第2章 第1节 功和机械能（3）阶梯训练- 2026-2027学年科学浙教版九年级上册

**基本信息** 该练习以“聚焦科学概念-提升科学素养-拓展创新能力”分层，通过基础概念辨析、综合应用分析及创新探究设计，构建从单一知识点到复杂问题解决的巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |聚焦科学概念|动能、势能的基本概念及简单判断（1-15题），基础计算与实验操作（16-21题）|以选择、填空为主，直接考查核心概念，如第1题动能判断、第17题动能转化实验，强化科学观念| |提升科学素养|机械能转化（22-26题）、实验数据处理与结论推导（27题）|结合生活情境（如22题飞鸟撞飞机）和实验探究（27题重力势能影响因素），培养科学思维与推理论证能力| |拓展创新能力|复杂情境分析（28-30题）、探究方案设计与评估（31-33题）|通过蹦极运动（29题）、弹簧弹性势能探究（31题）等，提升探究实践与创新思维，衔接综合应用|

九上科学 第2章 第1节 功和机械能（3）阶梯训练 ◆聚焦科学概念 1．下列物体具有动能的是（ ） A．静止不动的课桌　 B．挂在树上的椰子 C．拉长了的橡皮筋　 D．正在行驶的汽车 2．现在高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，这是因为高处的物体具有较大的（ ） A．弹性势能　 B．重力势能 C．重力　 D．动能 3．下例物体中，动能一定变小的是（ ） A．飞机在空中高速飞行 B．骑自行车冲上坡顶 C．石头从山坡上滚下来 D．掷出后的铅球在空中运动 4．苹果从树上由静止落下的过程中（ ） A．动能减小，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能增大，重力势能减小 D．动能减小，重力势能增大 5．下列关于物体的动能或势能的说法正确的是（ ） A．甲物体被举高的高度小于乙物体，则甲物体的重力势能比乙物体的小 B．拉长的弹簧一定比压缩的弹簧弹性势能大 C．高速飞行的子弹一定比缓慢航行的轮船的动能大 D．以很大的速度在平直的公路上匀速行驶的汽车，它的动能和势能都保持不变 6．如图所示为甲、乙两个相同的篮球(表面是湿的)从不同高度自由落至同一地面上留下的印迹。则刚下落时篮球的重力势能较大的是（ ） A．甲　　 B．乙 C．一样大　　 D．无法比较 7．下列物体中不具有弹性势能的是（ ） A．被压紧的弹簧 B．被撑竿跳运动员压弯的撑竿 C．从拉弯的弓中射出的箭 D．发生形变的蹦床 8．我国研制成功的超音速反舰导弹，因为它接近敌舰的速度极快，故很难拦截；导弹发射后，若敌舰侥幸将其拦截击中，但导弹的残骸仍能以极高的速度横扫敌舰，给其以重创，高速飞行的导弹残骸能有这么大的威力，是因为它们具有（ ） A．较大的动能 B．较大的势能 C．较大的质量 D．残破的外形 9．下列说法正确的是（ ） A．速度大的物体，动能一定大 B．形变大的物体，弹性势能一定大 C．质量大的物体，重力势能一定大 D．同一物体，运动速度越快，动能越大 10．用力拉着物块在水平台上运动，达到一定速度后，撤去拉力，物块做减速运动直到停止。物块从撤去拉力到停止前进的过程中，下列说法正确的是（ ） A．物块的惯性失去了 B．物块所受的摩擦力越来越小 C．物块的重力势能越来越小 D．物块的动能越来越小 11．如图所示为公路上对机动车的限速标志，它实质上限制了机动车的（ ） A．重力 B．质量 C．动能 D．惯性 12．下列有关机械能的说法中正确的是（ ） A．只要对物体施力，物体的弹性势能就会改变 B．在平衡力作用下运动的木块的动能保持不变 C．物体的机械能不变，它的运动速度就不会改变 D．物体的运动速度变大，则其机械能就变大 13．下列选项中不是利用弹性势能运动的是（ ） A．跳水运动员在跳板上起跳 B．撑竿跳高 C．电动玩具汽车在轨道上运动 D．发条式青蛙的跳动 14．草原发生大面积蝗灾时，农业部门常利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ） A．动能不变，势能不变 B．动能减小，势能减小 C．动能增大，势能减小 D．动能减小，势能增大 15．判断下列物体是否具有动能或势能，如果有，说出能量的名称，如果没有，说明原因。 (1)在水平地面上滚动的铅球： 。 (2)玩具汽车中被卷紧的发条： 。 (3)高速升空的火箭： 。 (4)落在地上未被压缩的弹簧： 。 (5)静止在水平轨道上的列车： 。 16．将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上，则铅球的重力势能 (填“大于”或“等于”或“小于”)铁球的重力势能(以地面为参考面，ρ铅＞ρ铁)。现将铅球斜向上方抛出落至地面，此现象表明力是改变物体 的原因，此过程中铅球的动能变化是 。 17．如图所示为在“探究动能大小与质量关系”的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放的场景，其中木板固定在水平面上。该实验中小球的动能由 转化而来，实验时通过比较木块在木板上滑行的 来比较动能大小的。图中错误的操作是 ，改正错误后进行实验，发现图乙木块滑动距离远些，则可以得出结论： 。本实验用到的科学研究方法有 。 18．小明同学为了探究“物体的重力势能的大小与哪些因素有关”，设计了如下实验：把三个完全相同的木桩插在沙子中同一深度，然后将A、B、C三个铁块从空中某一高度由静止释放，分别撞击三个木桩，三个木桩被撞击后陷入沙子中不同深度(如图所示)。 (1)在此实验中，小明是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小的。 (2)若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落的高度的大小关系是hA (填“＞”“＜”或“＝”，下同)hB；若A、C两块铁下落的高度相等，则两铁块质量的大小关系是mA mC。 (3)实验得出的结论是：物体重力势能的大小与 有关。 19．弹弓是一种常见的玩具，它能把子弹发射出去，小明用弹弓探究弹性势能的大小与物体形变的关系。通过实验他发现弹弓的橡皮筋被拉得越长，子弹射得越远。 (1)弹弓弹性势能的大小是通过 来比较的。 (2)当弹弓上橡皮筋的形变相同时，所用子弹质量不同，射出去的距离也不同，质量较大的子弹射出的距离__小__(填“大”或“小”)，所以实验中所用子弹的质量应 填“相同”或“不同”)。 (3)实验结论：弹性限度内，弹性形变程度越大，弹性势能越 (填“大”或“小”)。 20．如图是农用扬场机的示意图，谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石沙粒的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出，谷粒、糠皮及碎石沙粒落地的远近不同，形成1、2、3三堆，从而达到分离的目的。其中1是 ，3是 。其分离的原因是： ①从惯性的角度分析， ； ②从能量的角度分析， 。 21．在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华探究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动的情况，用频闪照相机每隔0．1秒拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示。 (1)图甲中小球A在斜面上运动的速度 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，势能 。 (2)图乙中小球B从2位置运动到4位置这段时间内的速度v＝ 米/秒，小球B沿斜面运动过程中的动能 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，重力势能 。 (3)若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图 (填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。 ◆提升科学素养 22．飞鸟如果撞到静止飞机的前窗玻璃上，不会给飞机造成太大的伤害，但如果飞鸟撞上高速飞行的飞机，常常会撞破坚固的玻璃窗，甚至造成驾驶员的伤亡事故。对这一现象的解释，下列说法正确的是（ ） A．飞机静止时动能为零，高速飞行时的动能很大 B．鸟在地面飞行时，重力势能很小，在高空飞行时，重力势能很大 C．鸟在地面飞行时，动能很小，在高空飞行时，动能很大 D．对于高速飞行的飞机来说，鸟飞行的速度很大，因此相对于飞机的动能也大 23．如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（ ） A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小 24．如图所示，一个玩具弹簧放在斜面上端，将弹簧弯曲一定程度后释放，弹簧沿斜面向下翻滚。弹簧在运动过程中，发生了转化的有（ ） A．只有动能和重力势能 B．只有动能和弹性势能 C．只有重力势能和弹性势能 D．动能、重力势能和弹性势能都发生了转化 25．许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周运动。如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”。假设杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（ ） A．受平衡力作用 B．重力势能保持不变 C．机械能在不断改变 D．运动状态保持不变 26．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们放在光滑的水平板上。A是压缩弹簧后小球静止释放的位置，B是弹簧原长时小球的位置，C是小球到达最右端的位置。则小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能最小的位置是 (填“A”“B”或“C”)；从A到B，小球的动能 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，从B到C，弹簧的弹性势能 。 27．小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况中受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关。 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关。 实验序号 铅球代号 铅球质量/克 下落高度/米 陷入沙中的深度/米 ① A 200 0．5 0．1 ② B 400 0．5 0．25 ③ C 200 1 0．2 ④ D 200 1 0．2 为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。得到实验数据如表所示。 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。 (2)为验证猜想二，应比较 (填序号)，得到的结论是：当物体质量相同时， 。 (3)比较③④，得到的结论是 。 (4)经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式Ep＝mgh，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为 焦。(忽略空气阻力，g取10 牛/千克) ◆拓展创新能力 28．下列有关机械能的说法中正确的是（ ） A．只要对物体施力，物体的弹性势能就会改变 B．在平衡力作用下运动的木块的动能保持不变 C．物体的机械能不变，它的运动速度就不会改变 D．物体的运动速度变大，则其机械能就变大 29．某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳的力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向上的运动)，下列判断正确的是（ ） A．t0时刻运动员动能最大 B．从A点到B点过程中运动员加速下落 C．从B点到C点过程中运动员重力势能增大 D．运动员重力大小等于F0 30．如图，两个质量不相等的实心铁球甲和乙（m甲＞m乙）相距s，在无限长的光滑水平面上以相同的速度向右运动（空气阻力不计），则 （选填“甲”或“乙”）球的动能大，随着时间的延长，甲球 （选填“可能”或“不可能”）撞上乙球。 31．小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如下图，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程： (1)弹簧弹性势能的大小是通过 来衡量的。 (2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用 (填“相同”或“不同”)的弹簧进行实验，并先后改变 之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。 32．将表面涂墨（墨充足）的皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图所示。皮球第一次反弹后到达最高点P时 （选填“具有”或“不具有”）动能；皮球落地后，在地面A、B、C三处留下黑色墨迹，墨迹逐渐变小，其原因是 。 33．如图甲、乙所示为小敏设计的实验装置，它可以探究物体动能大小与 和 有关。 (1)若本实验装置的水平面绝对光滑，还能得出正确的实验结论吗？ ；理由是 。 (2)实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表： 实验 序号 小球的 质量m/克 小球自由滚下 的高度h/厘米 木块被撞后运 动的距离s/米 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较；为了探究“超速”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。 ②分析表格中的实验数据可知： 对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 学科网（北京）股份有限公司 $ 九上科学 第2章 第1节 功和机械能（3）阶梯训练（答案版） ◆聚焦科学概念 1--5 D B B C D 6--10 B C A D D 11--14 C B C B 15．(1) 动能 (2) 势能 (3) 动能、势能 (4) 没有，因为没有发生弹性形变，所以不具有势能 (5) 没有，不运动、也没被举高。 16． 大于 运动状态 先减小后增大 17． 重力势能 距离 未保持木块初始位置相同 在速度相同的情况下，质量越大，动能越大 控制变量法和转换法 18．(1) 木桩被撞击后陷入沙子中的深度 (2) ＜ ＜ (3) 物体的质量和被举高的高度 19．(1) 子弹射出的距离 (2) 小 相同 (3) 大 20． 糠皮 碎石沙粒 ① 质量越大，惯性越大 ② 当速度相同时，质量越大，动能越大 21． 不变 减小 (2) 0.8 增大 减小 (3) 乙 ◆提升科学素养 22--25 D C D C 26 B 增大 增大 27．(1) 铅球陷入沙中的深度 (2) ①③ 物体所处的高度越高，重力势能越大 (3) 物体的重力势能与物体运动的路径无关 (4) 2 ◆拓展创新能力 28--29 B B 30． 甲 不可能 31．(1) 物体M被弹出的距离 (2) 相同 AP/OP 32． 具有 皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，落地时，转化成皮球的弹性势能也越来越小，皮球弹性形变程度也越来越小 33． 速度 质量 (1) 不能 小车不会减速，滑行距离将无限长，无法进行比较动能的大小 ① 1、3 1、2 ② 速度 学科网（北京）股份有限公司 $