第十一章 功与机械能 单元练习- 2026-2027学年沪粤版物理九年级上册

**基本信息** 沪粤版物理九年级上册“功与机械能”单元卷，以传统文化（如龙骨水车、《天工开物》机械）和生活场景（滑雪场、吸盘吊机）为情境，覆盖功、功率、机械效率等核心知识点，适配单元复习，培养物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|机械效率、功的判断、动能势能转化|结合“龙骨水车”考机械效率（第8题）| |填空题|6|滑轮组计算、重力势能变化、大气压应用|滑雪场重力势能变化（第10题）| |实验题|2|动能影响因素、估测上楼功率|转换法探究动能（第15题）| |综合题|2|滑轮组计算、《天工开物》机械分析|《天工开物》独轮推车功的判断（第18题）|

第十一章 功与机械能 2026-2027学年沪粤版物理九年级上册 一、单选题 1．甲、乙两个机械工作时，甲的机械效率为70%，乙的机械效率为50%，则（    ） A．乙机械更省力 B．乙机械做功更少 C．乙机械做功更慢 D．乙机械做功时有用功占总功的比例更少 2．如图所示，水平面光滑，小球固定在弹簧一端，O点为弹簧原长位置，用力将小球压缩至A点后松手，则小球从A点运动到B点过程中，下列说法错误的是（　　） A．弹力先变小后变大 B．弹力方向先水平向右后水平向左 C．弹性势能先变小后变大 D．动能先变小后变大 3．下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A．做功时间越长的机械，功率越大 B．机械效率越高的机械，所做额外功占总功的比例越小 C．做功越快的机械，机械效率越高 D．功率越大的机械，做功越多 4．如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上（小球与地面不接触且不计空气阻力），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，下列说法正确的是（　　） A．小球在a点的弹性势能最大 B．小球在b点时的机械能最大 C．小球的速度一直发生变化，因为没有力维持小球的运动 D．小球在c点受到平衡力的作用 5．下列关于功和功率的说法中，正确的是（　　） A．做功越多，功率越大 B．做功时间越短，功率越大 C．功率越大，做功越快 D．功率小的机械一定比功率大的机械做功少 6．如图所示，已知斜面长4m、高1.5m，工人师傅用沿斜面向上 1000 N 的推力，10s将将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。则此下列说法正确的是（　　） A．此过程中的有用功为1500J B．斜面的机械效率为67.5% C．物体在斜面上受到的摩擦力为1000N D．推力的功率为400W 7．如图所示的情景中，人对物体做了功的是（　　） A．足球在草坪上滚动 B．汽车推而不动 C．搬起箱子 D．背着书包水平行走 8．如图甲所示，是我国历史上的主要灌溉农具“龙骨水车”，因其形状犹如龙骨而得名，结构如图乙所示。水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时农民手摇摇杆，通过曲轴和齿轮板，带动木链槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地。龙骨水车设计蕴含多种原理。以下错误说法的是（　　） A．龙骨水车提水时能省功 B．曲轴越长，农民手摇时越省力，利用了杠杆原理 C．龙骨水中提水过程中，通过外力做功转化为水的重力势能 D．提水速度越快，功率越大，但机械效率不一定越高 二、填空题 9．如图的装置中，物体B重为30N，每个滑轮重均为6N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力向右匀速拉动物体A，物体B也随滑轮匀速上升。则物体A受到的摩擦力为________N，滑轮组的机械效率为________%（百分号前保留2位小数）。 10．庐江县闸山滑雪场于2026年1月正式对外开放，滑雪是人们非常喜爱的冰雪项目。当游客加速滑下时，他的重力势能将___________（选填“变大”“变小”或“不变”） 11．如图所示，用吸盘吊机搬运玻璃，玻璃能“粘”在真空吸盘上是由于___________的作用。吊机使玻璃在水平方向缓慢平移，这一过程吊机对玻璃___________（填“做功”或“不做功”）。 12．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。 13．一个重200N的物体在大小不变的水平拉力的作用下匀速前进了，拉力撤掉后，物体由于惯性又前进了。在物体向前运动过程中拉力做的功为，则水平拉力的大小为_____，此过程中重力做的功是_____J，物体靠惯性运动的过程中克服摩擦力做的功是_____J。 14．塔吊是工程建设中常用的装置，其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力，将的重物在内竖直匀速提升，则拉力的功率为___________，该滑轮组的机械效率为___________。 三、实验题 15．为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球、木块等器材进行了如图所示的实验。 (1)实验中通过比较______来判断钢球动能的大小。这种方法称为转换法，请写出可以这样转换的原因______； (2)该实验中物体的动能是指______（选填序号）； A．小球在撞击木块前的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块的动能 (3)在图甲和图丙中，将同一个钢球从斜面上不同的高度自由滚下，是为了探究动能大小与______关系；小明顺利完成甲图实验并记录下木块移动的距离后，在进行乙图实验时，木块被撞后滑出木板，导致无法记录移动的距离，此时同组的甲同学建议换一个较重的木块重做乙图实验，乙同学建议降低小球m2的释放高度重做乙图实验，你认为哪位同学的建议是合理的？______（“甲同学”、“乙同学”、“都合理”或“都不合理”）； (4)由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”“超速”有关。进一步探究，获得了表格内的数据： 实验序号 钢球质量m/g 钢球自由滚下高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/cm 甲 20 10 4 乙 40 20 32 丙 20 20 16 分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与______（填“超载”或“超速”）有关；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是______，理由是______。 16．学习了功率的知识后，小王和小白两位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动： (1)他们需要测量工具分别是：磅秤、卷尺和___________；（填写测量器材） (2)小王设计的测量步骤如下，其中多余的是___________（选填序号字母）； A．测出自己的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出自己上楼所用的时间t (3)利用以上所测物理量计算功率的表达式是___________； (4)测得小王的质量是60kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小王登楼的功率是___________W；（g取10N/kg） (5)他俩比赛看谁先从一楼爬到五楼，于是两人同时开始向上爬，结果小白先到五楼，小王后到五楼，已知他俩的体重相同，他俩做的功___________大，功率___________大。（两空均选填“小王”“小白”或“一样”） 四、综合题 17．如图所示，工人用250N的拉力，将重400N的物体匀速提高了6m，不计绳重和摩擦。在此过程中，试问： (1)动滑轮的重力是多少？ (2)工人做的总功是多少？此滑轮组的机械效率是多少？ (3)为了提高滑轮组的机械效率，你有什么建议？（写出一条即可） 18．《典籍里的中国》第二期特别聚焦了中国首部关于农业和手工业生产技术的百科全书《天工开物》，让这部经典之作重新回归人们的视野。请完成下面小题。 (1)如图所示的是《天工开物》中记载的独轮推车。人推车水平前进的过程中（　　） A．车是定滑轮 B．车是费力杠杆 C．人对车做了功 D．车子的重力对车做了功 (2)《天工开物》记载了水碓舂米（指碾米脱壳）的场景（如图所示）：水流冲击水轮转动，同时带动多个舂锤上下运动。水碓取代了人力或畜力，使得农民在一天内能舂出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是（　　） A．一天内做的总功增加 B．增大了功率 C．完成相同的任务所用时间更少 D．减少了额外功 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D B B C D C A 1．D 【详解】机械效率的高低是指机械在做功时有用功占总功的比例的高低，机械效率与是否省力、做功多少和做功快慢无关，故ABC不符合题意；D符合题意。 故选D。 2．D 【详解】AC．小球从A点运动到B点过程中，弹性形变程度先变小后变大，所以弹性势能先变小后变大，产生的弹力也先变小后变大，故AC正确，不符合题意； B．O点为弹簧原长位置，小球在AO段时，弹簧被压缩，弹力方向水平向右，小球在OB段时，弹簧被拉伸，弹力方向水平向左，故B正确，不符合题意； D．水平面光滑，小球从A点运动到B点过程中，小球的动能和弹簧的弹性势能相互转化，弹簧的弹性势能先变小后变大，则小球的动能先变大后变小，故D错误，符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．由可知，功率取决于做功多少和所用时间，做功时间越长，但做功多少不确定，功率大小无法确定，故A错误； B．由可知，机械效率越高，所做额外功占总功的比例越小，故B正确； C．机械效率和功率是两个不同的物理量，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故C错误； D．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功快，因为时间不确定，所以做功多少不能确定，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．小球在a点，弹簧被压缩，弹簧具有弹性势能，而不是小球具有弹性势能，故A错误； B．小球从a点到b点，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，故在b点小球的动能最大，重力势能不变，即机械能最大，故B正确； C．小球从a点到c点，速度先变大后变小，一直发生变化，因为小球始终受到力，故C错误； D．小球在c点水平方向受到弹簧的拉力，受非平衡力作用，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．功率是描述物体做功快慢的物理量，是做功的多少与时间之比，做功越多，但是做功的时间未知，故功率的大小无法确定，A错误； B．做功时间越短，由于做功的多少未知，故功率大小未知，B错误； C．功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快，单位时间内做的功越多，故C正确； D．由于做功的时间未知，功率小的机械做的功未必比功率大的机械做功少，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．此过程所做有用功为 故A错误； B．总功为W总=Fs=1000N×4m=4000J 机械效率为 故B错误； C．在斜面上所做的额外功W额=W总-W有用=4000J-3000J=1000J 由W额=fs得摩擦力 故C错误； D．推力的功率 故D正确。 故选D。 7．C 【详解】要判断 “人对物体是否做功”，需依据做功的两个必要因素： 作用在物体上的力； 物体在力的方向上通过距离（两个条件必须同时满足）。 A．足球滚动时，人不再对足球施加力（力是踢球时的瞬间作用），虽有距离但无力，因此人对足球不做功。故A不符合题意； B．人对汽车施加了推力，但汽车没有在推力方向上移动距离（静止），有力无距离，因此人对汽车不做功。故B不符合题意； C．人对箱子施加了向上的力，且箱子在力的方向上（向上）移动了距离，同时满足 “力” 和 “距离” 两个条件，因此人对箱子做了功。故C符合题意； D．人对书包的力是竖直向上的，但书包移动的距离是水平方向的（力的方向与距离方向垂直），因此力没有对物体做功。故D不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】A．任何机械都不能省功，龙骨水车提水时也不能省功，故A错误，符合题意； B．根据杠杆平衡原理，当阻力阻力臂一定时，动力臂越大，越省力，由图可知，大轮轴和木链槽内板叶刮水量一定，曲轴越长，农民手摇时越省力，利用了杠杆原理，故B正确，不符合题意； C．龙骨水中提水过程中，水的质量不变，高度升高，重力势能增大，说明通过外力做功转化为水的重力势能，故C正确，不符合题意； D．功率描述物体做功快慢，机械效率是有用功与总功的比值，两者没有关系。提水速度越快，功率越大，但机械效率不一定越高，故D正确，不符合题意。 故选A。 9． 2 83.33 【详解】[1]该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担动滑轮和物体B总重的绳子段数。每段绳子所受拉力 物体A在水平方向上受到三个力的作用：向右的拉力F，向左的摩擦力f，以及绳子对它向左的拉力F1。且物体A处于平衡状态，根据平衡力的知识可知物体A受到的摩擦力为 [2]滑轮组的机械效率为 10． 变小 【详解】当游客加速滑下时，质量不变，高度降低，根据重力势能大小影响因素可知，他的重力势能变小。 11． 大气压 不做功 【详解】[1]吸盘吊机在使用时必须排尽吸盘内的空气，使得外面大气压大于内部气压，故吸盘能够吸在玻璃上的原因是大气压的作用。 [2]吊机使玻璃在水平方向缓慢平移，拉力是竖直向上的，移动的方向是水平的，力和距离垂直，吊机对玻璃不做功。 12． 60 120 83.3% 【详解】[1]由图知，承担物重的绳子段数为n=2，人的拉力 人的拉力为60N。 [2] 绳子自由端移动的实际距离 人至少做功 [3]物体被提升的高度 此过程中，有用功 滑轮组的机械效率 故滑轮组的机械效率。 13． 28 0 560 【详解】[1]物体在拉力作用下移动的50m的距离，拉力所做的功为1400J，由于惯性向前运动20m的过程中，拉力没有对物体做功，所以，拉力的大小为 [2]在重力的方向上物体没有移动距离，因此重力对物体没有做功，即做功为0J。 [3]物体在大小不变的水平拉力的作用下匀速前进了的过程中处于平衡状态，所受摩擦力 物体靠惯性运动的过程中对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，克服摩擦力做的功 14． 120 80% 【详解】[1]由图可知，承担物重的绳子段数n=3。根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh，已知重物上升的高度h=2m，则绳子自由端移动的距离为s=nh=3×2m=6m 拉力F做的功W总​=Fs=200N×6m=1200J 拉力F的功率 [2]滑轮组做的有用功W有用​=Gh=480N×2m=960J 该滑轮组的机械效率 15．(1) 木块被推动的距离 钢球动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离就越远 (2)B (3) 速度 都不合理 (4) 超速 速度 见详解 【详解】（1）[1][2]实验中通过比较木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，因为钢球动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离就越远，这是转换法的应用。 （2）该实验中物体的动能是指小球撞击木块时的动能，此时小球的动能传递给木块，使木块运动，故选B。 （3）[1][2]在图甲和图丙中，将同一个钢球从斜面上不同的高度自由滚下，钢球到达水平面时的速度不同，是为了探究动能大小与速度的关系。在进行乙图实验时，木块被撞后滑出木板，若换一个较重的木块，改变了木块的质量，不符合控制变量法；若降低小球的释放高度，小球到达水平面时的速度改变，也不符合控制变量法，所以两位同学的建议都不合理。 （4）[1]利用甲、丙两次实验可验证危害程度与超速有关。因为甲、丙实验中，钢球质量相同，丙中钢球自由滚下高度高，撞击木块时的速度大，木块被撞后运动距离远，可验证危害程度与超速有关。 [2][3]在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是速度；理由是：对比甲和丙，钢球质量相同，丙中钢球自由滚下高度是甲的2倍（撞击时丙中钢球速度是甲的2倍），木块被撞后运动距离丙是甲的4倍；对比丙和乙，乙中钢球质量是丙的2倍，撞击速度相同，但木块被撞后运动距离乙是丙的2倍，综合来看，速度变化时，动能变化更显著，所以速度对动能影响较大。 16．(1)秒表 (2)B (3) (4)180 (5) 一样 小白 【详解】（1）根据实验原理知道，实验时需要用磅秤测出身体质量m、用刻度尺测出爬楼的高度h的、用秒表测出爬楼时间t。 （2）估测自己上楼的功率，需要计算出上楼所做的功和上楼的时间，根据公式 求出功率的大小，故并不需要测量楼梯的总长度L，即B是多余的。 （3）由以上分析知道，所测物理量计算功率的表达式是 （4）从一楼上到3楼，上升的高度 小明上楼的功率 （5）[1][2]他俩的体重相同，上升的高度也相同，所以他们做的功相同，小白先到六楼，小王后到六楼，小白用的时间短，则由可知，小白的功率大。 17．(1) (2)， (3)减轻动滑轮的重 【详解】（1）如图，由2段绳子吊着动滑轮，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力是 （2）绳子自由端移动的距离是 工人做的总功是 拉力做的有用功为 此滑轮组的机械效率是 （3）为了提高滑轮组的机械效率，可以减轻动滑轮的重，在做相同多有用功时，减少额外功，从而提高机械效率。 18．(1)C (2)D 【详解】（1）A.独轮推车的车轮是轮轴（由轮和轴组成），并非定滑轮（定滑轮是绕轴转动的轮状机械，不具备轮轴的结构功能），故A错误，不符合题意； B.独轮推车的支点在车轮处，动力臂（人手到车轮的距离）大于阻力臂（货物到车轮的距离），属于省力杠杆，而非费力杠杆，故B错误，不符合题意； C.人对车施加了向前的力，且车在该力的方向上水平前进了距离，满足做功的两个必要条件，因此人对车做了功故C正确，符合题意； D.车子的重力方向竖直向下，而车沿水平方向运动，重力方向与车的运动方向垂直，不满足“在力的方向上有距离”的做功条件，因此重力对车不做功，故D错误，不符合题意。 故选C。 （2）A.水碓利用水流提供动力，相比人力 / 畜力，动力持续且更强，一天内做的总功会增加，故A正确，不符合题意； B.功率是单位时间内做的功，水碓提高了单位时间的舂米量，即增大了功率，故B正确，不符合题意； C.水碓效率更高，完成相同舂米任务所需时间会更少，故C正确，不符合题意； D.额外功是机械运转中克服摩擦、自身重力等做的功，水碓的机械结构（如水轮、舂锤）必然存在摩擦等损耗，无法减少额外功，反而可能因机械部件增加额外功，故D错误，符合题意。 故选D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $