Um avião mais leve exigiria a mesma quantidade de energia que um mais pesado para voar na mesma velocidade?

Você está certo. A aeronave mais pesada precisa de mais energia. Com uma exceção.

A potência necessária para manter uma aeronave no ar é o produto da velocidade de vôo e do arrasto. Ao voar na mesma velocidade, o arrasto de ambas as aeronaves é crucial para responder à pergunta. Como ambos compartilham a mesma geometria, é seguro assumir que ambos têm o mesmo atrito e arrasto parasitário. Mas a aeronave mais pesada precisa voar com um coeficiente de sustentação mais alto para carregar sua massa mais alta, de modo que ela criará mais um arrasto induzido .

A única exceção é quando as duas aeronaves têm um aerofólio altamente laminar com um balde de arrasto pronunciado. Se a velocidade de vôo for escolhida de tal forma que a aeronave mais pesada ainda voe dentro desta caçamba, mas a aeronave mais leve voará com um coeficiente de sustentação abaixo do limite inferior da caçamba de arraste, a diferença no atrito pode ser maior que a diferença no arrasto induzido (que é pequeno em alta velocidade). Mas essa exceção precisaria ser esclarecida na pergunta.

Para avaliar completamente a exatidão do teste, forneça todas as respostas. Como o @David K sugere, seu erro pode ter sido não selecionar todas respostas corretas.

Em velocidade constante, as forças de empuxo e arrasto são iguais. Como F = m * a, a razão entre as acelerações devido a essas forças é a mesma, independentemente da massa. Portanto, eles equalizam na mesma velocidade (o arrasto é dependente da velocidade) - não é necessário mais empuxo para neutralizar a desaceleração devido ao arrasto