中四物理练习卷：力与运动、功与能量（12 题・100 分）

练习卷 · 中四物理：力学与能量全卷

中四物理练习卷：由匀加速运动、牛顿第二定律、动量守恒，到功与功率、能量守恒与效率，再到胡克定律、摩擦力与圆周运动。全卷 12 题、100 分、建议 75 分钟，中英双语对照，附完整答案与评分要点，适合中四校内试与 DSE 物理科巩固。

卷面资料　年级：中四（S4）　｜　科目：物理　｜　时限：75 分钟　｜　总分：100 分　｜　题数：12

甲部：力与运动（4 题 33 分）

匀加速运动与牛顿第二定律：先列出已知量。

#	题目	答案与评分要点
1	一辆汽车由静止起以均匀加速度行驶，10 秒后速度达 25 m/s。求 (a) 加速度；(b) 这 10 秒内行驶的距离。	答案：(a) a = 25 ÷ 10 = 2.5 m/s²；(b) s = ½ × 2.5 × 10² = 125 m。评分要点：加速度 3 分，距离 5 分，单位错误扣 1 分。
2	质量 2.0 kg 的滑块在无摩擦水平面上受 6.0 N 水平力推动，由静止开始。求 (a) 加速度；(b) 4.0 秒后的速度；(c) 4.0 秒内的位移。	答案：(a) a = 6.0 ÷ 2.0 = 3.0 m/s²；(b) v = 3.0 × 4.0 = 12 m/s；(c) s = ½ × 3.0 × 4.0² = 24 m。评分要点：三项各 2 分，说明水平面无摩擦可省去摩擦力 2 分。
3	一小球以 15 m/s 垂直向上抛出，取 g = 10 m/s²，忽略空气阻力。求 (a) 最高点离手的高度；(b) 由抛出至返回原位的总时间。	答案：(a) h = 15² ÷ (2 × 10) = 11.25 m；(b) t = 2 × 15 ÷ 10 = 3.0 s。评分要点：最高点速率为零 2 分，算式 3 分，总时间 3 分。
4	质量 3.0 kg 的滑车以 4.0 m/s 撞向静止的 1.0 kg 滑车，碰撞后两车黏在一起移动。求 (a) 碰后共同速度；(b) 碰撞前后动能的损失。	答案：(a) 动量守恒 3.0 × 4.0 = (3.0 + 1.0) × v，得 v = 3.0 m/s；(b) 碰前动能 24 J，碰后动能 18 J，损失 6.0 J。评分要点：动量式 4 分，速度 2 分，动能损失 3 分。

能量守恒与效率：能量一律以焦耳表示。

#	题目	答案与评分要点
5	工人把 20 kg 的箱子匀速提高 5.0 m，取 g = 10 m/s²。求 (a) 工人所做的功；(b) 若过程用 4.0 秒，求平均功率。	答案：(a) W = 20 × 10 × 5.0 = 1000 J；(b) P = 1000 ÷ 4.0 = 250 W。评分要点：功 4 分，功率 4 分，漏写 J 或 W 扣 1 分。
6	质量 0.50 kg 的球由 20 m 高处自由落下，取 g = 10 m/s²，忽略空气阻力。求 (a) 到达地面时的动能；(b) 到达地面时的速率。	答案：(a) KE = 0.50 × 10 × 20 = 100 J；(b) v = √(2 × 10 × 20) = 20 m/s。评分要点：能量守恒 3 分，动能 2 分，速率 3 分。
7	12 kg 的箱子由高 3.2 m 的无摩擦斜面滑下，取 g = 10 m/s²。求 (a) 重力势能的减少量；(b) 到达斜面底部的速率。	答案：(a) 重力势能减少 12 × 10 × 3.2 = 384 J；(b) v = √(2 × 10 × 3.2) = 8.0 m/s。评分要点：势能 4 分，速率 4 分，须写出能量守恒。
8	一部电动起重机的输入功率为 500 W，5.0 秒内把 15 kg 的负载提高 4.0 m，取 g = 10 m/s²。求 (a) 有用功输出；(b) 起重机的效率。	答案：(a) 有用功 W = 15 × 10 × 4.0 = 600 J；(b) 输入能量 2500 J，效率 = 600 ÷ 2500 × 100% = 24.0%。评分要点：有用功 4 分，输入能量 2 分，效率 3 分。

胡克定律、摩擦力与圆周运动：留意方向与单位。

#	题目	答案与评分要点
9	一条弹簧的劲度为 200 N/m，被拉伸 0.15 m。求弹簧的张力。	答案：F = kx = 200 × 0.15 = 30 N。评分要点：公式 4 分，代入及答案 3 分，单位 1 分。
10	8.0 kg 的木块以 10 m/s 在水平地面滑行，木块与地面之间的摩擦系数为 0.25，取 g = 10 m/s²。求 (a) 摩擦力；(b) 减速度；(c) 由开始滑行至停止所需时间及距离。	答案：(a) f = 0.25 × 8.0 × 10 = 20 N；(b) a = 20 ÷ 8.0 = 2.5 m/s²；(c) t = 10 ÷ 2.5 = 4.0 s，s = 10² ÷ (2 × 2.5) = 20 m。评分要点：三项各 2 分，方向说明 2 分。
11	质量 0.40 kg 的小球在水平面上以 4.0 m/s 沿半径 0.50 m 的圆周运动。求向心力的大小及方向。	答案：F = mv² ÷ r = 0.40 × 16 ÷ 0.50 = 12.8 N，方向指向圆心。评分要点：公式 4 分，代入 2 分，方向 2 分。
12	两个互相垂直的力 6.0 N 与 8.0 N 同时作用于质量 2.0 kg 的质点。求 (a) 合力的大小；(b) 质点的加速度。	答案：(a) R = √(6.0² + 8.0²) = 10 N；(b) a = 10 ÷ 2.0 = 5.0 m/s²。评分要点：向量图或毕氏定理 4 分，合力 3 分，加速度 3 分。

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