11.3功同步练习 2021-2022学年苏科版九年级物理 上册（含答案）

11.3
功
一．选择题（共11小题）
1．在国际单位制中，功的单位是（　　）
A．W
B．kW
C．J
D．J/s
2．下列估测最接近实际的是（　　）
A．一个中学生从一楼走上二楼做的功约1500J
B．人正常心跳一次的时间约2s
C．普通自行车轮的半径约为1m
D．高速公路上小汽车的正常行驶速度约为120m/s
3．下列四幅图反映的物理情景中，人有做功的是（　　）
A．用力推车但没推动
B．把杠铃举起来
C．冰壶在平滑冰面上滑行
D．提滑板在水平面前行
4．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　）
A．Wa＝Wb＝Wc
B．Wa＜Wb＝Wc
C．Wa＜Wb＜Wc
D．Wa＝Wb＞Wc
5．步枪的枪筒长0.5m，子弹重0.1N，射击时火药产生的高温高压气体，对子弹的平均推力为2000N，子弹离开枪口后在空中飞行了200m击中目标，则高压气体对子弹做的功为（　　）
A．5×10﹣2J
B．1000J
C．4×105J
D．20J
6．甲、乙两物体分别在水平拉力作用下做匀速直线运动，若甲的质量是乙的2倍，甲所受到的水平拉力是乙的3倍，甲的速度是乙的4倍，那么在同一时间内，拉力对甲、乙两物体做功之比为（　　）
A．3：1
B．6：1
C．12：1
D．24：1
7．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（　　）
A．甲方法可以省力，但不能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法不可以省力，但能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
8．小红用铁桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（　　）
A．两个情形中，两人对水做的功都是有用功
B．两个情形中，两人对水做的功都是总功
C．两个情形中，两人对水做的功都是额外功
D．小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功
9．一物体沿着斜面匀速下滑的过程中，下列哪种说法是正确的（　　）
A．重力在做功
B．斜面对物体的支持力在做功
C．斜面对物体的阻力做功为0
D．上面三个力有没有做功无法确定
10．如图所示，AC＞BC，把同一物体分别沿斜面AC、BC推上顶端，推力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2。在不考虑摩擦的情况下（　　）
A．F1＜F2，W1＝W2
B．F1＞F2，W1＞W2
C．F1＝F2，W1＝W2
D．F1＜F2，W1＜W2
11．有一圆柱铁块，想用如上甲乙两种方法使它倒下成丙图状。比较两种方法力和做功大小正确的是（　　）
A．F1＞F2
W1＞W2
B．F1＜F2
W1＜W2
C．F1＝F2
W1＝W2
D．F1＜F2
W1＝W2
二．填空题（共7小题）
12．物理学中规定：功等于　
　与　
　的乘积。其公式为　
　。功的国际单位制中单位是　
　。
13．做功的两个必要因素：一是物体受　
　的作用，二是物体在力的方向通过一定的　
　。
14．如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球
　
　功，细绳对小球的拉力
　
　功（选填“做”或“不做”）。小球在
　
　点的速度大（选填“A”或“B”）。
15．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。请根据图象判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F1　
　F2；两次拉力对木块做的功W1　
　W2．（选填“＞”“＜”或“＝”）
16．如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上，现分别用始终竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动，当砖的边ab、cd刚离开地面时F1　
　F2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。当两块砖抬高至竖直位置时，F1、F2做功的大小分别为W1、W2，则W1　
　W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．如图所示，用力F1和F2分别匀速提起物体C，若物体C重为50牛（不计滑轮重、绳重和摩擦），则力F1的大小为
　
　牛，物体C在F2的作用下5秒内被匀速提起2米，拉力F2所做的功为
　
　焦。
18．如图所示，光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1　
　F2，W1　
　W2。（均选填“＜”、“＞”、或“＝”）
三．实验探究题（共2小题）
19．小莉去山区旅游，坐在汽车里通过了弯弯绕绕很长一段路程来到了一座村庄。村民告诉她还只是在半山腰，她感到很惊讶。为什么汽车要走这么长的路程呢？小莉回校后请教了科学老师用如图所示的斜面进行模拟实验。在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。
（1）由此她明白了很长的山路使汽车　
　（“省力”或“省功”）的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一段长3750米的路程，提高250米，需要
的时间为　
　秒，所做的有用功为　
　焦。
20．在“测量提升物体所做的功”的实验中，小李所在的实验小组利用长木板、木块组装，并进行如下实验：
①刻度尺量斜面的长L和高h
②将小车正放在斜面底端，用测力计沿
　
　方向
　
　拉动小车至斜面顶端，测量拉力计算做功
③沿
　
　方向匀A速提升小车至斜面顶端，使之上升至高度h，测量拉力计算做功
④保持斜面高度不变，用不同的长木板改变斜面的坡度，再做1组实验，并将实验数填入表中
实验次数
斜面坡度
斜面长度s/m
沿斜面的拉力F/N
A
小车重力G/N
斜度高度h/m
B
1
较缓
0.8
0.6
/
2.0
0.20
/
2
较陡
0.5
0.9
/
2.0
0.20
/
（1）根据实验目的将表格A、B两处填写完整。
（2）A
　
　；B
　
　。
（3）根据实验目的，分析测量结果，你认为最合理的结论
　
　。
A．利用斜面提升物体可以省力
B．利用斜面提升物体既可以省力，也可以省功
C．利用斜面提升物体可以省力，但费距离，不省功
D．斜面越陡越不省力，斜面越陡，可以省距离
四．计算题（共3小题）
21．将重为90kg的物体从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300N，则：
①提升物体所做的有用功？
②推力所做的总功？
③物体运动时受到的摩擦力？
22．俯卧撑是一项常见的体育健身活动．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图．每做一次肩膀升高0.5m，小明身体可视为杠杆，O为支点，A′为重心，OA＝1m，AB＝0.5m，小明体重为40kg，g取10N/kg，求：
（1）地面对手的支持力；
（2）小明做一个俯卧撑所做的功.
23．一辆质量为1.4×104kg的小型压路机，以2km/h的速度在路面上匀速行驶在施工时每次钢轮以2.5×105N的恒力垂直作用在路面上，下压路面的距离为1mm，钢轮每秒钟压路25次。（g＝10N/kg）求：
（1）压路机静止时对水平路面的压力。
（2）压路机钢轮在1s内对路面做的功。
一．选择题（共11小题）
1．【解答】解：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J；
“W”、“J/s”和“kW”是功率的单位。
故选：C。
2．【解答】解：A、初中生体重大约为50kg，重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；一楼到二楼的距离约为3m；重力做功为W＝Gh＝500N×3m＝1500J；故A正确；
B、人的脉搏在每分钟60次多一点，即心脏跳动一次的时间接近1s；故B错误；
C、普通自行车轮的半径约0.5m；故C错误；
D、高速公路上小汽车的正常行驶速度约为120km/h，约33m/s；故D错误；
故选：A。
3．【解答】解：A、用力推车但没推动，有力的作用但没有在力的方向上移动距离，人没有做功；
B、把杠铃举起来，用了力，杠铃在力的方向上移动了距离，人做了功；
C、冰壶在平滑冰面上因为惯性向前滑行，人不再施加力的作用，人没有做功；
D、图D中提滑板在水平面前行，人施加了力，但没有在力的方向移动距离，人没有做功；
比较以上四种情况，只有B图与其他三幅图不同，故B符合题意。
故选：B。
4．【解答】解：根据题意可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同；
a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0；
b中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s；
c中物体在力的方向上通过的距离为s；
由W＝Fs可得，Wa＜Wb＜Wc。
故选：C。
5．【解答】解：知道对子弹的推力为2000N，在力的方向上通过的距离是0.5m，
所以高压气体对子弹做的功：
W＝Fs＝2000N×0.5m＝1000J，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
故选：B。
6．【解答】解：
由v＝得物体运动的距离之比：
s甲：s乙＝v甲t：v乙t＝v甲：v乙＝4：1，
拉力对甲、乙做功之比：
W甲：W乙＝＝＝12：1，
故选：C。
7．【解答】解：图甲是利用斜面拉物体到斜面顶端，可以省力，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，使用斜面也不能省功；
图乙是用手直接把物体拉到斜面顶端，不省力，也不省功，故A正确、BCD错误。
故选：A。
8．【解答】解：（1）当用桶从井中打水时，我们的目的就是为了把水提上来，所以对水做的功为有用功；但水是盛在水桶里面的，又不得不对水桶做功，所以对水桶做的功为额外功；
（2）若桶掉到井里而将桶打捞上来时，我们的目的就是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；
可见，ABC错、D正确。
故选：D。
9．【解答】解：一物体沿着斜面匀速下滑的过程中，
A、由于重力方向是竖直向下的，且沿重力的方向有一段距离，故重力做了功，故正确；
B、斜面对物体的支持力是沿斜面向上的，即该力一定与斜面垂直，故在该过程中，虽然有力，但沿着支持力的方向没有距离，故没有做功，故错误；
C、斜面对物体的阻力与物体的运动方向相反，所以在该过程中，有力，且沿力的方向有一段距离，故该过程中斜面对物体的阻力做了功，故错误；
D、由于A选项正确，故错误；
故选：A。
10．【解答】解：（1）由图可知，斜面AC倾斜角度比BC小，则斜面AC较省力，所需的推力F1＜F2；
（2）不考虑摩擦，额外功为0，利用斜面做的功（推力做的功）都等于提升物体做的功，因物体的重力G相同、上升高度h相同，所以推力在两斜面上做功相同，即：W1＝W2。
综上分析可知，选项A正确，BCD错误。
故选：A。
11．【解答】解：（1）如图，按照甲的方法，支点为B，F1力臂为BD；按照乙图方法，支点为C，F2力臂为D′C。因为BD大于D′C，用甲乙两种方法，阻力和阻力臂不变，故根据杠杆平衡条件可知，所用力的大小关系为：F1＜F2；
（2）无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功，两种方法使得柱体重心移动距离相等，故两个力做功相等，故比较使用甲乙两种方法，人至少要做的功的大小为：W1＝W2。
故选：D。
二．填空题（共7小题）
12．【解答】解：
功的大小等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
功用W表示，力用F表示，通过的距离用s表示，所以其公式为：W＝Fs。
在国际单位制中功的单位是焦耳，简称焦，符号为J。
故答案为：力；物体在力的方向上移动距离；W＝Fs；焦耳。
13．【解答】解：做功的两个必要因素：一是物体受到力的作用；二是物体在力的方向上移动的距离。
故答案为：力；距离。
14．【解答】解：小球从A点向B点摆动的过程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移动了距离，所以小球受到的重力对小球做了功；
细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的方向上移动距离，故细绳对小球的拉力没有做功；
小球从A向B点运动过程中，高度逐渐减小，重力势能减小，其重力势能转化为动能，所以在B点时动能最大，速度最大。
故答案为：做；不做；B。
15．【解答】解：（1）从图象上可以看出，用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，故两次实验的拉力和摩擦力均相等。
（2）图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，由W＝Fs可知，但是在相同时间内，1通过的距离大，所以1所做的功多。
故答案为：＝；＞。
16．【解答】解：
（1）左图以与地面接触的下边为支点转动，F1克服砖的重力才能将砖抬起，
根据杠杆的平衡条件可得：F1×cd＝G×cd，解得F1＝G；
右图以与地面接触的下边为支点转动，根据杠杆的平衡条件可得：F2×ab＝G×ab，解得F2＝G，
所以F1＝F2；
（2）在ab或cd边不断抬高的过程中，动力臂始终等于阻力臂的2倍，
所以动力臂与阻力臂的比值不变，砖的重力不变，由杠杆的平衡条件可知，在ab或cd不断抬高的过程中，动力的大小不变，即F1始终等于F2；
由cd＞ab可知，第一拉力移动的距离大，
由W＝Fh可得，两次拉力做功的关系为W1＞W2。
故答案为：＝；＞。
17．【解答】解：
由图可知，A滑轮的轴固定不动，是定滑轮，使用滑轮不省力，B滑轮随物体一起运动，是动滑轮，可以省一半的力；
不计滑轮重、绳重和摩擦，则F1＝GC＝50N；
F2＝GC＝×50N＝25N，
物体升高2m，绳端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力F2所做的功为：
W＝F2s＝25N×4m＝100J。
故答案为：50；100。
18．【解答】解：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W＝Gh可知两次做的功相同，即W1＝W2。
（2）根据图示可知，LBA＞LCA，而W1＝W2，由W＝FL可知，FBA＜FCA，即F1＜F2。
故答案为：＜；＝。
三．实验探究题（共2小题）
19．【解答】解：
（1）汽车利用斜面上升时，增大了运动的距离，可以省力，但不能省功；
（2）因为v＝，
所以汽车通过3750米路程所用的时间：
t＝＝＝375s；
汽车所做的有用功为：
W＝Gh＝mgh＝2000kg×10N/kg×250m＝5×106J。
故答案为：
（1）省力；（2）375；5×106。
20．【解答】解：
②实验中，应将小车正放在斜面底端，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动，测量拉力计算做功；
③沿竖直方向匀速提升小车至斜面顶端，使之上升至高度h，测量拉力计算做功；
（1）由表中实验数据可以算出沿斜面提升小车做功和竖直提升小车做的功，可以通过比较，得出利用斜面提升物体是否可以省功；
（2）根据表中数据可知，要探究使用斜面是否省功，需要计算有用功和总功，所以表格A、B两处填写的物理量为：A沿斜面提升小车做功W1/J；B竖直提升小车做的功W2/J；
（3）第1次实验中沿斜面提升小车做功为：W1＝F1s1＝0.6N×0.8m＝0.48J，
竖直提升小车做的功为：W＝Gh＝2N×0.2m＝0.4J；
第1次实验中沿斜面提升小车做功为：W2＝F2s2＝0.5N×0.9m＝0.45J，
竖直提升小车做的功为：W＝Gh＝2N×0.2m＝0.4J；
由以上数据可知，利用斜面提升物体可以省力，但费距离，不省功，故C正确；
故答案为：②斜面；匀速；③竖直；
（1）探究利用斜面提升物体是否省功；
（2）A沿斜面提升小车做功W1/J；B竖直提升小车做的功W2/J；
（3）C。
四．计算题（共3小题）
21．【解答】解：
（1）推力做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝90kg×10N/kg×1m＝900J；
（2）推力做的总功：
W总＝Fs＝300N×4m＝1200J；
（3）由W总＝W有用+W额得克服摩擦做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝1200J﹣900J＝300J，
由W额＝fs得物体所受摩擦力：
f＝＝＝75N。
答：①提升物体所做的有用功为900J；
②推力所做的总功为1200J；
③物体运动时受到的摩擦力为75N。
22．【解答】解：（1）如图，根据杠杆平衡条件F×OB＝G×OA，
地面对双手的支持力：F＝G×＝mg×＝40kg×10N/kg×＝267N；
（2）小明做一个俯卧撑所做的功：
W＝Fs＝267N×0.5m＝133.5J；
答：（1）地面对手的支持力为267N；
（2）小明做一个俯卧撑所做的功是133.5J。
23．【解答】解：
（1）压路机静止时对水平路面的压力：
F压＝G＝mg＝1.4×104kg×10N/kg＝1.4×105N；
（2）压路机每次下压路面的距离s＝1mm＝0.001m，
压路机每次下压路面对路面做功：
W＝Fs＝2.5×105N×0.001m＝250J；
钢轮每秒钟压路25次，总共做的功：
W′＝25W＝25×250J＝6250J。
答：（1）压路机静止时对水平路面的压力为1.4×105N。
（2）压路机钢轮在1s内对路面做的功为6250J。