3.3能量转化的量度 同步练习（含解析）

能量转化的量度
一、单选题
1.在台球比赛中，某选手推动球杆撞击水平台面上的白球，白球运动，然后白球撞击黑球，黑球运动。以下说法正确的是(
???)
。
A.白球受到的重力对白球做了功
B.推动球杆，手对球杆做了功
C.桌面对白球的支持力对白球做了功
D.选手推动球杆的力对黑球做了功
2.下列关于功的说法正确的是（??
）
A.?小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功??
B.?吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功??
C.?足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功??
D.?举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
3.学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是（????
）
①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较。
②控制爬楼的高度相同，量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较。
③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。
A.?只有①??????????????????????????????B.?只有①②??????????????????????????????C.?只有②③??????????????????????????????D.?①②③
4.奥运会举重运动员在比赛时，第一阶段把100kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留3s，3名裁判都亮出了白灯，确认她这次举重成功。关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是（???
）
A.她在第一阶段内没有做功
B.她在第二阶段内没有做功
C.她在两个阶段内一直都在做功
D.她在两个阶段内都没有做功
5.一根金属棒AB置于水平地面上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至虚线位置，下图能表示此过程中弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度X的关系的是(???
)
A.????????????????B.????????????????C.????????????????D.?
6.一名初中生将2个鸡蛋从地面举高至头顶，对这2个鸡蛋做的功约为(???
)
A.?0．2J??????????????????????????????????????B.?2J??????????????????????????????????????C.?20J??????????????????????????????????????D.?200J
7.在同一斜面上先后用相同大小的拉力F，平行于斜面拉动质量为m和2m的物体，使它们在斜面上移动相同的距离s，如图甲和乙所示。若拉力F在前后两个过程中所做的功分别为W甲和W乙
，
则W甲和W乙的大小关系是（
???）
A.?W甲＞W乙??????
???????????????????B.?W甲=W乙??????
???????????????????C.?W甲＜W乙??????
???????????????????D.?无法确定
8.如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，做的功为W1
，
功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2
，
功率为P2
．
则(???
)
A.?W1>W2??????????????????????????????B.?W1P2??????????????????????????????D.?P19.小明用10牛的推力,将桌面上20牛的重物水平推动1.2米后,物体掉落到地面,水平向前运动了1米,在这个过程中（???
）
A.?推力对物体做功12焦耳???????????????????????????????????????B.?推力对物体做功22焦耳
C.?重力对物体做功0焦耳?????????????????????????????????????????D.?桌面支持力对物体做功16焦耳
10.如图，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1
，
功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2
，
功率为P2
．
则（
???）
A.?W1＞W2?????????????????????????????B.?W1＜W2?????????????????????????????C.?P1＞P2?????????????????????????????D.?P1＜P2
11.如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木块，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd
，
运动距离Sab=Scd。比较两种情况下拉力所做的功和功率(???
)
A.?cd段做功较少????????B.?ab与cd段的功一样多????????C.?cd段功率较小????????D.?ab段与cd段的功率一样大
12.下列关于物体是否做功的说法中正确的是（
???）
A.?足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
B.?小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的拉力做了功
C.?举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃竖直向上的支持力做了功
D.?起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋竖直向上的拉力做了功
二、填空题
13.工人用水平推力F，推动重为200牛的物体。在4秒内，水平推力F与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示。在此过程中，水平推力做的功为________焦，推力做功的功率为________瓦。
14.如图所示，甲、乙各用150N的力，在30s内共同使一辆总重为200N的小车从一个倾角为30°长为60m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙两人对小车有用功________J，两人对小车做功的总功率为________W。
三、解答题
15.2019年9月30日新昌首批“小马骑行”共享电单车（如图）正式投入使用。其部分参数如表所示。假定共享电单车在水平骑行过程中受到的阻力始终为40牛。
项??
目
参数
整车质量（千克）
20
共享电单车最大功率（瓦）
200
（1）小科在水平地面骑行时，共享电单车重力做功为________J？
（2）小科在水平公路上骑共享电单车，匀速行驶1千米过程中牵引力做了多少功？
（3）若小科骑行过程中共享电单车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少千米/时？
四、实验探究题
16.肥胖可能会引发许多慢行疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10N/Kg）
（1）拉力器上的滑轮均属于
　（选填“定”或“动”）滑轮。
（2）若该人的质量为85kg，他一次最多能拉起　　块金属块。
（3）当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？（已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量）
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离，据此分析判断。
【解答】A.白球受到的重力竖直向下，而白球没有在这个方向上通过距离，因此重力对白球不做功，故A错误；
B.推动球杆，球杆受到推力，且球杆在力的方向上通过了距离，则手对球杆做了功，故B正确；
C.桌面对白球的支持力竖直向上，而白球在水平方向上通过距离，则白球没有做功，故C错误；
D.选手推动球杆的力没有作用在黑球上，肯定对黑球不做功，故D错误。
故选B。
2.【答案】
D
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时，汽车受力而没有距离，则推力不做功，故A错误；
B.
重物受到拉力的方向竖直向上，而移动的距离在水平方向，二者没有在同一方向上，则拉力对重物不做功，故B错误；
C.足球在水平地面上滚动一段距离时，重力沿竖直方向，而运动在水平方向，二者没有在同一方向上，则重力对足球不做功，故C错误；
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃的支持力竖直向上，杠铃在竖直向上的方向上通过距离，则运动员对杠铃做功，故D正确。
故选D。
3.【答案】
D
【解析】【分析】根据
分析判断。
【解答】爬楼时，克服自身的重力做功，即W=Gh，那么爬楼时的功率。
①根据可知，当爬楼时间相同时，体重和楼高的乘积越大，功率越大，故①正确；
②根据可知，当爬楼高度h相同时，体重和时间的比值越大，功率越大，故②正确；
③根据可知，重力和楼高的乘积与时间的比值越大，功率越大，故③正确。
那么可行的是①②③。
故选D。
4.【答案】
B
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过
的距离。
【解答】在第一阶段，运动员对杠铃施加向上的支持力，杠铃在向上的方向上通过距离，则力对杠铃做功。在第二阶段，运动员仍然对杠铃施加向上的支持力，但是杠铃没有移动距离，则力对杠铃不做功，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】
C
【解析】【分析】（1）在金属棒抬高的过程中，不做额外功，即测力计对棒做的功等于克服金属棒的重力所做的功；
（2）根据公式W=Gh分析即可。
【解答】根据题目描述可知，弹簧测力计对金属棒所做的功W与克服它的重力做的功相等，
即功W=Gh=GX；
当金属棒的重力保持不变时，功W与X成正比，因此它们的变化图像应是一条通过坐标原点的直线。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
6.【答案】
B
【解析】【分析】根据W=Gh估算托起两个鸡蛋做的功。
【解答】托起2个鸡蛋所用的力大约为1N，而初中生举起手臂后的高度大约为2m。
那么对2个鸡蛋做功：W=Gh=1N×2m=2J。
故选B。
7.【答案】
B
【解析】【分析】根据W=Fs计算即可。
【解答】根据W=Fs可知，做功的大小只与物体受到的拉力和物体在力的方向上通过的距离有关。因为拉力F和移动的距离s都相等，所以拉力做的功相等，即W甲=W乙。
故选B。
8.【答案】
C
【解析】【分析】根据公式W=Fs比较做功的大小，根据公式P=Fv比较功率的大小。
【解答】OP段所做的功为：W1=F1sOP=300N×4m=1200J；
PQ段所做的功为：W2=F2sOP=200N×6m=1200J；
因此W1=W2；
OP段做功的功率为：P1=F1v；
PQ段做功的功率为：P2=F2v；
因此P1>P2。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】
A
【解析】【分析】根据W=Fs可知，功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积。
【解答】重物受到的推力做的功为：W=Fs=10N×1.2m=12J；
重力对物体做的功为：W'=Gh=20N×0.8m=16J。
根据二力平衡可知，桌面对物体的支持力F支=G=20N，但是物体没有在向上的方向上通过距离，因此支持力做功0J。
故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
10.【答案】
C
【解析】【分析】根据W=Fs比较做功的大小，根据P=Fv比较做功的功率大小。
【解答】拉力F1做的功W1=F1s1=300N×4m=1200J；
拉力F2做的功W2=F2s2=200N×6m=1200J；
则W1=W2；
拉力F1的功率为P1=F1v=300N×v；
拉力F2的功率为P2=F2v=200N×v；
则P1>P2。
故选C。
?
11.【答案】
B
【解析】【分析】已知拉力和距离根据公式W=Fs比较做功的大小；已知功和时间，根据公式比较功率的大小。
【解答】拉力F相等，且运动距离Sab=Scd
，
根据公式W=Fs可知，两种情况下做功一样多；
运动时间
tab>tcd
，
根据公式可知，功率Pab故选B。
12.【答案】
B
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.足球的重力方向竖直向下，而它在水平方向运动，因此重力不做功，故A错误；
B.小刚对水桶的拉力竖直向上，且水桶运动方向向上，因此他对水桶做功，故B正确；
C.运动员对杠铃的举力向上，但是杠铃并没有在向上的方向上通过距离，因此他对杠铃没做功，故C错误；
D.起重机对钢筋的拉力向上，而钢筋没有在向上的方向上通过距离，因此起重机对钢筋没做功，故D错误。
故选B。
二、填空题
13.【答案】
120；30
【解析】【分析】根据W=Fs计算推力做的功，根据计算推力做功的功率。
【解答】水平推力做的功为W=Fs=60N×2m=120J；
推力做功的功率。
14.【答案】
6000；300
【解析】【分析】（1）首先根据三角函数的知识计算出斜面的高度h，再根据公式W=Gh计算对小车做的有用功；
（2）首先根据W总=Fs计算出推力做的功，再根据计算出对小车做功的功率。
【解答】（1）斜面的高度h=60m×sin30°=30m；
小车做的有用功W=Gh=200N×30m=6000J；
（2）推力做的功W总=Fs=150N×60m=9000J；
对小车做功的功率：。
三、解答题
15.【答案】
（1）0
（2）解：因共享电单车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则共享电单车受到的牵引力
F=f=40N
匀速行驶1千米过程中牵引力做的功
答：匀速行驶1千米过程中牵引力做了4×104J的功
（3）解：根据
可知，匀速行驶时的车速
答：若小敏骑行过程中共享电单车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为18km/h。
【解析】【分析】（1）根据公式W=Gh计算重力做的功；
（2）首先根据二力平衡的知识计算出共享电单车受到的牵引力，再根据W=Fs计算牵引力做的功。
（3）根据功率的计算公式计算出共享电单车的最大车速。
【解答】（1）小科在水平地面骑行时，电单车的重力竖直向下，而通过的距离在水平方向，即在竖直方向上通过的距离为0m，根据W=Gh可知，共享电单车重力做功0J。
（2）共享电单车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，
即它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
则共享电单车受到的牵引力F=f=40N；
匀速行驶1千米过程中牵引力做的功：
。
（3）根据表格可知，电单车的最大功率为200W，牵引力F=40N，
那么以最大功率输出时的车速为：
。
?
四、实验探究题
16.【答案】
（1）定
（2）8
（3）拉力共做功3×104J，相当于消耗8克脂肪
【解析】【分析】（1）不随物体运动的滑轮是定滑轮，随物体运动的滑轮是定滑轮，根据图示判断滑轮的类型；
（2）定滑轮可以改变力的方向但不能改变力的大小，人拉起的物重应小于人的重力；
（3）根据功的计算公式求出人的拉力做的功，然后求出消耗的脂肪。
【解答】解：（1）由图示可知，滑轮均静止不动，所有的滑轮都是定滑轮
（2）人的质量为85kg，人的体重：G=mg=85kg×10N/kg=850N
每个金属块的重力为：G金属块=10kg×10N/kg=100N
=
=8.5，则人最多能拉力其8块金属块。
（3）由平衡条件可知，拉力：F=mg=60kg×10N/kg=600N
人的拉力做功：W=Fs=600N×0.5m×100=3×104J
消耗脂肪的质量：m脂肪=
=8g
故答案为：（1）定；（2）8；（3）拉力共做功3×104J，相当于消耗8克脂肪。