11.4 动能与势能 同步练习-2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

**基本信息** 初中物理新授课同步练，聚焦“动能和势能”，以基础巩固为核心，通过三级分层设计实现从概念理解到综合应用的进阶，渗透物理观念与科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|动能、重力势能影响因素|单选题1-3（1分/题）直接考查质量、速度、高度对能量的影响，强化物理观念| |中档|能量转化与守恒|单选题4-9（2分/题）结合无人机、电梯等生活情境，填空题10-12关联航天、农业场景，培养科学思维| |提升|综合应用与探究|实验题13-14（5-7分）探究能量影响因素，简答题15、计算题16（4-6分）联系运动、机械实际问题，体现科学探究与社会责任|

11.4 动能和势能 满分45分 时间：30分钟 姓名：___________班级：___________分数：___________ 一、单选题 1．（1分）无人机已经广泛应用于我国的农业生产中。如图所示，当无人机喷洒农药时，保持一定的高度和速度飞行，无人机的（     ） A．动能不变，重力势能减小 B．动能减小，重力势能减小 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 2．（1分）曲靖市某商场电梯（自动扶梯）将顾客匀速送向二楼，在上升过程中，顾客的（     ） A．动能增大，重力势能增大 B．动能不变，重力势能增大 C．动能不变，重力势能不变 D．动能减小，重力势能增大 3．（1分）2026年5月24日，长征二号F遥二十三火箭搭载神舟二十三号载人飞船在酒泉拔地而起，这标志着我国载人航天事业稳步迈向新高度。如图所示，飞船加速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小，机械能不变 B．动能不变，重力势能增大，机械能增大 C．动能减小，重力势能增大，机械能不变 D．动能增大，重力势能增大，机械能增大 4．（2分）如图所示的是在体育课上，小华同学玩排球的一个场景，下列说法中正确的是（     ） A．排球在脱离人手后能继续上升，是由于排球的惯性大于排球所受的重力 B．排球在上升过程中，小华继续对排球做功 C．排球在上升过程中，动能转化为重力势能 D．排球上升到最高点时，受到平衡力的作用 5．（2分）《论衡》《天工开物》《五十二病方》《永乐大典》等古代典籍中记载了众多体现先民智慧的工具或装置。下列对其中所涉及的物理知识分析正确的是（     ） A．《天工开物》：“桔槔”汲水装置是利用杠杆原理，不但可以省力还可以省功 B．《梦溪笔谈》：“强弩”射箭时将弹性势能转化成动能 C．《五十二病方》：“拔火罐”是利用罐内气压大于外界大气压，将罐紧紧吸在皮肤上 D．《永乐大典》：“压榨机”是通过增大受力面积来增大压强，从而榨出油或汁液 6．（2分）同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹。下列说法正确的是（     ） A．实心球在整个运动过程中，没有力对它做功 B．忽略空气阻力，实心球在空中运动时机械能守恒 C．实心球到达最高点C时，动能达到最大 D．球从B运动到C过程中，重力势能转化为动能，机械能总量减小 7．（2分）2026年央视春晚舞台上，新一代人形智能机器人大显身手，精准完成空翻、武术等高难度动作，尽显硬核科技实力。如图所示，机器人由a点起跳，运动至b点到达最高点，最后落至c点。下列说法正确的是（       ） A．机器人在b点时处于平衡状态 B．机器人从a点运动到b点的过程中，速度变小，惯性变小 C．机器人从b点下落至c点的过程中，重力势能转化为动能 D．机器人最终落回地面，是因为受到垂直向下的重力的作用 8．（2分）如图所示，跳台滑雪运动中，运动员从点由助滑开始下滑，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了不同的位置。不考虑空气阻力，则运动员（     ） A．由到的运动过程中，由于惯性做加速运动 B．由到的运动过程中，动能全部转化为重力势能 C．在跃起后的最高点点处于平衡状态 D．在点处的动能可能比点处的大 9．（2分）人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（     ） A．人造卫星在运行过程中只具有动能 B．由于人造地球卫星受力不平衡，因此机械能不守恒 C．卫星从远地点向近地点运行的过程中在做减速运动 D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，减少的动能全部转化为重力势能 二、填空题 10．（3分）汽车沿盘山公路下山时，司机不断刹车，使汽车保持匀速，在此过程中，汽车的动能____________（选填“增加”、“减小”或“不变”下同），重力势能____________，机械能____________。 11．（2分）2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中，动能______，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．（3分）我国无人机的研发和生产技术处于世界领先。某快递公司用无人机运送包裹，无人机和包裹总重，快递员操作该无人机先以的速度沿竖直方向匀速上升，接着沿水平方向匀速飞行。无人机在上升过程中，克服自身重力做的功是___________（选填“有用”、“额外”或“总”）功；无人机在上升过程中，克服总重力做功的功率为___________。无人机也可用于水稻种植过程中精确施肥，在空中沿水平方向匀速飞行向稻田精准施肥时，无人机的动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 三、实验题 13．（5分）在“影响重力势能大小因素”的实验中，小明猜想影响因素有物体质量和所处高度。他将装有沙子的沙箱、小方桌、重物组装成了如图所示的装置。 (1)重物在离桌面高处由静止释放，小方桌被撞击下陷一段深度，若撞击过程中重物对小方桌做功越多，则桌腿下陷深度越__________，所以比较桌腿下陷深度即可反映重物在__________（选填“释放时”或“碰撞时”）重力势能的大小。 (2)增加重物所在高度进行实验，发现重物被举得越高，小方桌被撞击后桌腿下陷深度越大，由此可以得出结论：质量相同时，越高的物体具有的重力势能__________。 (3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系，需要更换的器材是__________（选填“重物”或“小方桌”），这个器材应满足的要求是__________。 14．（7分）如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，操作中仅改变了小球的质量和小球初始高度（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。 (1)本实验探究的是__________ （选填“小球”或“木块”）的动能； (2)让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的__________； (3)由步骤甲和步骤乙可以得出的结论是∶___________________________________________；小华认为由步骤乙和步骤丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是______ （选填“正确”或“错误”）的； (4)若水平面光滑，本实验_______ （选填“能"或“不能”）达到实验目的； (5)该实验用到的实验方法有控制变量法和__________ ； (6)在甲、乙两次实际实验中，从木块开始滑行至最终停下的过程中，木块克服摩擦所做的功分别为W1和W2，则W1______W2（选填“>”“<”或“=”）。 四、简答题 15．（4分）小明在运动中观察到两个现象：跳远时助跑速度越快，成绩往往越好；骑自行车上坡前加速，能让上坡过程更省力。请分别分析这两种情况下“加快速度”所蕴含的物理道理。 五、计算题 16．（6分）河南素有“中原粮仓”之称，随着农业机械化水平的提高，收割机已成为收割粮食的主要工具。如图，收割机和装载车正以相同的速度同向做匀速直线运动收割、装载粮食。（取） (1)收割粮食的过程中，随着装载车所装粮食的增加，装载车的动能______，机械能______；（均选填“增大”“减小”或“不变”） (2)装载车空载时质量为5t，车轮与地面总接触面积为，则装载车空载时对水平地面的压强是多少； (3)若装载车沿水平地面匀速直线行驶过程中所受的摩擦阻力为车总重的，则装载车装载5t粮食沿水平地面以2m/s的速度匀速直线行驶100m的过程中，其牵引力做功的功率是多少？ 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 11.4 动能和势能参考答案及解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 B B D C B B C D D 1．B 【详解】无人机喷洒农药时质量减小，保持一定的高度和速度飞行，无人机的速度不变，质量减小，动能减小；无人机的高度不变，质量减小，重力势能减小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】动能大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。顾客随自动扶梯匀速上升，质量不变、速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】动能大小和物体质量、速度有关。飞船加速上升时，质量不变、速度变大，因此动能增大。重力势能大小和物体质量、高度有关。飞船上升时质量不变、离地高度变大，因此重力势能增大。机械能是动能与重力势能的总和，动能和重力势能都增大，所以机械能也增大。 故D正确，ABC错误。 故选 D。 4．C 【详解】A．惯性是物体保持原有运动状态的属性，不是力，不能与重力进行大小比较。排球继续上升是因为具有惯性，要保持原来的运动状态继续向上运动，故A错误； B．排球脱手后，小华对排球没有力的作用，不对排球做功，故B错误； C．上升时排球质量不变，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，动能转化为重力势能，故C正确； D．排球上升到最高点，受到重力和空气阻力，这两个力大小不相等，不是平衡力，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．桔槔利用了杠杆原理，可以省力，但根据功的原理，任何机械都不能省功，故A错误； B．强弩拉弯时，弓发生弹性形变，储存了弹性势能；射箭时弓的弹性形变恢复，弹性势能减小，转化为箭的动能，故B正确； C．拔火罐的原理是：加热使罐内空气受热逸出，扣在皮肤上后罐内温度降低、气压减小，罐内气压小于外界大气压，大气压将罐压在皮肤上，故C错误； D．压榨机榨取汁液时，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．实心球在空中运动时受重力作用，且在重力方向上通过了距离，可知重力对球做功，故A错误； B．忽略空气阻力，实心球在空中运动时只有重力做功，动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变，故B正确； C．实心球从B运动到C过程中，质量不变，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能，到达最高点C时动能最小，故C错误； D．球从B运动到C过程中，高度增加，速度减小，动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．机器人从a点，经过b点到c点，整个过程中机器人的运动状态都在改变，且最高点只受重力，不是平衡状态，故A错误； B．惯性大小只和物体的质量有关，机器人起跳后质量不变，因此惯性大小不变，故B错误； C．机器人从点下落到点的过程中，质量不变，高度降低、重力势能减小，速度变大、动能增大，因此重力势能转化为动能，故C正确； D．重力的方向总是竖直向下，故D错误。 故选 C。 8．D 【详解】A．惯性是物体保持原有运动状态的性质，不是使物体加速的原因，由A到B的运动过程中，重力势能转化为动能，速度增大，运动员做加速运动，故A不符合题意； B．由B到C的运动过程中，运动员在空中运动且不考虑空气阻力，仅有动能转化为重力势能，但最高点C处运动员仍具有水平方向的动能，因此动能并未全部转化为重力势能，故B不符合题意； C．在跃起后的最高点点，运动员只受重力，受力不平衡，运动员不是平衡状态，故C不符合题意； D．由B到D的过程中，运动员着陆时存在碰撞能量损失，且着陆后在雪道滑行时克服摩擦力做功，机械能减小，因此B点的机械能大于D点的机械能；由图可知B点高度大于D点，B点重力势能大于D点重力势能，机械能等于动能与势能之和，因此B点处的动能可能比D点处的大，故D符合题意。 故选D。 9．D 【详解】A．人造卫星在运行过程中，具有运动速度，还具有高度，所以具有动能和重力势能，故A错误； B．人造地球卫星在运行过程中，机械能没有损失，所以机械能守恒，故B错误； C．卫星从远地点向近地点运行的过程中，质量不变，高度降低，将重力势能转化为动能，则速度增大，故做加速运动，故C错误； D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，机械能没有损失，则机械能守恒，所以减少的动能全部转化为重力势能，故D正确。 故选 D。 10． 不变 减小 减小 【详解】由动能的影响因素可知，汽车质量、行驶速度均不变，故动能不变；由重力势能的影响因素可知，汽车质量不变、所处高度降低，故重力势能减小；因机械能等于动能与势能的总和，故机械能减小。 11． 变大 变大 【详解】载人飞船加速上升时质量不变、速度增大，动能变大；同时飞船高度增大，重力势能变大；因机械能为动能与势能的总和，故机械能变大。 12． 额外 150 减小 【详解】无人机上升的核心目的是运送包裹，克服包裹重力做的功为有用功，克服自身重力做的功是为实现运送目的额外产生的功，属于额外功。 无人机匀速上升时，拉力与总重力平衡，即。根据功率推导公式可知功率为 动能的影响因素是质量和速度，无人机水平匀速飞行时速度不变，但施肥过程中自身总质量不断减小，因此动能减小。 13．(1) 深 释放时 (2)越大 (3) 重物 质量不同 【详解】（1）本实验用转换法将重力势能大小转换为桌腿下陷深度，重物撞击时做功越多，桌腿下陷深度越深。 重物下落过程重力势能转化为动能，只有碰撞小方桌时才做功，因此下陷深度反映的是重物释放时的重力势能大小。 （2）实验中控制重物质量不变，增加重物高度，发现下陷深度更大，因此可得结论：质量相同时，物体高度越高，重力势能越大。 （3）根据控制变量法，探究重力势能与质量的关系时，需要保持下落高度不变，改变物体质量，因此需要更换不同质量的重物。 14．(1)大 (2)大 【详解】（1）对于同一根弹簧，在弹性限度内，弹簧被压缩的程度越大（也就是最终剩余的长度越短），它的弹性形变程度就越大，对应的弹性势能也就越大。 （2）实验使用的是同一个铁球，因此质量保持不变；从更高的位置释放铁球，铁球到达水平面时的速度更大。速度更大的铁球能把弹簧压缩得更短，说明铁球对弹簧做的功更多，自身具有的动能更大，因此可以得出结论：质量一定时，速度越大的物体动能越大。 15．跳远时，助跑使运动员获得较大速度，起跳时运动员由于具有惯性，会保持原来的运动状态继续向前运动，速度越大，向前运动的距离越远，成绩越好；骑自行车上坡前加速，增大了自行车的动能，上坡过程中动能逐渐转化为重力势能，能让自行车获得更多的重力势能，从而更省力。 【详解】略 16．(1) 增大 增大 (2) (3) 【详解】（1）装载车匀速行驶速度不变，装载粮食后总质量增大，因此动能增大；装载车重心高度不变，总质量增大，重力势能增大，因此动能和重力势能都增大，总机械能增大。 （2）装载车空载质量 水平地面上，车对地面的压力等于自身重力 装载车空载时对水平地面的压强是 （3）装载车装粮后的总质量 总重力 摩擦阻力 装载车匀速直线行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此 根据功率推导公式 ，可得牵引力做功的功率 学科网（北京）股份有限公司 $