第十一章 功与机械能 单元练 2026-2027学年沪粤版九年级物理上册

**基本信息** 沪粤版九年级物理上册《功与机械能》单元卷，以科技（无人机、嫦娥五号）、体育（滑雪、攀岩）、文化（筒车）为情境，覆盖功、功率、机械能、滑轮组等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养，适配单元复习检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题20分|动能势能判断、功的计算|结合北斗导航、滑雪比赛等真实场景| |填空题|8题26分|机械效率、功率公式应用|融入电梯运行、盘山公路等生活实例| |实验探究题|6题40分|功率测量、机械效率影响因素|设计多变量对比实验，强化科学探究能力| |综合题|2题14分|滑轮组功与功率计算|联系建筑施工情境，考查综合应用能力|

2026-2027学年沪粤版九年级物理上册第十一章 《功与机械能》单元测试卷 一、选择题（共20分） 1．如图，农用无人机正在“北斗”系统的导航下精准作业，水平匀速飞行的无人机在喷洒农药的过程中（　　） A．质量不变 B．动能减小 C．机械能不变 D．重力势能不变 2．在一次自由式滑雪比赛中，某运动员从助滑区加速下滑的过程中(　　) A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小 C．动能不变，重力势能减小 D．动能增大，重力势能不变 3．小明用壶铃健身，从下蹲到站起过程中始终保持壶铃不动。人对壶铃做功的说法正确的是（ ） A．下蹲时做功，站起时不做功 B．站起时做功，下蹲时不做功 C．下蹲和站起时都做功 D．下蹲和站起时都不做功 4．如图所示，登山爱好者们从同一位置出发，成功登顶珠穆朗玛峰。下列有关说法正确的是（　　） A．体重（含装备）大的一定做功慢 B．体重（含装备）小的做功一定少 C．用时短的做功一定快 D．用时长的一定做功多 5． 如图，某工人用大小为 300 N的拉力 F，通过滑轮将重为 240 N的物料匀速提升，在 30s内物料竖直上升了4m。某同学根据以上数据对该过程进行分析和计算，下列结果正确的是 A．使用的滑轮重为60N B．拉力 F 做的功为2400J C．拉力 F做功的功率为80W D．该滑轮的机械效率为80% 6． 一台起重机将重2000N的货物在10s内匀速提高5m，如果额外功是10000J，则下列说法错误的是（　　） A．起重机做的总功是20000J B．起重机的功率是 C．起重机的机械效率为50% D．增大货物的质量，可以提高起重机的机械效率 7．如图用大小相同的力F，使质量不同的两物体在不同的表面上沿力的方向移动相同的距离s，则两次用力对物体做功的大小分别为W甲、W乙，下列说法正确的是（　　） A．W甲＞W乙 B．W甲=W乙 C．W甲＜W乙 D．无法比较 8．如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动距离为4m B．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120N C．额外功的功率为12W D．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低 9．如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（　　） A．F1<F2，P1>P2 B．F1>F2，P1<P2 C．W1>W2，P1=P2 D．W1=W2，P1=P2 10．我国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧(jiàn，引水的竹、木管子)内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”这段文字描述的是筒车(如图甲)这样一种以水流为动力来取水的机械，其模型如图乙所示，筒车的转动速度不变，下列说法不正确的是(　　) A．取水筒内的水，在取水处时动能最大 B．取水筒内的水，在倒水处时重力势能最大 C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，机械能一直在增大 D．筒车取水时转得越快，功率越大 二、填空题（共26分） 11．某同学住在16楼，他从1楼乘电梯回家，电梯运行30s直接到达16楼。假设电梯匀速运行，每层楼高3m，则电梯的运行速度是　 　 m/s。该同学重500N，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功　 　 。 12．题图是2024年巴黎奥运会资格系列赛比赛时的情景，右边的中国选手率先登顶。若两位选手体重相同，从开始攀岩到登顶，中国选手和印度尼西亚选手的平均速度分别为v1和v2，克服重力做功分别为和，对应的功率分别为和，则　 　，　 　，　 　。（均选填“<”“>”或“=”） 13．如图为某山区的盘山公路，汽车爬坡时司机通常会换用低速挡行驶，这样做的原因是在发动机输出功率一定时，减小速度可以增大　 　。一辆总重为的汽车沿盘山公路行驶了300 m后，竖直高度上升了30 m，若行驶过程中汽车的牵引力恒为则此过程中盘山公路斜面的机械效率为　 　。 14．工人利用如图所示装置提升物料，该装置中的滑轮为　 　滑轮。已知滑轮重80 N，货篮重120 N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为　 　N。若绳子能承受的最大拉力为520 N，每根钢条重100 N，该装置匀速提升钢条时，所能达到的最大机械效率为　 　(保留整数)。 15．“嫦娥五号”实现了我国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示若只考虑空气阻力和重力的影响，在这个过程中，由A到B段返回器的动能逐渐　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)，返回器在 B 点时的速度　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)到达C点时的速度，从A到D的全过程中返回器机械能　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 16．如图甲所示，虚线框内是由两个完全相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27 kg的物体所用的拉力为100 N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则滑轮组中动滑轮重　 　N，拉力的功率为　 　W。(g 取10 N/ kg) 17．安安将排球水平击出，运动轨迹如图甲。运动过程中排球的机械能　 　（选填“守恒”或“不守恒”）。图乙为排球经过图甲①、③点时的动能和重力势能，其中③点的重力势能未标出。由图分析得出：①点的机械能为5J；③点的重力势能为　 　；②点的机械能E的取值范围是　 　（取值范围用不等式表示）。 18．某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6 cm处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20cm 的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中，　 　能转化为　 　能；滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 三、实验探究题（共40分） 19．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要　 　和　 　。 （2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是　 　。 A、测出箱子的质量m B、测出楼梯的总长度L C、测出一楼到三楼的竖直高度h D、测出小军上楼所用的时间t E、算出小军搬运箱子的功率P （3）用所测物理量功率的表达式是P=　 　。 （4）在测量登楼梯功率时，某同学从底楼匀速登上三楼，共用了10s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于　 　。 A.3W B.30W C.300W D.3000W 20．如图1、图2所示 物体M、N(M质量更大)分别在水平拉力F1、F2的作用下同时水平向右做直线运动，运用频闪拍照，每经过0.1s用虚线框记录物体位置。已知F1和F2做功的功率均为2.4 W。 （1）图3中，甲、乙对应的分别是物体　 　、　 　。(均选填“M”或“N”) （2）哪个物体所受的重力做功更多?　 　(选填“M”“N”或“一样多”)。 （3）F1在 PQ段做了多少功，请你写出计算过程。 21．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮所受重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体所受重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 　 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向　 　缓慢向上拉动弹簧测力计。 （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图　 　的装置完成的，它的机械效率η=　 　。 （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是　 　(选填“正确”或“错误”)的。 （4）通过比较　 　(填实验序号)两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率　 　。 22．兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关。 （1）【进行实验】 他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。通过观察木块被撞击距离的远近判断金属球到达水平面时动能的大小。这里采用的研究方法也用于以下____（选填序号）实验中。 A．探究二力平衡条件； B．探究阻力对物体运动的影响； C．探究重力的大小跟质量的关系 （2）【分析论证】 分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：质量一定时，　 　越大，动能越大。 （3）【实践应用】 用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车　 　（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 23．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/ cm 拉力F/N 绳端移动距离s/ cm 机械 效率η 1 1.0 5 　 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 　 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　 　运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　 　N。 （2）第2次实验时所做的有用功为　 　J，滑轮组的机械效率是　 　。 （3）分析1、2、3三次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　 　(选填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高；分析3、4两次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　 　(选填“有关”或“无关”)。 （4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可提高机械效率的是____。 A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度 24．某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图： （1）本实验是通过　 　来反映钢球动能大小的。 （2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择　 　两图进行实验分析。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面的　 　(选填“相同高度”或“不同高度”)由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球的速度越大，动能越　 　。这个结论可用来解释汽车　 　(选填“超速”或“超载”)带来的危害。 （4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容?并说明理由：　 　。 四、综合题（共14分） 25．小瑜参与“用自重提升物体”的学科实践活动，如图甲所示，小瑜对绳的拉力为，绳对物体的拉力为。若绳长不变，提升过程小瑜竖直匀速下降，使物体匀速上升，用时10s。小瑜和物体的速度分别为、，对应的图线如图乙所示，该滑轮组的有用功和额外功的参数如图丙所示。求该过程 （1）物体移动的距离为　 　m； （2）拉力的大小； （3）拉力做的功的大小； （4）小瑜的重力大小为　 　。 26．某建筑工人用如图装置运送建筑材料，当吊篮内的建筑材料重力为150N时，人对绳子的拉力为100N；吊篮在拉力的作用下10s内匀速上升了2m，不计吊篮重、绳重和摩擦。求： （1）动滑轮的重力； （2）人的拉力做功功率； （3）滑轮组的机械效率。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】B 3．【答案】D 4．【答案】B 5．【答案】D 6．【答案】B 7．【答案】B 8．【答案】C 9．【答案】D 10．【答案】A 11．【答案】1.5；22500J 12．【答案】>；=；> 13．【答案】牵引力； 14．【答案】动；100；80% 15．【答案】增大；大于；减小 16．【答案】30；150 17．【答案】不守恒；1J；4J＜E＜5J 18．【答案】重力势；动；变小 19．【答案】卷尺；秒表；B；；C 20．【答案】（1）M；N (2) （2）一样多 （3）解：在 PQ段所用时间t=3×0.1s=0.3s， 在 PQ 段做的功： 21．【答案】（1）匀速 （2）丙；80% （3）错误 （4）1、2 （5）越低 22．【答案】（1）B （2）速度 （3）超载 23．【答案】（1）匀速直线；0.6 （2）0.075；62.5% （3）大；无关 （4）B 24．【答案】（1）木块被推动的距离大小 （2）乙、丙 （3）不同高度；大；超速 （4）不能；水平面光滑时，木块不受摩擦力，被撞击后将保持匀速直线运动，无法通过木块移动距离比较动能大小 25．【答案】（1）0.4 （2）图丙给出提升物体做的有用功，有用功等于克服物体重力的拉力做功，由W=Fs变形求出拉F2：。 答： 拉力的大小为945N。 （3）额外损耗占总功30%，因此机械效率； 由机械效率公式变形，算出人施加拉力F1做的总功：。 答： 拉力做的功的大小为540J。 （4）450 26．【答案】（1）解：先看图确定滑轮组绳子段数n=2，不计吊篮重、绳重和摩擦。 已知：G物=150N，F=100N，h=2m，t=10s 不计绳重摩擦，滑轮组拉力公式： nF=G物+G动变形得：动滑轮的重力G动=nF-G物=2100N-150N=50N 答：动滑轮的重力为50N。 （2）解：绳子自由端移动距离：s=nh=22m=4m 拉力做的总功：W总=Fs=100N4m=400J 拉力功率：。 答：人的拉力做功功率40W。 （3）解：有用功（对建筑材料做的功）：W有=G物h=150N2m=300J 机械效率：。 答：滑轮组的机械效率为75%。 1 学科网（北京）股份有限公司 $