2024-2025学年浙教版九上科学专题培优检测《功和能》（100分制，含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
2024九上科学专题培优检测《功和能》
一、选择题（每题只有一个正确选项，每题2分，共30分）
1．如图，我国空气加油机正在给歼10战斗机加油。加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的（　　）
A．动能增加，势能减小，机械能不变
B．动能不变，势能不变，机械能不变
C．动能减小，势能不变，机械能减小
D．动能增加，势能增加，机械能增加
2．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　）
A．Fl＞F2、P1＞P2 B．Fl=F2、P1＞P2 C．F1＞F2、P1=P2 D．F1＜F2、Pl＜P2
3．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（　　）
A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．桌面对球的支持力做了功
D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
4．在学习了功率的知识后，三个同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是（ ）
①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小；
②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小；
③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬杆的高度，算出功率进行比较。
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①②③
5．小盼、小汉两同学沿同一竹竿进行爬竿比赛，小盼从地面匀速爬到竿顶用了16s,小汉从地面匀速爬到竿顶用了12s。已知小盼、小汉两人的体重之比为3：4，则小盼、小汉两人爬竿克服重力做功之比是（　　）
A．3：4 B．4：3 C．9：16 D．16：9
6．如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（　　）
A B C D
7．某同学通过斜面实验认识能量、运动和力的关系（如图，A、B两点等高）。忽略摩擦及空气阻力，小滑块由静止滑下，下列说法错误的是（　　）
A．小滑块下滑过程中机械能守恒
B．小滑块上升过程中内能不断增加
C．小滑块从A点静止滑下，能到达B点
D．小滑块起始位置越高，到达斜面底端速度越大
8．把金属小球放在O处，静止滚下，然后让它沿轨道滚下先后通过轨道上b、c,再通过b,最终恰好落在d 处停下如图。观察小球滚动的全过程，下列图像中有关能量随小球位置变化的大致趋势正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图甲所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置的足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动，铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示，若铁块受到的摩擦力为2N。下列说法中正确的是 （　　）
A．磁性平板对铁块的吸引力等于5N B．0～2s内拉力F等于7N
C．2～6s内拉力F等于5N D．2～6s内拉力F做了84J的功
10．如图，木块以某初速度从A滑过B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析正确的是（　　）
A．D点与A点相比，动能一定增加，势能一定减少，机械能不变
B．A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能
C．B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于D点的动能
D．B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能
11．同一篮球以不同弧线从A点投向B点，空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（　　）
A．从A点到B点，篮球重力势能的增加量弧线1大于弧线2
B．篮球在弧线1和弧线2的最高点的动能都为零
C．篮球沿着两条弧线运动，重力势能均一直增大
D．若篮球在B点的机械能相等，则在A点的机械能弧线1大于弧线2
12．如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力).则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是( )
A. a B. b C. c D. d
13．蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的竞技运动，如图所示。关于运动员从高处下落的整个下降过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的机械能和蹦床的机械能之和不守恒
B．运动员的机械能不守恒
C．碰到蹦床后运动员的动能立刻减小
D．碰到蹦床后运动员的动能仍不断增大
第13题图 第14题图 第15题图
14．如图为项目小组的自制投石车，A、B、C、D为重物投掷过程中的四个点，A为重物离开投石车的瞬间，B为重物到达的最高点，C点高度等于A，D为重物着地前瞬间。则下列说法正确的是（　　）
A．B点时重物动能为零 B．从A点到D点重物的机械能守恒
C．C点的动能小于A点 D．从B点到C点减小的重力势能全部转化为动能
15．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（　　）
A．a→b,小金的机械能不断增加，在b时动能最大
B．a→c,弹簧的弹性势能全部转化为小金的重力势能
C．在a状态时弹簧的弹性势能最大
D．在c状态时小金的机械能达到最大
二、填空题（每空2分，共28分）
16．青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的1小时内，心脏做功约为 J，用这些功可以让一个质量为10kg的物体匀速升高 m。
17．已知某飞行时所受空气阻力f与其飞行速度v的平方成正比，即f＝kv2（其中k为常量），不计飞行时的油耗。当质量为m 的客机以速度v沿水平匀速直线飞行时，其发动机的功率为______，气流对飞机产生的升力N＝_______（用字母表示）。
18．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图所示。已知正常情况下空气阻力大小随迎风面积和速度的增大而增大。回答下列问题：
（1）AB段跳伞运动员的机械能 （填“增加”“减小”或“不变”）。
（2）当t= s时，运动员打开降落伞。
19．滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处下滑，仅依靠滑行，滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题：
（1）整个过程中动能最大的位置是 （填“A”、“O”或“B”）。
（2）若想滑到C点，小科提出只要增加“用力竖直向上跳起段高度”这个操作即可实现，则在图中哪一位置起跳有可能达到该目的？ 。（填字母代号）
A.仅在A点 B.仅在O点 C.仅在B点 D.在A点或O点均可
20．如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止。现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放。
（1）小球向右运动过程中速度最大点出现在 （填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都有可能”）。
（2）小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为 。
21．如图甲轻质弹簧原长为2L，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。如图乙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。AB是长度为5L的光滑水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD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，问：
（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 。（填能量形式）
（2）将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，物块P达到最高点时的机械能大小为
22．王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍。每捆书籍的质量都为5kg．王波想尽快将它们搬上10m高处的新家。如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象。由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬　 　捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为　 　s。
三、实验探究题（23~25题每空2分，26题5分，共25分）
23．小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图的装置，进行实验。
①让质量为5克的小球，在斜面AO上高为H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；
②用质量为7克的小球重复上述实验，将数据记录在表中。
实验序号 小球质量m/克 小球在斜面AO上释放高度H/厘米 斜面OB的倾角θ 小球在斜面OB上的最大高度h/厘米
1 5 10 40° 9.0
2 30° 8.6
3 20° 8.0
4 7 10 40° 9.0
5 30° 8.6
6 20° 8.0
（1）比较实验1、2、3（或4、5、6），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与 有关。
（2）比较实验 （选择序号），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
（3）如果斜面没有摩擦，小球在斜面OB上能达到的最大高度是 厘米。
24．小希用如图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。
一些物体的功能
行走的牛 约60J
跑百米的运动员 约3×102J
飞行的步枪子弹 约5×108J
（1）小希通过实验探究，发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能（如表所示），结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是　 　。
（2）如图2为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：
①对机动车限定最高行驶速度：　 　；
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度：　 　。
（3）用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是　 　
A．倾斜程度不同的斜面 B．粗糙程度不同的水平面 C．质量不同的钢球
25．某同学在观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动。该同学想：白球碰撞后立即静止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗？
通过了解和初步实验，他发现只有当体积和质量均相同的两球，而且球心在同一直线上相碰时，才可能出现上述现象。为进一步探究，他设计了下述实验方案，将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上，取两个相同的台球A、B，将B球静置于轨道的水平部分，A球置于轨道左端斜面上某处，测出该点到水平桌面的高度h1，如图所示，释放A球，撞击后，A球静止，B球向前运动并冲上轨道右端斜而能到达的最高点，测出该点的高度h2。通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断。
（1）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 能。
（2）vA表示碰撞前瞬间A球运动速度，vB表示B球被撞后开始运动的速度。若h2=h1，则vB vA（选填“＞”、“=”或“＜”）。
（3）实际实验中，测出的h2总小于h1，若导致这一现象的原因轨道不光滑，那么在阻力不可避免的情况下，你认为该同学的设计是否还有价值？说出你的理由。
。
26．实验桌上有材料相同质量不同的甲、乙两个正方体，两个完全相同的木桩A、B，一装满沙子的沙槽（如图所示）。请选用上述实验器材证明：“物体的重力势能与物体的质量有关”。
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格。
四、解答题（27题3分，28、29题各4分，30题6分，共17分）
27．一天，小明在家玩火柴盒。他反复让火柴盒从同一高度处自由下落，发现在甲情况下，火柴盒落到桌面后大多会反弹；乙情况下（火柴盒盒芯部分拉出），火柴盒落到桌面后盒芯插回外盒而不反弹。请对上述现象作出合理的的解。
28．2026年6月，嫦娥五号探测器从月球上采样并顺利返回地球。
如图为返回器的两种返回技术，设计师采用“跳跃式返回”，与“直接进入返回”相比，返回器着陆时的速度更小，请从能量的转化角度分析其原因： ；嫦娥五号抵达月球时却不能采用“跳跃式返回”，其原因是 。
29．为大力推广青少年足球运动，我市已有十所学校成为省校园足球特色学校，如图所示，越来越多的足球爱好者参与到这项运动中来．在足球运动中有很多有趣的物理现象，请你利用学过的物理知识回答下列问题：
（1）足球运动员用平均500N的力将一个重为6N的足球踢出，球从静止到离开运动员脚的距离约为20cm，之后球在空中飞行了20米，落在草地上又向前运动了5m，最后停下来，在此过程中运动员对足球做了多少功？
（2）在进行点球大战时，我们经常看到球向球门左边飞去而守门员却扑向右边，有人认为是球速太快，守门员无法在看到球的方向后再去扑球，只能预判球的方向造成的。请你根据以下数据，通过计算说明这种观点是否正确。运动员射点球时，点球的位置距球门9.15m，射门时球速为100km/h，人脑从看到球到做出动作的反应时间大约是0.6s。
30．塔吊是修建高层建筑常见的起重设备，又名“塔式起重机”。某塔吊以24kW的恒定功率将质量为2t的重物从静止开始竖直向上提升45s,重物上升过程中的速度v和时间t的关系图像如图所示。（忽略空气阻力和摩擦）
（1）求t=30s时重物所受的拉力。
（2）求整个过程中重物的最大速度。
（3）若重物上升的总高度为60m，则最后12s拉力的平均功率为多大？
参考答案
一、选择题（30分）
1~5 DABDA 6~10 ABDDB 11~15 DCBCC
二、填空题（28分）
16、5400 54
17、kv3 mg
18、（1）减小 （2）B
19、（1）A （2）D
20、（1）O 点左侧 （2）动能转化为内能和弹性势能
21、（1）弹性势能 （2）mgL
22、3 450
【点拨】（1）由坐标图可知：当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；30捆书籍包，总质量为150kg，每捆书籍的质量是5kg，由于搬运书籍所需要做的总功是一定的，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍，即他每次应搬3捆。
（2）每次搬运的书籍的重力：G=mg=15kg×10N/kg=150N；
重力做的功：W=Gh=150N×10m=1500J；
由P=得，每次上楼所用的时间：t===30s，
每次下楼所用的时间：t′=t=×30s=15s，则一个来回需要的时间：t1=t+t′=30s+15s=45s，
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，
则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间：t总=10t1=10×45s=450s。
三、探究题（25分）
23、（1）斜面OB的倾角θ （2）1、4或2、5或3、6 （3）10
24、（1）速度 （2）①质量一定，速度越快动能越大 ②速度相同时，质量越大动能越大 （3）B
25、（1）动 （2）=
（3）在阻力无法避免的情况下，用光滑程度不同的轨道多次实验，轨道越光滑，h2越接近h1，即可推理得出：当无阻力时，h2=h1，即可判断vB=vA。
26、（1）实验步骤：
a、把木桩A的尖端放在沙槽上，让甲从适当高度下落撞击木桩，观察木桩陷入沙槽的深度；
b、把木桩A的尖端放在沙槽上，用乙从同一高度下落撞击木桩，观察木桩陷入沙槽的深度。
物体 物体下落高度/m 木桩陷入深度/m
甲
乙
四、解答题（17分）
27、乙情况中火柴盒与桌面碰撞时，盒芯与外盒发生摩擦，机械能大大减少
28、“跳跃式返回”在首次进入、穿出大气层的过程中，与空气摩擦做功，机械能更多地转化为内能，机械能更小，所以返回器再次进入大气层直至着陆时的速度更小；月球的周围没有大气。
29、解：（1）整个过程中，只有踢球时运动员才对足球做功，
所以运动员对足球做功：W=Fs=500N×0.2m=100J；
（2）v=100km/h=100×m/s=m/s，球从发球处飞到球门所需时间为：
t==≈0.33s＜0.6s，即足球到达球门的时间小于人的反应时间，所以守门员只能预判球的方向，这种观点有道理。
30、解：（1）由图像可知，在15s~45s内重物竖直向上做匀速直线运动。
培尖科学教辅简介：
1. 熟做《超强思维》，冲击名校特招！
2.《突破中考》书在手，科学高分不用愁！
以上教辅均由淘宝网店“理科培尖精品书店”独家销售。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 精品科学工作室