2.1节功和机械能测试卷-2026-2027学年科学九年级上册浙教版

2.1功和机械能测试卷 一、选择题 1、 如图所示，人对物体做功的是（          ） A．提着桶在水平地面上匀速前进 B．举着杠铃不动 C．搬石头没搬动 D．推着小车向前运动 2、台球比赛中，选手推动球杆前进，击打白球使白球水平向前撞击红球，下列分析错误的是（        ） A．击打白球时，手对白球做了功 B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功 C．白球撞击红球，红球滚动，整个过程白球对红球做了功 D．击球后，白球离开球杆向前滚动时，球杆对白球没有做功 3、如图所示，重为60N的物体在大小为10N，方向水平向右的拉力F1作用下，在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动。当撤去拉力F1，物体静止后，改用方向水平向左，大小为20N的拉力F2使物体向左运动10m，则在力F2作用过程中（        ） A．物体与地面之间的摩擦力大小为20N B．物体运动的速度大小仍为2m/s C．重力做的功为600J D．拉力F2做的功为200J 4、如图所示，质量相同的甲、乙、丙三个物体在相等的拉力F作用下，分别通过了相等的距离s，三种情况下拉力F做的功（不计一切阻力和摩擦）（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 5、如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机，如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．a、b两球在最高点时动能相等 B．a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 C．a球到达最高点时，重力势能最大，动能为0 D．三个球到达乒乓球案的速度大小关系Va=Vb=Vc 6、如图所示，单摆中的小球在A、B、C间不停地往复运动，如果不考虑阻力的影响，以下说法错误的是（        ） A．小球在A、C处的重力势能相等 B．小球在B处只受重力作用 C．小球由A到B过程中，重力势能转化为动能 D．小球运动到C处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止  下列有关做功的估算错误的是（        ） A．将两个鸡蛋举高1 m，对鸡蛋做功约为1 J B．将一袋10 kg大米扛到肩上，对米袋做功约150 J C．质量50千克的人走上一层楼克服重力做功约1500 J D．将一本科学书从地上拿起放到桌面上，对书做功约20 J 8、2023年5月30日，神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，神舟十五号载人飞船返回舱成功着陆，我国航天事业进入国际先进行列，下列有关说法正确的是（        ） A．飞船在加速升空过程中，动能转化为势能，动能减小 B．飞船在升空过程中，机械能不变 C．宇航员在空间站“游走”时动能为零 D．如图是空间站运行轨道，则在远地点时重力势能最大  随着科技的发展，人工智能逐渐融入我们的生活。一辆电动无人扫地车在平直的公路上匀速前进，并不断地将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（        ） A．动能不变，重力势能变大，机械能变大 B．动能变大，重力势能变大，机械能变大 C．动能不变，重力势能不变，机械能不变 D．动能变大，重力势能不变，机械能变大 10、 2025年亚冬会在哈尔滨顺利闭幕，如图为跳台滑雪运动示意图，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是 （　　） A．运动员从A 到B的过程中速度逐渐增大 B．运动员从 B到C的过程中动能不变 C．运动员在A 点和C 点的重力势能相等 D．整个滑行过程中，运动员的机械能守恒 11、巴黎奥运会上，樊振东以大比分击败龚霍加德，赢得了巴黎奥运会乒乓球男子单打项目的金牌，如图是乒乓球落到球台上后又弹起的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该过程中乒乓球的机械能守恒 B．乒乓球在A点重力势能一定等于C点 C．乒乓球在B点时动能为零，势能不为零 D．从B点到D点，乒乓球的势能全部转化为动能 举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（        ） A．W1=W2， P1=P2 B．W1＞W2， P1＞P2 C．W1＞W2， P1=P2 D．W1＜W2， P1＜P2 13、如图为游乐园中的“空中飞人”项目：甲躺在弹性垫上，乙从高处的跳板跳下，通过垫子的弹性将甲弹起。为了提高甲弹起的高度，以下方法无效的是（　　） A．仅增加乙的体重 B．仅增加甲的体重 C．仅增加乙起跳速度 D．仅增加跳板的高度 14、 如图所示，一小球从A点以一定的速度v沿粗糙的弧形轨道滚下，依次经过高度相同的B点和C点。下列关于小球滚动过程的分析不正确的是（　　） A．小球在B点的动能等于C点动能 B．速度v达到一定大小时，小球能到达E点 C．小球在B点的机械能大于C点的机械能 D．小球从A点到B点的过程中，减少的重力势能大于小球增加的动能 15、 如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，就这一过程，下列说法正确的是（　　） A．小球受到的弹力逐渐减小 B．小球在b点时重力和弹力大小相等 C．在运动过程中小球的动能不断增大 D．在运动过程中小球的机械能保持不变 二、填空题 16、 如图，连着弹簧的小球套在光滑的水平杆上，O点为弹簧的自由长度位置。现将小球移至A点后由静止释放，小球可在杆上做往复运动，运动的最远点为B点，且。 （1）从A点到O点，弹簧的弹性势能__________________（选填“变大”“变小”“不变”）。 （2）从O点运动到B点的过程中，小球机械能大小的变化情况是__________________，原因是__________________。 （3）小球从A到B向右运动的过程中，速度最大值出现在__________________。（选填“A点”“O点”“B点”“AO之间”“OB之间”“AB之间都有可能”） 17、 跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小敏的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，回答下列问题： （1）小敏跳一次绳做的功约为___________焦（g取10N/kg）。 （2）向上运动过程中小敏的动能持续__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；在整个跳绳过程中小敏的机械能___________（填“守恒”或“不守恒”）。  18、在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示；木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。从1s到3s物体运动了1米，则从3s到5s内，推力对木箱所做的功为__________J，第2s木箱受到摩擦力为__________N，前5s推力对物体做功的平均功率是__________W。 19、某校新买了30箱总质量为300kg的实验器材，当实验员小王把这批器材搬往14m高的实验室中时，他对器材做功的功率P与器材质量m的关系如图所示。那么，要尽可能快地把这批器材搬上去，他每次搬运的箱子数应为________个，从底楼到达实验室所需的时间是________s。（g取10N/kg） 20、中国队在第38届蹦床世界锦标赛中一共获得了4枚金牌。如图为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则： 运动员在____________点时，动能达到最大值。 （2）从C点到O点，运动员的机械能____________（填“保持不变”或“先增大后不变”）。 （3）蹦床比赛要求运动员蹦起的高度至少为8米。现有一名女运动员蹦起的高度为8米，那么体重比女运动员大的男运动员在蹦起高度也为8米时，他蹦起前的最低点相比于女运动员的最低点____________（填字母）。 A．更低 B．更高 C．一样 D．无法判断 21、如图轻质弹簧原长，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到静止时，弹簧长度为L。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。光滑水平轨道与光滑半圆轨道相切。是长度为的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道相切，用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后释放，P开始沿轨道运动。 （1）从竖直放置在地面上的弹簧顶端，静止释放物块P，至弹簧被压缩后静止，物块P的重力势能转化为弹簧的_____________能。 （2）将弹簧压缩至长度L然后放开，物块P开始沿轨道运动，能到达的最高位置为_____________（填A、B、C或D），此时物块具有_____________能，此过程克服重力做功为_____________（用题中字母表示）。  22、健腹轮是一种健身器材，如图所示，使用时可将膝盖跪在垫子上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，其中健腹轮内置的弹性钢圈会因形变而绕紧（如状态2），然后归位复原（如状态1），反复操作。 （1）从状态1到状态2，健腹轮内置的钢圈弹性势能___________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）体重为的人，从状态1到状态2的过程中，若重心下降，则重力所做的功为___________焦。 三、实验探究题 23、.利用如图甲、乙、丙所示实验装置探究动能大小的影响因素。 实验方法：让钢球从斜面某一高度由静止释放，每次实验时木块均放置在水平面同一位置。 （1）实验中应该观察_______________来比较动能大小，比较甲、乙两图可得出结论_______________。 （2）若水平面绝对光滑，不能达到探究目的，其原因是_______________________。 （3）实验小组换用图丁装置进行实验，让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达水平面的__________________相同，从而探究动能与_______________的关系。 （4）某同学将实验装置改成如图戊所示，该同学想探究“物体动能大小与质量的关系”，他用质量不同的小球将弹簧压缩相同程度，然后由静止释放，撞击水平面上在相同位置放置的同一木块，比木块滑行距离。该实验方案_______________（选填“可行”或“不可行”），理由是__________________________。 24、如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔，小明利用圆珠笔开展了以下实验研究： 实验一：研究弹簧弹力与压缩量的关系，实验数据记录如下表： 序号 钩码质量（g） 弹簧压缩量x（mm） 弹簧弹力F（N） k（N/mm） 1 50 2 0.5 0.25 2 100 4 1 0.25 实验二：先将笔倒立向下按压然后放手，笔将向上弹起一定的高度；弹跳过程可以分为三个阶段： ①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见位置a）； ②由静止释放，外壳竖直上升，弹簧恢复到原长（见位置b）； ③笔继续上升到离桌面2cm的最高处（见位置c）开始下落； （1）由实验一表中的数据可得出结论：其他条件相同时， ； （2）为使得到的实验结论更可靠，需换用 （填“相同”或“不同”）的弹簧多次实验； （3）笔在上升过程中，笔的外壳的最大速度处于位置______之间；（选填“ab”或“bc”） （4）若不计一切摩擦，请说明从a到b到c位置笔的内芯的机械能变化情况? 四、分析计算题 25、千岛湖某景区配置了“飞天魔毯”，游客无需步行上山，坐在传送带上即可由“飞天魔毯”带至山上，如图甲所示。已知该“飞天魔毯”长度为400米，落差达100米，游客坐着“飞天魔毯”上山时，可以视为沿斜面匀速上升，模型图如图乙所示。 (1)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，该游客受到摩擦力的方向是：__________。 (2)游客乘坐“飞天魔毯”上升时，判断该游客的机械能将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)游客坐在魔毯上从底部以的速度上升到顶部。已知该游客的质量为，不计空气阻力，请计算“飞天魔毯”运行过程中，传送带对该游客做功的功率。 26、我国生产的无人机世界领先，应用领域广泛。如图甲为某型号无人机，它的铭牌如表所示。 型号 YU-2 动力 电动 质量 1100g 最大上升速度 4m/s （1）无人机在空中悬停时受到的升力是多大？ （2）无人机以最大速度匀速上升100m，空气阻力忽略不计，升力对无人机做功的功率是多大？ （3）某次飞行时，无人机的飞行路线如图乙所示，无人机先从A点匀速上升到B点，后水平匀速飞行到C点，从A到C的过程中，无人机受到的竖直升力对无人机所做的功是多少？ 参考答案 一、选择题 1、D 2、B 3、D 4、D 5、D 6、B 7、D 8、D 9、B 10、A 11、B 12、B 13、B 14、A 15、B 二、填空题 （1）变小 （2）减小；O→B过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，故小球的机械能减小。 （3）O点 17、（1）30J（2）减小；不守恒。 18、400J；200N；120W. 19、3；600 20、（1）最大；（2）先增大后不变；（3）A。 21、(1) 弹性势能(2) C；重力势；‌mgL 22、(1) 增大(2) 210 三、实验探究题 23、（1）木块移动距离；甲、乙；当速度相等时，物体质量越大，动能越大 （2）木块做匀速直线运动，无法比较动能大小 （3）速度；质量 （4）不可行；没有控制小球速度相同 24、（1）其他条件相同时，弹簧弹力与压缩量成正比‌。 （2）需换用不同‌的弹簧多次实验。 （3）位置 ab 之间‌ （4）内芯的机械能先不变，后增大‌。 四、分析计算题 25、（1）摩擦力方向：沿传送带向上‌；（2）机械能将‌变大‌； （3）解：游客重力‌：G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N 传送带做的功‌（不计空气阻力时，等于克服重力做的功）：W=Gh=500 N×100 m=5×104 J 上升时间‌：t=s/v=400 m/1 m/s=400 s 功率‌：P=W/t=5×104 J/400 s=125 W 答：传送带对该游客做功的功率为‌125W‌。 26、（1）当无人机在空中悬停时，升力F=G=mg=1.1kg×10N/kg=11N； （2）当无人机以最大速度匀速上升时，由于空气阻力忽略不计， 所以，升力F=G，升力对无人机做功的功率为：P=Fv=11N×4m/s=44W； （3）升力的方向为竖直向上，故水平匀速飞行到C点过程中，升力和运动方向垂直，升力不做功，故从A到C的过程中，无人机受到的竖直升力对无人机所做的功W=FhAB=11N×300m=3300J。 答：（1）无人机在空中悬停时受到的升力是11N； （2）无人机以最大速度匀速上升100m，空气阻力忽略不计，升力对无人机做功的功率是44W； （3）某次飞行时，无人机的飞行路线如图乙所示，无人机先从A点匀速上升到B点，后水平匀速飞行到C点，从A到C的过程中，无人机受到的竖直升力对无人机所做的功是3300J。 $