第十一章《功与机械能》单元测试卷 2026-2027学年沪粤版物理九年级上册

**基本信息** 本卷为初中物理《功与机械能》单元复习卷，以福建舰电磁弹射、抽水蓄能电站等科技情境及爬楼梯等生活实例为载体，全面覆盖功、功率、机械能转化、机械效率等核心知识点，适配单元复习的基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |填空题|6题12分|功的判断、动能变化、功率计算|结合电磁弹射情境考查功的两个必要因素，体现物理观念| |选择题|10题30分|功的概念、功率比较、机械能转化|以蹦床运动为背景，考查动能与弹性势能转化，渗透科学思维| |实验题|2题16分|动能影响因素、滑轮组机械效率|通过转换法（木块移动距离）探究动能，数据处理考查科学探究能力| |计算题|3题24分|斜面做功、滑轮组效率、爬楼功率|爬楼梯情境计算克服重力做功，联系生活实际| |综合探究|2题18分|过山车能量转化、抽水蓄能原理|分析抽水蓄能电站能量转化，体现科学态度与社会责任|

第十一章《功与机械能》单元测试卷 （满分 100 分　考试时间 60 分钟　本卷 g 取 10 N/kg） 姓名：__________　　班级：__________　　得分：__________ 一、填空题（每空 1 分，共 12 分） 1．（★★）我国“福建舰”航母采用电磁弹射装置，能在极短时间内把歼-15 舰载机加速到起飞速度。弹射过程中，弹射装置对舰载机______（选填“做了功”或“没做功”），舰载机的动能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 2．（★）放学后，小明提着 40 N 的书包沿水平走廊匀速走了 20 m。这一过程中，小明对书包竖直向上的提力对书包______（选填“做了功”或“没做功”），原因是提力的方向与书包移动的方向______。 3．（★★）塔吊在 20 s 内把重 1.2×104 N 的钢材匀速吊高 30 m，塔吊对钢材做的功是______ J，做功的功率是______ W。 4．（★★★）用如图所示的滑轮组匀速提升重物。不计绳重和摩擦，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或“低”）；由于额外功不可避免，机械效率总______（选填“大于”“等于”或“小于”）1。 5．（★）高空坠物被称为“悬在城市上空的痛”。同一个鸡蛋，从更高楼层落下时，具有的重力势能更______，砸到地面上时对地面做的功更______（均选填“大”或“小”）。 6．（★★）如图，单摆的摆球从 A 点由静止释放，摆到 B 点再摆回。摆球从 A 点向最低点 C 运动的过程中，______能转化为______能。 第 6 题图 二、选择题（每小题 3 分，共 30 分。每小题只有一个选项符合题意） 1．（★）下列四种情形中，人对物体做了功的是（　） 　　A．用力推汽车，汽车没有动　　B．提着重物沿水平路面匀速前进　　C．把一桶水从地面提起来　　D．举着杠铃静止不动 2．（★）下列关于功的说法，正确的是（　） 　　A．只要有力作用在物体上，这个力就一定做了功　　B．功的大小只由力的大小决定　　C．物体在力的方向上移动了距离，这个力就对物体做了功　　D．起重机吊着重物水平移动时，拉力做了功 3．（★★）甲、乙两台机器，甲 1 分钟做功 6 000 J，乙 10 秒做功 1 200 J，则（　） 　　A．甲做功多，功率大　　B．乙做功少，但功率大　　C．甲做功多，但功率小　　D．甲、乙功率相等 4．（★★）某同学用 100 N 的水平力把重 150 N 的箱子沿水平地面推动 5 m，则他对箱子做的功是（　） 　　A．750 J　　B．500 J　　C．250 J　　D．0 J 5．（★★）关于机械效率，下列说法正确的是（　） 　　A．机械效率越高，做的有用功越多　　B．机械效率可以等于 100%　　C．机械效率是有用功与总功之比　　D．机械效率越高，做的总功越少 6．（★★）质量相同的甲、乙两车以不同速度在水平路面匀速行驶，甲车速度较大。则（　） 　　A．甲车动能较大　　B．乙车动能较大　　C．两车动能一样大　　D．无法比较 7．（★★）下列过程中，重力势能转化为动能的是（　） 　　A．苹果从树上落下　　B．篮球撞击地面被压扁　　C．汽车匀速上坡　　D．拉开的弓把箭射出去 8．（★★★）如图所示，过山车从高处下滑，不计空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（　） 第 8 题图 　　A．过山车在最高点动能最大　　B．过山车在最低点重力势能最大　　C．下滑过程中动能增大、重力势能减小　　D．整个过程中机械能不守恒 9．（★★）一名中学生从一楼爬到三楼，他上楼克服重力做的功最接近（　） 　　A．30 J　　B．300 J　　C．3 000 J　　D．30 000 J 10．（★★★）蹦床运动员从高处落下，从接触蹦床到蹦床被压到最低点的过程中（不计空气阻力），运动员的（　） 　　A．动能转化为重力势能　　B．动能和重力势能转化为弹性势能　　C．弹性势能转化为动能　　D．机械能增大 三、实验题（共 16 分） 11．（8 分）在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明做了如图所示的实验。 第 11 题图 （1）让同一小球从斜面上 A、B 两处由静止滚下，是为了控制______相同，改变小球到达水平面时的______。（2 分） （2）比较同一小球从 A、B 两处滚下后木块被撞的远近，可以得出的结论是：______。（2 分） （3）让质量不同的小球从同一高度由静止滚下撞击木块，是为了探究动能大小与______的关系。（1 分） （4）实验中用“木块被撞后移动距离的远近”来显示小球动能的大小，这种研究方法叫______法。（1 分） （5）综合上述实验可得：动能的大小与______和______有关。（2 分） 12．（8 分）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某小组用如图所示的装置进行实验，测得数据如下表。 实验序号 钩码重 G/N 拉力 F/N 钩码上升高度 h/m 绳端移动距离 s/m 1 2 1.2 0.1 0.2 2 4 2.3 0.1 0.2 （1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。（1 分） （2）第 1 次实验中有用功 W有用 = ______ J，总功 W总 = ______ J，机械效率 η = ______（结果保留一位小数）。（3 分） （3）比较两次实验可知：用同一滑轮组提升不同重物时，物重越大，机械效率越______。（1 分） （4）本实验中，额外功主要来自______和______（写出两点）。（2 分） （5）若不计绳重和摩擦，由第 1 次实验数据可求得动滑轮的重力为______ N。（1 分） 四、计算题（共 24 分。解答应写出必要的文字说明、公式和演算步骤） 13．（8 分）如图所示，工人用 200 N 的力沿斜面把一个重 480 N 的货物从斜面底端推到 1.5 m 高的顶端，斜面长 4 m。求： 第 13 题图 （1）推力对货物做的功； （2）若工人推货用时 10 s，推力做功的功率。 14．（8 分）工人用如图所示的滑轮组把重 1 200 N 的货箱匀速提升 1 m，所用拉力为 700 N，绳子自由端被拉下 2 m。求： （1）工人所做的有用功； （2）工人所做的总功； （3）该滑轮组的机械效率。 15．（8 分）某中学生体重 500 N，参加学校组织的“爬楼梯比赛”，用 40 s 从一楼匀速登上四楼（每层楼高 3 m）。求： （1）他上楼时克服自身重力做的功； （2）他上楼做功的功率； （3）若他跑步上楼，所用时间缩短为原来的一半，他上楼的功率变为原来的几倍？请说明理由。 五、综合探究与实践（共 18 分） 16．（9 分）如图是游乐场过山车的示意图。 第 16 题图 （1）过山车从第一个最高点下滑到最低点的过程中，能量是如何转化的？（2 分） （2）观察发现，过山车第一个最高点之后的每个最高点都设计得比前一个低一些，这是为什么？请用物理知识解释。（3 分） （3）过山车出发前必须被牵引到较高的轨道顶端。请从能量角度说明这样做的目的。（4 分） 17．（9 分）如图是某抽水蓄能电站的示意图。用电低谷时，用电动机把水从下水库抽到上水库储存起来；用电高峰时，放水冲击水轮机发电。 第 17 题图 （1）抽水时，电动机把______能转化为水的______能（选填“动能”或“重力势能”）。（2 分） （2）发电时，水从高处流下，水的______能转化为______能，再通过发电机转化为电能。（2 分） （3）若一次抽水把 1.0×106 kg 的水抽高 200 m，则电动机对水做的功至少是多少？若用时 2 h，抽水的平均功率是多少？（5 分） 参考答案与评分标准 一、填空题（每空 1 分，共 12 分） 1．做了功；增大 2．没做功；垂直 3．3.6×105；1.8×104 4．高；小于 5．大；大 6．重力势；动 评分说明：每空 1 分，共 12 分；答案文字与参考答案意思一致即可给分。 二、选择题（每小题 3 分，共 30 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C B C A A C C B 评分说明：每小题 3 分，选对得 3 分，错选、多选、不选均不得分。 三、实验题（共 16 分） 11．（8 分） （1）质量；速度（每空 1 分，共 2 分） （2）质量相同时，小球的速度越大，动能越大（2 分；答出“速度越大动能越大”给 1 分，未说明“质量相同”扣 1 分） （3）质量（1 分） （4）转换（1 分） （5）速度；质量（每空 1 分，共 2 分；两空顺序可互换） 12．（8 分） （1）匀速（1 分） （2）0.2；0.24；83.3%（每空 1 分，共 3 分。W有用 = Gh = 2 N × 0.1 m = 0.2 J；W总 = Fs = 1.2 N × 0.2 m = 0.24 J；η = 0.2 J ÷ 0.24 J ≈ 83.3%） （3）高（1 分） （4）克服动滑轮的重力；克服绳与滑轮间的摩擦（每空 1 分，共 2 分；答“克服绳重”“克服摩擦”等意思正确即可） （5）0.4（1 分。由 2F = G + G动，2 × 1.2 N = 2 N + G动，得 G动 = 0.4 N） 四、计算题（共 24 分） 13．（8 分） 解：（1）推力沿斜面向上，距离应取斜面长 s = 4 m， W = Fs = 200 N × 4 m = 800 J（4 分；公式 1 分、正确选取 s 1 分、代入计算 1 分、单位 1 分） （2）P = W/t = 800 J ÷ 10 s = 80 W（4 分；公式 1 分、代入计算 2 分、单位 1 分） 答：推力对货物做的功为 800 J，功率为 80 W。 14．（8 分） 解：（1）有用功：W有用 = Gh = 1 200 N × 1 m = 1 200 J（2 分） （2）总功：W总 = Fs = 700 N × 2 m = 1 400 J（2 分） （3）η = W有用/W总 × 100% = 1 200 J ÷ 1 400 J × 100% ≈ 85.7%（4 分；公式 2 分、代入计算 1 分、结果 1 分） 答：有用功为 1 200 J，总功为 1 400 J，机械效率约为 85.7%。 15．（8 分） 解：（1）从一楼到四楼共上 3 层，h = 3 × 3 m = 9 m， W = Gh = 500 N × 9 m = 4 500 J（3 分；正确判断层数为 3 层 1 分、公式 1 分、结果 1 分） （2）P = W/t = 4 500 J ÷ 40 s = 112.5 W（3 分；公式 1 分、代入计算 1 分、单位 1 分） （3）变为原来的 2 倍（1 分）。理由：做相同的功，时间缩短为原来的一半，由 P = W/t 可知功率变为原来的 2 倍（1 分）。 五、综合探究与实践（共 18 分） 16．（9 分） （1）重力势能转化为动能（2 分）。 （2）过山车运动过程中要克服摩擦和空气阻力做功，机械能不断减少；为使过山车仍有足够的动能到达后续各最高点，后面的最高点必须低于前一个最高点（3 分；答出“机械能减少”给 2 分，答出“后续高点需更低”给 1 分）。 （3）把过山车牵引到较高顶端，使其具有较大的重力势能；下滑时重力势能转化为较大的动能，从而保证过山车有足够的动能通过后续全部轨道（4 分；从“重力势能大—转化为动能大—保证通过”三点作答，答出能量转化给 3 分，答出“保证通过轨道”给 1 分）。 17．（9 分） （1）电；重力势（每空 1 分，共 2 分） （2）重力势；动（每空 1 分，共 2 分） （3）W = Gh = mgh = 1.0×106 kg × 10 N/kg × 200 m = 2.0×109 J（3 分；公式 1 分、代入 1 分、结果 1 分） P = W/t = 2.0×109 J ÷ (2 × 3 600 s) ≈ 2.78×105 W（2 分；公式 1 分、结果 1 分） 答：电动机对水做的功至少为 2.0×109 J，平均功率约为 2.78×105 W。 学科网（北京）股份有限公司 $