率恒为。求此过程中： (1)观光车航行的路程； (2)观光车发动机所做的功； (3)观光车航行过程中受到的阻力。 【答案】(1)1200m (2) (3) 【详解】（1）观光车航行的时间 观光车航行的路程 （2）观光车发动机所做的功 （3）观光车匀速直线航行，观光车受到的阻力等于观光车受到的牵引力 23．（25-26九年级上·甘肃武威·期末）垃圾清扫车在创建卫生城市中大显身手。如图所示，一辆垃圾清扫车在清扫任务完成后，沿平直的路面匀速直线行驶，到达垃圾处理站，用时，行驶过程中垃圾清扫车受到的牵引力恒为。求： (1)垃圾清扫车受到的牵引力做功是多少？ (2)垃圾清扫车受到的牵引力做功的功率是多少？ 【答案】(1)8.4×10⁷J (2)7×10⁴W 【详解】（1）垃圾清扫车受到的牵引力做的功为 （2）已知垃圾清扫车行驶的时间 垃圾清扫车受到的牵引力做功的功率 24．（25-26九年级上·广东茂名·月考）阅读短文，回答问题。 动能和重力势能 在生活中，动能和势能是常见的能量形式，其中势能包含重力势能、弹性势能等，它们之间的转化或单独存在的现象无处不在。其中动能和重力势能是物理学中两种重要的能量形式，二者既相互区别又存在密切联系，以下是关于它们的详细介绍：物体由于运动而具有的能量叫动能，用符号“Ek”表示，公式：；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，用符号“EP”表示，属于物体和地球组成的系统，公式：EP=mgh。不计空气阻力，只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，机械能（E=Ek+EP）的总量保持不变，机械能守恒。 (1)如图甲是小明掷实心球离手后在空中的运动轨迹，不计空气阻力，实心球动能EK随时间t变化的大致图像如图乙中________；实心球机械能E随时间t变化的大致图像如图乙中________； (2)如图丙所示，掷铅球是田径运动中的投掷项目，投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能EK与距离地面的高度h的关系如图所示。不计空气阻力，由图可知：g=10N/kg。 ①铅球在最高点时的机械能为________J； ②铅球的质量为________kg； ③当铅球在下落离地面高度h为2m时，铅球的动能为________J，此时铅球的速度为________m/s。 【答案】(1) B A (2) 280 4 200 10 【详解】（1）[1]实心球离手后在上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。所以动能是先减小后增大，故B符合题意。 [2]实心球离手后在空中的运动时，不计空气阻力，只有重力做功，动能和重力势能相互转化，机械能的总量保持不变，即机械能守恒，故A符合题意。 （2）①[1]投出的铅球离手后在上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点时，速度最小，动能最小，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。所以动能是先减小后增大，由丁图可知，铅球离手后上升到最高点时，动能转化为重力势能，即减少的动能转化为重力势能，则在最高点时铅球的重力势能 则铅球在最高点时的机械能 ②[2]当铅球到达最高点时，离地面的高度 铅球的质量 ③[3][4]铅球在整个运动过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，保持不变，则当铅球在下落离地面高度h为2m时，机械能为280J，此时铅球重力势能 此时铅球动能 根据可得，此时铅球的速度 试卷第16页，共18页 试卷第17页，共18页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章功和机械能单元测试提升卷 （时间40分钟 满分80分） 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1．（25-26九年级上·广东广州·期中）近期，泰山景区出现了一道独特的风景线，如图所示，“智能挑夫”机器狗正式“上岗”当起了“挑山工”，有效解决了垃圾清运和物资运输难题。下列情境中机器狗对物资做功的是（    ） A．机器狗驮着物资蹲着不动 B．人把物资搬到机器狗背上 C．机器狗驮着物资在水平路面上匀速前进 D．机器狗驮着物资上山 2．（25-26九年级上·江苏扬州·期末）如图，某次拓展训练中，在有安全保护的前提下中学生小峰沿直杆匀速下滑，在3s的时间内人的脚从A滑到B。下列关于小峰所受重力在AB段做功的功率最接近的是（　　） A．50W B．100W C．500W D．1000W 3．（2025·江苏南通·中考真题）飞行的子弹因为速度大而具有较大的动能。下列四次实验中，对比哪两次实验能说明其道理（　　） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 4．（2025·四川乐山·中考真题）为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 5．（2025·广东广州·中考真题）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 6．一辆赛车在跌宕起伏道路行驶，先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程，若该赛车输出功率P恒定，则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是（     ） A B C D 7．（25-26九年级上·江西景德镇·期末）2025年，“赣超联赛”引发广泛关注，激发了江西各地校园足球的参与热情。如图甲为某校园足球比赛中球员传球后，足球在空中运动的一段轨迹，图乙为该足球落地后的弹跳过程。关于以上两过程的说法不正确的是（　　） A．足球从A点运动至B点的过程中，脚对球继续做功 B．足球运动至B点时，重力势能最大，动能为零 C．C、F两点为同一高度，足球在C点处的机械能大于在F点处的机械能 D．足球从D点至E点的过程中，重力势能全部转化为动能 8．（25-26九年级上·江西九江·月考）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像，下列判断正确的是（    ） A．两次物体运动的速度： B．两次拉力对物体所做的功： C．两次物体所受的拉力： D．两次拉力对物体做功的功率： 9．（2025·陕西西安·二模）如图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置，小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，弹簧测力计的示数及变化情况如图乙所示，木块在0~1s做加速运动，在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动，则下列有关说法正确的是（　　） A．在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为0.6N B．在1~3s内拉力的功率为0.1W C．如果3s后物体不再受拉力就会立即停止运动 D．在0~3s内拉力做的功一定多于0.2J 二、填空题（每空1分，共12分） 10．（2025·湖北黄冈·模拟预测）如图所示是《天工开物》中古代炼铁工艺的示意图，匠人在打铁成型时，会将手中的重锤高高举起，增大重锤的_________能，然后重重落下，重锤的这一能量将转化为_________能，使得铁器在受到重锤打击时能够发生形变，达到成型的目的。 11．（25-26九年级上·江西新余·期末）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上，笔尾抵在桌面用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。图乙中，A为按下后放手的时刻，B为按下后弹簧恢复原长的时刻，C为向上运动到最高点的时刻。弹簧的弹性势能在________（选填“A”“B”或“C”）点最大；圆珠笔在B→C的过程中，重力势能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12．（25-26九年级上·陕西宝鸡·月考）在2025年11月1日的苏超决赛中，南通队31号球员季桑楠双手将足球用力抛出，部分运动轨迹如图甲所示。足球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示。 (1)通过数据分析可得，足球在M点时的机械能______（大于/等于/小于）足球在N点时的机械能； (2)在图甲中，已知M、N可能是①、②、③中的某两点，其中位置①和③离地高度相等。M点的位置最有可能在位置______（①/②/③）。 13．（25-26九年级上·陕西·月考）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点，运动员由静止开始下落。A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点时运动员受到的弹力等于重力，C点是运动员所能到达的最低点。从O点到A点，运动员的机械能______选填“增大”“减小”或“不变”；运动员在A点的机械能______C点的机械能选填“大于”“等于”或“小于”。整个过程中忽略空气阻力，弹性绳自重不计 14．（25-26九年级上·江苏南京·期中）重为5N的磁铁吸附在竖直放置且足够大的白板上。0-6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动，拉力F、磁铁运动速度v与时间t的关系分别如图乙、丙所示。2-4s拉力做功的功率为______W，白板对磁铁的弹力______（选填“做”或“不做”）功。 15．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用，如图甲所示，质量为3kg的扫地机器人在水平地面上匀速运动时，受水平推力与速度的关系如图乙所示。该机器人在水平地面上匀速运动的过程中，重力做功___________J。当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动10s时，水平推力做功为__________J。 三 、简答题（共2小题，4分） 16 . 如图所示，乘车时系住安全带，就系住了安全。紧急刹车时，人向前运动拉长安全带，此时人和安全带之间的能量是如何转化的？ 17 . 2025年国际乒联单打世界杯继续在中国澳门进行，经过四局比赛，孙颖莎以4﹣0战胜蒯曼，卫冕了国际乒联单打世界杯女单的冠军。如图，是她在比赛发球时的场景，请仿照下面的示例就乒乓球比赛中提出一个物理问题并进行解释。参考示例：问题：乒乓球落到台面时为什么会弹起？ 解释：乒乓球的不同形式能可以相互转化； 问题：____________________ ； 解释：____________________ 。 四、实验题（共4小题，23分） 18．(7分)（2025·山东临沂·模拟预测）为了探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。 (1)甲实验中a、b通过___________来比较小球动能的大小； (2)甲实验b的高度为2h时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的操作应采取的方法是 ； A．适当降低小球的高度 B．换用一个较重的木块 (3)实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案 ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木板并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离，你认为小明的实验方案是否合理？___________（选填“合理”或“不合理”）； ②小华利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置___________（选填“能”或“不能”）完成该探究； (4)小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 ①.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与___________（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； ②.若用A、B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA_____sB（选填“>”、“<”或“=”）； (5)小强认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是___________（选填“可行”或“不可行”）的。 19．（6分）（25-26九年级上·江苏泰州·月考）引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、______和______； (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上：______，b处应填上： （表格第二行空格不需要填写数据）； 小星的质量m/kg a b 功率P/W (3)小星同学做引体向上的功率表达式P＝______（利用表中物理量的符号表示）； (4)在训练过程中，臂力小的小明借助弹力带进行训练，他用脚蹬弹力带，弹力带对他施加一个向上的力，随着小明身体上升，弹力带对他向上的力的大小变化情况是______。 20.（5分）（2025·陕西西安·模拟预测）生活中要严禁高空抛物，为什么呢？小明根据生活经验提出了如下猜想： 猜想一：高空抛出的物体的重力势能与物体的质量有关，质量越大，重力势能越大，危害越大。 猜想二：高空抛出的物体的重力势能与物体的高度有关，高度越大，重力势能越大，危害越大。 为了验证上述猜想，小明计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验。如图1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，实验数据如下表所示。 序号 铁块的质量 铁块下落位置距桌面的高度 桌腿进入沙子的深度 ① 1 0.1 0.03 ② 1 0.2 0.06 ③ 1 0.3 0.09 ④ 2 0.1 0.06 ⑤ 3 0.1 0.09 (1)本实验中研究的是________（选填“小方桌”“沙子”或“重物”）的重力势能；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，可得出结论：质量相同，高度越大，物体重力势能________； (4)结合本实验所学知识，分析如图3所示水电站的水坝，发电机安装在________（选填“C”或“D”）位置较为合理。 21．（5分）（2025·江苏镇江·模拟预测）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧如图（a）所示。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想： ①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； ②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。 (1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图（b）所示的实验，此实验是为了验证猜想______，实验中弹性势能的大小是通过______来体现的； (2)为验证另一个猜想小文进行了如下操作： a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离； b.将弹簧______（选填“A”或“B”）压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离； c.若，说明弹簧的弹性势能的大小与弹性形变的程度______（选填“有关”或“无关”）； 若，说明弹簧的弹性形变越大，弹性势能越______。 五、综合应用题（3小题，共23分） 22．（2025·湖南长沙·模拟预测）如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车。若观光车在水中以10m/s的速度匀速直线航行2min，此时发动机的输出功率恒为。求此过程中： (1)观光车航行的路程； (2)观光车发动机所做的功； (3)观光车航行过程中受到的阻力。 23．（25-26九年级上·甘肃武威·期末）垃圾清扫车在创建卫生城市中大显身手。如图所示，一辆垃圾清扫车在清扫任务完成后，沿平直的路面匀速直线行驶，到达垃圾处理站，用时，行驶过程中垃圾清扫车受到的牵引力恒为。求： (1)垃圾清扫车受到的牵引力做功是多少？ (2)垃圾清扫车受到的牵引力做功的功率是多少？ 24．（25-26九年级上·广东茂名·月考）阅读短文，回答问题。 动能和重力势能 在生活中，动能和势能是常见的能量形式，其中势能包含重力势能、弹性势能等，它们之间的转化或单独存在的现象无处不在。其中动能和重力势能是物理学中两种重要的能量形式，二者既相互区别又存在密切联系，以下是关于它们的详细介绍：物体由于运动而具有的能量叫动能，用符号“Ek”表示，公式：；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，用符号“EP”表示，属于物体和地球组成的系统，公式：EP=mgh。不计空气阻力，只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，机械能（E=Ek+EP）的总量保持不变，机械能守恒。 (1)如图甲是小明掷实心球离手后在空中的运动轨迹，不计空气阻力，实心球动能EK随时间t变化的大致图像如图乙中________；实心球机械能E随时间t变化的大致图像如图乙中________； (2)如图丙所示，掷铅球是田径运动中的投掷项目，投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能EK与距离地面的高度h的关系如图所示。不计空气阻力，由图可知：g=10N/kg。 ①铅球在最高点时的机械能为________J； ②铅球的质量为________kg； ③当铅球在下落离地面高度h为2m时，铅球的动能为________J，此时铅球的速度为________m/s。 试卷第10页，共11页 试卷第9页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $