第十一章 功和机械能 单元练习 2026-2027学年物理沪粤版九年级上册

**基本信息** 本单元卷聚焦“功和机械能”，通过神舟发射、《天工开物》等真实情境，全面考查功、功率、机械能转化等核心知识，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|4|功的计算、做功条件|生活实例（踢足球、推车），基础巩固| |多选题|2|机械能转化、滑轮组|《天工开物》情境，能力提升| |填空题|8|动能/势能变化、功率|神舟发射、瀑布等，联系科技与自然| |实验题|4|动能影响因素、机械效率|控制变量法、转换法，科学探究| |计算题|3|功率、牵引力计算|汽车、机器人应用，综合应用|

第十一章 功和机械能 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(共4题) 1．李阳同学用100 N的力踢一个重为6 N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚动了20 m。在球滚动的过程中，李阳同学对足球做的功是        （　　） A. 2 000 J B. 0 J C. 120 J D. 600 J 2．下列几种情况，人对物体做了功的是 （　　） A. 人推车没有推动 B. 压力搬石头没有搬起 C. 工人将桶推到仓库中 D. 举重运动员举着杠铃不动 3．如图，粗糙的弧形轨道固定在地面上（轨道平面垂直于水平地面）。一小球由A点以一定的速度沿轨道滚下，经另一侧与A点等高的B点后到达最高点C点。下列分析正确的是        （　　） A. 小球在A点的动能和在B点的动能一样大 B. 小球在A点的重力势能比在B点的重力势能大 C. 小球在A点具有的机械能大于它在B点具有的机械能 D. 小球在A点具有的机械能小于它在C点具有的机械能 4．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平地面上运动，两次运动的s-t图像如图所示，其对应的弹簧测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2。关于下列物理量的大小关系分析正确的是        （　　） A. 两次物体运动的速度：v1<v2 B. 两次物体所受的拉力：F1>F2 C. 两次拉力做功的功率：P1<P2 D. 相同时间内两次拉力对物体所做的功：W1>W2 二、多选题(共2题) 5．如图所示的是我国古代科技巨著《天工开物》的部分图片，下列相关说法正确的是 （　　） A. 图甲，砸打稻米时，碓头被抬得越高，其存储的重力势能越多 B. 图乙，水由高处流下时，水减少的重力势能全部转化为动能 C. 图丙，牛拉“犁担”在水平地面上匀速转动，“犁担”的机械能不变 D. 图丁，击打稻谷，稻粒落入木桶，其动能转化为重力势能 6．如图所示，物体A重30 N，物体B重50 N。物体B在水平向右的拉力F=60 N的作用下以0.3 m/s的速度匀速向右运动，滑轮与绳子的质量及滑轮轴处摩擦均不计。下列说法正确的是        （　　） A. 拉力F的功率为8 W B. 物体B与地面之间的摩擦力为10 N C. 拉力F在3 s内克服物体B重力做功15 J D. 拉力F在3 s内克服物体A重力做功27 J 三、填空题(共8题) 7．为了纪念      对物理学的巨大贡献，将他的名字作为功的单位。功率是表示物体    的物理量。 8．科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示的是一架飞机在一定高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药的情景（不计空气阻力），在喷洒农药的过程中，飞机所受的重力对飞机    （选填“做功”或“不做功”），飞机的动能    （选填“增大”“减小”或“不变”）。 9．如图，瀑布在地质学上叫跌水，是一种壮观的自然景观。瀑布落差越大，瀑布顶部水流具有的    能越大，下落到底部时转化的    能就越大，底部的水流越湍急。 10．2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭成功发射。如图所示的是火箭开始发射加速上升的情景，加速上升过程中飞船的动能    ，重力势能    。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 11．电动叉车托着质量为100 kg的货物，在8 s内沿着水平方向行驶10 m，如图甲所示；接着在10 s内把货物匀速竖直提升1.5 m，如图乙所示。叉车水平行驶过程中，货物重力对货物做的功为    J；在提升货物过程中，叉车对货物做功的功率是    W。（g取10 N/kg） 12．如图所示，小江想估测自己登楼梯的功率。已知每级楼梯高度为H，共有N级楼梯。小江的质量为m，上楼所用时间为t，则小江克服重力做的功为    ，登楼梯的功率为    。（均用物理量字母表示，g已知） 13．《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示的是从井中汲卤的示意图，其中A相当于现在的定滑轮。已知盐卤桶重10 N，盐卤重100 N，人施加的拉力为125 N，10 s内将桶和盐卤升高2 m，此滑轮提升盐卤的机械效率为    ，拉力的功率为    W。 14．汽车上坡时，司机都要通过“换挡”来减小汽车行进的速度，目的是    （选填“增大”或“减小”）汽车爬坡时的牵引力。若一辆汽车的功率为60 kW，当它以72 km/h的速度在水平公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力为    N。 四、实验题(共4题) 15．请解读下列过程，并回答相应问题。 （1）①如图所示，让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块。该实验的目的是研究　　　　（选填“铁球”或“木块”）的动能大小与　　　　的关系。 ②该实验是通过观察　　　　　　　来说明铁球对木块做功的多少，从而得出结论的。 ③若水平面绝对光滑，该实验还能得出同样的结论吗?　　　　，理由是　　　　　　　　　　　　。 （2）引体向上是一项重要的考试项目。若要粗测某同学做引体向上的功率，已经测出他的质量，还要测出　　　　　　　　和　　　　　　　　两个物理量，就可以大致算出该同学引体向上时做功的功率了。 16．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m<M，分别从图中的位置（h<H）由静止释放钢球然后撞击水平面的木块。 （1）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”）得出物体的动能大小与质量有关的结论，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。 17．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组（如图所示）进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表所示： 实验 次序 物重 G物/N 动滑轮重 G动/N 物体上升的 高度h/m 拉力 F/N 拉力作用点 移动的距离s/m 滑轮组的 机械效率η/% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3 4 4 1 0.1 0.5 50.0 （1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。 （2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　　　　匀速向上拉动弹簧测力计。第4次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，则第4次实验中遗漏的数据为　　　　，第3次实验时滑轮组的机械效率为　　　　。 （3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。由表中第　　　　组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和　　　　有关。第3次实验中克服摩擦所做的额外功为　　　　J。 18．亲爱的同学，请你运用所学知识解答下列问题： （1）九年级（19）班的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验，他们将从一楼走到三楼。 ①实验器材：体重计（磅秤）、秒表、　　　　。 ②以下是朵朵设计的测量步骤，其中多余的是　　　　（填字母）。 A.测出自己的质量m B.测出楼梯的总长度L C.测出一楼到三楼的高度h D.测出自己上楼所用的时间t （2）请利用②中的数据写出小组测得的上楼功率表达式：P=　　　　。（g已知） （3）兴趣小组又继续探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，实验中重物A、B、C的质量关系为mA=mB<mC，三个木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物由静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。 ①该实验运用的实验方法有　　　　　　　、　　　　　　　。 ②比较重物A、B的实验情况，我们可判断重力势能的大小和　　　　的关系。 ③根据图甲、乙所示的实验，我们　　　　（选填“能”或“不能”）比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小相等。 五、计算题(共3题) 19．如图所示，某款人形机器人重800 N，在某次测试中，该机器人先用竖直向上的200 N的力将箱子匀速抬高1 m，随后托着箱子在水平地面上以恒定速度运动10 s，前进20 m，已知这个过程中该机器人受到的阻力为50 N，求： （1）机器人抬高箱子过程中对箱子做的功； （2）机器人托着箱子在水平地面上运动时牵引力做功的功率。 20．某型号汽车发动机的额定功率为4×104 W，汽车在水平路面上匀速直线行驶时受到的阻力为1 600 N。在额定功率下，当汽车水平匀速直线行驶时，求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）汽车行驶10 min牵引力所做的功； （3）汽车行驶时的速度大小。 21．小东同学骑着一辆质量为12 kg的助力车，在平直路面上由静止开始做直线运动，全程共运动8 min，在第5 min时刚好到达全程的中点。图为小东同学运动的v-t图像。 （1）求全程的平均速度。 （2）若助力车在匀速运动过程中，动力的功率恒为2 kW，则助力车匀速运动过程中，动力做功多少? （3）在全程运动的时间内，如果助力车受到的平均动力为车和小东总重的，且全程动力做的总功为5.4×105 J，那么，小东所受的重力为多少?（g取10 N/kg） 试卷答案 1．【答案】B 2．【答案】C 3．【答案】C 4．【答案】D 5．【答案】AC 6．【答案】BD 7．【答案】焦耳做功快慢 8．【答案】不做功减小 9．【答案】重力势动 10．【答案】增大增大 11．【答案】0150 12．【答案】mgNH 13．【答案】80%　25 14．【答案】增大3×103 15．【答案】（1）①铁球；速度 ②木块移动的距离 ③不能；无法测出木块移动的距离 （2）手臂的长短；引体向上所用的时间 16．【答案】（1）木块移动的距离；转换法 （2）阻力；匀速直线 （3）不能；没有控制小球到达水平面的初速度相同 （4）甲、乙 17．【答案】（1）如图所示： （2）竖直；1.6；66.7% （3）3、4；动滑轮重；0.15 18．【答案】（1）①卷尺　②B （2） （3）①转换法；控制变量法　②高度　③能 19．【答案】见解析 【解析】.解：（1）机器人抬高箱子过程中对箱子做的功： W=Fs=200 N×1 m=200 J （2）因为机器人沿水平地面上以恒定速度运动，所以，由二力平衡条件可知，机器人的牵引力：F牵=f=50 N 则这段时间内牵引力所做的功： W牵=F牵s'=50 N×20 m=1 000 J 机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率： P===100 W 20．【答案】（1）1600 N （2）2.4×107 J （3）25 m/s 【解析】（1）因汽车在水平路面上匀速直线行驶时处于平衡状态，发动机所提供的牵引力和汽车受到的阻力是一对平衡力，所以，发动机所提供的牵引力：F=f=1 600 N （2）由P=可得，汽车行驶10 min牵引力所做的功： W=Pt=4×104 W×10×60 s=2.4×107 J （3）由P===Fv可得，汽车行驶时的速度： v===25 m/s 21．【答案】见解析 【解析】（1）由图像可知，5~8 min的速度v=10 m/s，在这3 min内通过的路程： s=vt=10 m/s×3×60 s=1 800 m 所以全程的距离：s'=2s=2×1 800 m=3 600 m 全程的平均速度：v===7.5 m/s （2）由P=可得，助力车匀速运动过程中动力做的功： W=Pt=2×103 W×3×60 s=3.6×105 J （3）由W=Fs可得，全程的平均动力：F===150 N 车和小东总重：G'===600 N 助力车所受的重力：G车=m车g=12 kg×10 N/kg=120 N 所以小东所受的重力：G=G'-G车=600 N-120 N=480 N 学科网（北京）股份有限公司 $