第11章 功与机械能 学业质量自我评价-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（沪粤版·新教材）

九年级物理HY版上册 学业质量自我评价 第十一章 学业质量自我评价 (考试时间：85分钟满分：80分) 班级： 姓名： 得分： 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1.(2025一2026南昌二中期中)在台球比赛中，如图，选手推动球杆撞击白球，白球 受力运动后碰撞其他球。手推动球杆前进时，手对球杆 :白球在 水平桌面滚动的过程中，重力 。(均选填“做功”或“不做功”) 第1题图 第2题图 第4题图 2.如图所示的是我国运油-20加油机给两架战机空中加油的情境，在加油的过程 中，三架飞机水平匀速直线飞行。在加油的过程中，运油-20加油机的动能 ,两架战斗机的重力势能 。(均选填“增大”“减小”或 “不变”) 3.质量较大的老鹰和质量较小的燕子在天空中自由飞翔。如果它们的动能相同， 则 飞行的速度较大；如果它们飞行的高度相同，则 的重力势能较大。 4.如图所示，工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力，把木箱从长4m 的斜面底端推到顶端用时10s,整个过程木箱的平均速度为 m/s, 推力的平均功率为 W。 5.(2025一2026南昌二中期末)如图所示，用滑轮组帮助汽车脱困时，滑轮B的作 用是 。 汽车被匀速拉动时，作用在绳子上的拉力F为 1000N,滑轮组的机械效率为80%，则汽车受到的摩擦力为 N 8 B 乙 0 第5题图 第7题图 第8题图 6.某同学的质量是40kg,在中考体育“1min跳绳”测试中，她每次跳起时重心上 升的高度约为5cm,测试成绩是150次。1min内该同学克服自身重力做的功 约为 J,做功的平均功率约为 W。(g取10N/kg) 7.如图所示，分别利用甲、乙两个不同的滑轮组竖直匀速提升A、B两个物体，使 它们均升高0.2m,测得A、B所受的重力GA=4.5N,Gg=9N。甲滑轮组中弹 簧测力计的示数F4=2N,则甲滑轮组的机械效率为 。若两个滑 轮组的机械效率相同，则乙滑轮组中弹簧测力计的示数F。= N。(不 计绳重和摩擦) 8.如图所示的是弹性小球在地面弹跳时的频闪照片，掉在地面上的弹性小球会跳 起，但是越跳越低。若A、B两点为等高点，C点为某次弹跳的最高点，那么小 139 球在A点的机械能 在B点的机械能，小球在B点的动能 在C点的动能。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 二、选择题（本大题共6小题，共14分） 第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、 14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分， 全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。 9.小敏家种植的猕猴桃今年大丰收。下列过程中，小敏对猕猴桃做了功的是 ( A.熟透的猕猴桃从树上下落的过程 B.小敏抛出猕猴桃后，猕猴桃在空中运动的过程 C.小敏弯腰从树下捡起猕猴桃的过程 D.小敏挑着两筐猕猴桃站立不动的过程 10.(2025德阳)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把 一个小球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动（不 计空气阻力)。下列说法正确的是 () A.小球在C点时，动能最大 B.小球在B点时，重力势能最大 C.小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小 D.小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小 固定 绳 杆 连接水轮 驱动装置 A…C 竹子 皮橐 第10题图 第11题图 11.新考法·古代科技(2025湖北)如图是我国古代水力鼓风机的示意图。水轮 驱动装置推动杆压缩皮橐(uó，口袋)送风，带动连接杆的绳拉弯竹子，随后竹 子恢复原状带动皮橐张开吸气。下列说法错误的是 () A.绳对竹子的拉力改变了竹子的形状B.送风时竹子的弹性势能增大 C.送风时杆对皮橐不做功 D.竹子恢复过程弹力减小 12.如下列图片所示，用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一个重物G,已知滑轮 均重20N,杠杆(OB=2OA)重10N,手的拉力始终沿竖直方向，忽略绳重及摩 擦。下列说法错误的是 () 向 甲 乙 丙 A.甲装置不省力也不省距离 B.乙装置的机械效率是三者中最低的 C.用丙装置匀速拉动物体上升的过程中，拉力F,逐渐变小 D.提升的物体越重，乙、丙装置的机械效率越高 13.(2025江西，有改动)如图所示的是我国古代科技著作《天工开物》中记载的水转 筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次 将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是() A.即使筒车转速加快，其机械效率也总是小于1 B.竹筒内的水被提升的过程中，其机械能总保持不变 C.竹筒内的水倒入水槽的过程中，其重力势能转化为动能 D.水从水槽流向农田的过程中，其所受的重力没有做功 水槽 农 河水 第13题图 第14题图 14.如图所示，有一个斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把重力为G的物体从 底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为∫，则下列关于斜面机械 效率)的表达式，正确的是 () Gh Gh A.7=F×100% B7=F-元X100% Gh Gh C.7=F+f元X100% D.GhX100% 三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分） 15.近年来，随着人们绿色健康意识的逐步提高，户外骑行受到了更多人的喜爱。 小王是一名自行车骑行爱好者，他和自行车的总质量为75kg,某次在平直公 路上骑行时，以5m/s的速度匀速骑行了5min,骑行过程中所受的阻力为总重 力的0.02倍。(g取10N/kg)求： (1)小王和自行车的总重力。 (2)小王骑行5min的路程。 (3)小王骑行5min克服阻力做功的功率。 16.图甲所示的塔吊是施工建设中常见的设备，其结构可简化为如图乙所示的滑 轮组模型。已知物体的质量为300kg,在绳子自由端施加1250N的拉力，物 体以0.5m/s的速度匀速上升10s。(g取10N/kg)求： 140 (1)绳子自由端移动的距离。 (2)拉力做功的功率。 (3)在此过程中滑轮组的机械效率。 17.小江同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于 楼道过窄不方便搬运，于是小江建议采用下图所示的滑轮组，这样站在地上就 可以把材料运上楼。已知某次搬运的材料重765N,被提升的高度为10m,人 所用的拉力为450N。 某些机械设备的机械效率 起重机 40%~50% 汽油机 22%27% 马 抽水机 60%80% (1)请你帮助小江画出滑轮组的绕线示意图。 (2)用滑轮组提升材料时做的总功是多少？ (3)该滑轮组的机械效率是多少？ (4)随后，小江同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到上表中的一组数据。 请你找出这些机械设备的机械效率的共同特点。 141 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）】 18.甲、乙、丙三名同学分别将质量不同的物体匀速竖直向上提升，所得的实验数 据如下表：(g取10N/kg)》 同学 物体质量/kg 升高高度/m 时间/s 甲 4 1.5 2 8 4 丙 10 0.5 5 (1)由表可知，甲、丙同学做的功分别为 J和 J。 (2)三名同学中做功最多的是 同学，做功最快的是 同学。 (3)为了表示做功的快慢，他们在表中增加了最后一栏，这一栏的内容是 (不用写单位)。为此，物理学引入了一个物理量，叫做 (4)后来三名同学想比较爬杆时谁的功率大，以下是他们讨论后得出的三套方 案，其中可行的是 (填字母)。 ①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率的 大小： ②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆所用的时间，即可比较功率的大小： ③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆所用的时间和爬上杆的高度，算出功率进 行比较。 A.只有① B.①② C.①③ D.①②③ 19.小华在测量滑轮组机械效率的实验中所用的装置如下列图片所示，实验中每 个钩码重2N,测得的实验数据如下表： 钩码 钩码上 测力 测力计 实验 机械 总重 升的高计示数 移动距 次序 效率 G/N 度h/m F/N 离s/m 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 0.1 1.4 0.5 57% 4 0.2 1.4 1.0 57% b (1)在实验中，测绳子自由端的拉力F时，应尽量竖直向上 拉动 弹簧测力计，且在拉动过程中读数。 (2)第1次实验测得的机械效率为 (结果精确到1%)。 (3)分析表中数据可知：第2次实验是用图 滑轮组做的；第4次实验 是用图 滑轮组做的。（均选填“a”“b”或“c”) (4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提 高滑轮组的机械效率。分析第1、3次实验数据可知：使用 的滑 轮组，提升相同的物体，动滑轮个数越多（动滑轮总重越重），滑轮组的机械效 率越低」 (5)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 (选填“有关”或“无关”)。 20.【探究名称】探究动能的大小跟哪些因素有关。 【实验器材】质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。 小球 小球 木块 橡皮泥 挡板 水平桌面 乙 【设计实验与制订计划】实验装置如图甲所示，实验中，将质量不同的小球放在 斜面同一高度处由静止开始释放，是为了控制小球到达斜面底端的 相同。 【进行实验与收集证据】部分实验数据如下表所示： 实验次序 2 4 5 小球的质量m/g 10 20 30 10 10 小球释放的高度h/cm 5 10 公 木块移动的距离x/cm 10 18 29 38 86 【分析与论证】 (1)分析第 三次实验数据，可以得出探究结论：小球的质量一定 时，速度越大，动能 (2)分析第1、2、3三次实验数据，可以得出探究结论： ,动能越大。 (3)由结论可知，高速公路上小汽车限制的最高速度应比大卡车限制的最高速 度 (选填“大”或“小”)。 【评估】某同学对该实验方案进行改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面 积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图乙所示，每次实 验后都要换上另一块 (选填“相同”或“不同”)的橡皮泥。此实验 中小球动能的大小是通过 来间接反映的。 21.探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关。 【猜想与假设】 猜想一：可能与篮球的材质有关。 猜想二：可能与篮球的 有关。 【制订计划与设计实验】在探究猜想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相 同的篮球，设计了以下实验方案： 方案一：其他条件都相同，用力拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度。 方案二：其他条件都相同，让不同的篮球从同一高度自由下落，观察比较它们 反弹后的高度。 方案三：其他条件都相同，让不同的篮球反弹到相同的高度，观察比较它们所 需自由下落的高度。 【评估与交流】 (1)上述方案都会使篮球反弹上升，篮球在上升时 能转化为 能。 (2)按照方案一探究，其不足之处是 (3)按照方案二探究，篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越 (4)按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越 【拓展应用】类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机 械能的比值来描述篮球反弹性能的强弱，其比值越大，反弹性能就越 0 142学业质量自我评价 第十一章学业质量自我评价 1.做功不做功2.减小增大 3.燕子老鹰4.0.4200 5.改变力的方向1600【解析】滑轮B工作时位置不 发生改变，因此该滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，只 能改变力的方向。滑轮组中绳子的有效段数n=2,根 ,=W题×100%=×100%=FX25 据7二W。 Fs f5车一×100% 卡，×100%可得，f=2F7=2×1000N×80肠 =1600N。 6.300050【解析】跳绳一次克服自身重力所做的功 W=Gh=mgh=40kg×10N/kg×5×10-2m=20J, 1min跳150次所做的功W。=150×20J=3000J,做 功的平均功率P= we_3000J=50W。 60s 7.75%4【解析】由题图可知，甲、乙滑轮组承担物重 的绳子股数n=3,所做的有用功W有用A=GAh=4.5N X0.2m=0.9J,所做的总功WA=FAs=F4X3h= 2N×3×0.2m=1.2J,甲滑轮组的机械效率7A= W4×100%=0.9》 WeA 1,2×100%=75%。由题意可知， _V有8×100%= 7B=7A=75%,而B=weB GB -×100% F BS Gah =FB×3hX100%=3F元 GB GaX100%,所以FB=37 9N 3X75%=4N。 8.大于大于【解析】由图可知，小球跳起的高度越来 越低，说明机械能在不断减小，所以小球在A点的机 械能大于在B点的机械能；从B点运动到C点的过 程中，小球质量不变，速度变小，动能变小，故小球在 B点的动能大于在C点的动能。 9.C10.D11.C 12.C【解析】甲装置是定滑轮，使用定滑轮既不省力， 也不省距离，A正确。乙装置是动滑轮，丙装置是杠 杆，使用甲、乙、丙三个装置，将同一个重物提升相同 的高度时，做的有用功相同，乙装置中的动滑轮比丙 装置中的杠杆重，在升高相同的高度时，乙装置克服 机械重力做的额外功最多，其机械效率最低，B正确。 丙装置中，若始终保持拉力F。的方向竖直向上，则 在杠杆匀速拉动物体上升的过程中，动力臂总是阻 力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，拉力F。的大小 总是总重G的？，即F,保持不变，C错误。提升的 物体越重，所做的有用功越多，而额外功不变，所以 机械效率会越高，D正确。 13.AC【解析】使用任何机械都有能量损失，所以机械 效率总是小于1，A正确。竹筒内的水被提升过程 中，高度增大，质量不变，其机械能增大，B错误。竹 筒内的水倒入水槽的过程中，重力势能转化为动能， C正确。水从水槽流向农田的过程中，水在重力的 方向上移动了一段距离，所以其所受的重力做了功， D错误。 14.AD【解析】有用功W有m=Gh,总功Wa=Fs=FL, W有用 额外功w。=下=fL,则斜面的机械效率？=W。 00%=X100%,A正确，B错误。又有斜面的 W布 Gh 机械效率？=W有十w×10%=G+元 100%,C错误，D正确。 15.解：(1)小王和自行车的总重力 Ge=m8g=75kg×10N/kg=750N(2分) (2)小王骑行5min的路程 s=t=5m/s×5×60s=1500m(2分) (3)在平直路面上匀速骑行时所受的阻力 f=0.02G。=0.02×750N=15N(1分) 克服阻力做功的功率 P=W-=f0=15NX5m/s=75w(2分) t =1 16.解：(1)物体上升的高度 h=v物t=0.5m/sX10s=5m 绳子的有效段数n=3 绳子自由端移动的距离 s=nh=3×5m=15m(2分) (2)拉力F做的功 W。=Fs=1250N×15m=18750J 拉力F做功的功率 p=We-18750J-1875w(2分) t 10s (3)做的有用功W有用=Gh=mgh=300kg×10N/kg ×5m=1.5×10'J 滑轮组的机械效率 -W×100%=1,5X10×100%=80%3分) 1=w。 18750J 17.解：(1)如下图所示(2分) 上册详解详析 29△ (2)提升材料时做的总功 W总=Fs=450NX2×10m=9000J(2分) (3)提升材料时做的有用功 W有m=Gh=765N×10m=7650J 滑轮组的机械效率 -W题X10%=7650 一W也 9000X100%=85%(2分) (4)机械设备的机械效率总小于1。(2分) 18.(1)6050(2)乙甲(3)功与时间的比值功 率(4)D 19.(1)匀速(2)74%(3)bc(4)增加物重不同 (5)无关 20.【设计实验与制订计划】速度【分析与论证】(1)1、 4、5越大(2)小球速度一定时，质量越大(3)大 【评估】相同橡皮泥的形变程度 【解析【设计实验与制订计划】让不同质量的小球沿 同一斜面的同一高度由静止自由释放，是为了控制 小球到达斜面底端时的速度相同。【分析与论证】 (1)要探究动能与速度的关系，需要保持质量一定， 改变物体的运动速度（也就是小球释放的高度），所 以选择第1、4、5三次实验；由表中数据可知，当小球 质量一定时，小球释放时的高度越高，到达斜面底端 时的速度越大，推动木块移动的距离越远，故可以得 出探究结论：小球的质量一定时，速度越大，动能越 大。(2)分析第1、2、3三次实验数据可知，小球质量 不同，释放时的高度相同，到达斜面底端时的速度相 同，小球质量越大，推动木块移动的距离越远，说明 当速度一定时，质量越大，动能越大。(3)速度相同 时，质量越大，动能越大：质量相同时，速度越大，动 能越大，所以在高速公路上，小汽车的限制的最高速 度比大卡车的大。【评估】根据控制变量法的操作要 求，每次实验时要换用相同的橡皮泥，保证实验的说 服力，此实验中小球动能的大小是通过橡皮泥的形 变程度来判断的，这是转换法的应用。 21.【猜想与假设】质量（或球内气压等）【评估与交流】 (1)动重力势(2)不容易控制手向下拍的力相等 (3)强(4)弱【拓展应用】强 第十二章学业质量自我评价 1.小做功2.大增大 3.大于甲4.做功排气 5.6.72×1053×10'【解析】水吸收的热量Q=c本 m*(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃- 20℃)=6.72×105J:天然气完全燃烧放出的热量Q 2=6.72X10,天然气的热值q=Q 30 九年级物理HY版 6.72×105J =3×107J/m3。 2.24×10-2m3 6.比热容油【解析】烧红的铁器迅速放人一定质量 的冷水中，发现水温变化不大，其主要原因是水的比 热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同 的热量，水的温度升高得少。由于油的比热容较小， 吸收相同的热量，油的温度升高得多，若要求钢材淬 火前后温差较小，应该用油作为淬火介质。 7.A减小【解析】往“水火箭”里打气时，机械能转化 为内能，相当于内燃机中的压缩冲程，即相当于图乙 中图A所示的冲程：图B为内燃机的做功冲程，此时 高温高压气体的内能转化为活塞的机械能，所以气缸 内物质的内能减小。 8.50乙【解析】根据四冲程内燃机的工作原理可知， 四冲程内燃机完成一个工作循环，要经过4个冲程， 燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周。已 知某台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为3000r/min, 换算可得每秒飞轮转动50圈。由图可知，甲、乙汽油 机输出的机械能相同，但甲的燃料完全燃烧放出的能 量多，所以乙的效率高：而乙、丙的燃料完全燃烧放出 的能量相同，乙汽油机输出的机械能多，所以乙的效 率高。综上可知，乙汽油机的效率最高。 9.A10.B11.B 12.C【解析】一切物体在任何时候都具有内能，所以在 0℃时该物质的内能不为零，A错误。由图像可知， 该物质在t,时刻的温度高于t1时刻的温度，故t,时 刻的分子动能比1时刻的分子动能大，B错误。晶 体在熔化过程中，吸收热量，内能增大，所以在2时 刻的内能比在，时刻的内能小，C正确。从图像可 以看出，在，时刻物质处于固态，分子排列应如图乙 中的a所示，D错误。 13.BCD【解析】5L煤油的质量m篇=P煤油V油=0.8 ×103kg/m3×5×10-3m3=4kg,完全燃烧5L的煤 油可放出的热量Q数=m煤输q油=4kg×4.6×10J/ kg=1.84×108J,故A错误。运载火箭采用液态氢 作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完 全燃烧相同质量的液态氢与其他燃料相比，液态氢 可以释放出更多的热量，故B正确。根据Q做= cm△t和m=pV可知，△r二m=0,体积相等的铜 块和铝块，放出相同热量，即V相等，Q做相等，由表 格数据可知，铜的比热容与密度的乘积大于铝的比 热容与密度的乘积，所以△铜较小，即铜块温度降低 得较少，铝块温度降低得较多，故C正确。质量相等 的水和干泥土，吸收相同热量，由于水的比热容比干 泥土的大，由Q魔=cm△：知，干泥土比水的温度升高 得多，故D正确。