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.如下图是2019年成都世警会运动比赛的一些项目，这些项目中力对物体做功情况的叙述正确的是(???
)
A.?飞镖比赛中，飞镖离开手以后，手对飞镖还在做功
B.?拔河比赛中，两队僵持不动的时候，运动员对绳子做了功
C.?硬拉比赛中，运动员把杠铃向上拉起的过程中，运动员对杠铃做了功
D.?定向越野比赛中，运动员背着包袱在水平地面上做匀速直线运动，运动员对包袱做了功
2.下列四种情境中，人对物体做功的是(???
)
A.?用力推讲台但没推动???????????????????????????????????????????B.?从地上捡起篮球
C.?背着书包水平匀速向前行走????????????????????????????????D.?被踢出的足球在空中运动
3.如图用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，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.?ab段做功较多??????B.?ab段与cd段做功率一样大??????C.?ab段功率较大??????D.?ab段与cd段的功一样多
4.在下列四幅图中，属于克服重力做功的是(
???)
A.?搬而未起
????????????????????????????????????B.?拉车水平运动
C.?运动员举起杠铃
???????????????????????????D.?提桶水平前进
5.关于功、功率，下列说法中正确的是（???
）
A.?物体受力且运动时，力对物体就做了功???????????????B.?功率大的机器做功一定多
C.?功率大的机器做功就快???????????????????????????????????????D.?做功快的机器做功一定多
6.小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m；所用时间2s；小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶，所用时间1.5S。比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是（???
）
A.?W1>W2
，
P1W2
，
P1>P2???????C.?W1，
P1，
P1>P2
7.下图所示NBA比赛中的四种场景，下列过程球员对篮球做功的是（???
）
A.?图①中球员带球上篮???????????????????????????????????????????B.?图②中球员头顶篮球水平走进篮球场
C.?图③中球员持球摆pose??????????????????????????????????????D.?图④中球出手后空中飞行的过程
8.子弹在枪膛内受火药爆炸后产生对气体的平均推力是800
N,子弹的质量为20
g,枪膛长55
cm,射出后,子弹在空中飞行了80
m,则气体对子弹所做的功是
(??
).
A.?4×104
J????????????????????????????????B.?156.8
J????????????????????????????????C.?440
J????????????????????????????????D.?1.08
J
9.甲、乙两人同时登山，甲先到达山顶，乙后到达山顶，比较甲、乙两人的功率
(?
).
A.?甲的功率大????????????????????B.?乙的功率大????????????????????C.?甲、乙功率一样大????????????????????D.?无法比较
10.提高列车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题，列车的输出功率等于牵引力与速度的乘积，若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速120
km/h和180
km/h在平直轨道上匀速行驶时，列车的输出功率之比为
(?
).
A.?2:3????????????????????????????????????????B.?3:2????????????????????????????????????????C.?4:9????????????????????????????????????????D.?9:4
11.登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12
s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于
(
?)
A.?500
W?????????????????????????????????B.?100
W?????????????????????????????????C.?50
W?????????????????????????????????D.?10
W
12.一个人先后两次用力沿水平方向推木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平面前进相同的距离。关于推力所做的功，下列说法中正确的是（??
?）
A.?在粗糙地面上做功较多???????????????????????????????????????B.?在光滑地面上做功较多
C.?两次做功一样多??????????????????????????????????????????????????D.?条件不足，无法比较两次做功的多少
二、填空题
13.科学上规定，力对物体做功包含两个必要因素：一是________，二是________。功的计算公式为________，功的单位是________。
14.某工人在水平地面上用150N的水平推力推动重为800N的物体匀速直线前行了4m，松手后物体向前滑行1m。则在整个过程中，重力做的功为________J，摩擦力做的功为________J，推力做的功为________J。
三、解答题
15.有5箱水果，每箱重为50牛，现要把它从1楼搬到3楼。你可以1次把它们全部搬上去，也可以分5次逐箱搬上去。你认为用哪种方式对水果做功较多？用哪种方式体内消耗的能量较多？为什么？
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】
C
【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.飞镖离开手后，不再受到手的作用力，即使飞行了一段距离，手也对它不做功，故A错误；
B.两队僵持不动的时候，虽然绳子受到拉力，但是它没有在力的方向上通过距离，因此运动员不对绳子做功，故B错误；
C.运动员对杠铃的拉力向上，且杠铃在向上的方向上通过了距离，因此运动员对杠铃做功，故C正确；
D.运动员对包袱的力竖直向上，而包袱在水平方向移动距离，因此运动员对包袱没有做功，故D错误。
故选C。
2.【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.用力推讲台但没推动，那么讲台受到了推力但没有在力的方向上通过距离，因此不做功，故A不合题意；?
B.从地上捡起篮球，篮球受到向上的托力，且它在向上的方向上通过距离，因此对篮球做功，故B符合题意；?
C.背着书包水平匀速向前行走，书包受到竖直向上的力，而它却在水平方向上通过距离，因此对书包不做功，故C不合题意；?
D.被踢出的足球在空中运动，足球不受踢力，因此人对足球不做功，故D不合题意。
故选B。
3.【答案】
D
【解析】【分析】首先根据W=Fs比较做功的大小，再根据比较功率的大小。
【解答】压力相等，且
Sab＝Scd
，根据公式W=Fs可知，两个拉力所做的功相等，故A错误，D正确；
以为你Wab=Wcd
，
且
Tab＞Tcd
，根据公式可知，Pab，
故B、C错误。
故选D。
4.【答案】
C
【解析】【分析】做功的两个因素：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.石头受到向上的力，但是并没有在这个方向上通过距离，因此没有克服重力做功，故A错误；
B.小车的重力竖直向下，但是小车在水平方向运动，因此没有克服小车重力做功，故B错误；
C.运动员举起杠铃的过程中，重力的方向竖直向下，而杠杆竖直向上运动，因此运动员的举力克服杠铃的重力做功，故C正确；
D.水桶的重力竖直向下，而水桶在水平方向运动，因此没有克服重力做功，故D错误。
故选C。
5.【答案】
C
【解析】【分析】（1）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距离；
（2）功率就是表示物体做功快慢的物理量；
（3）根据公式W=Pt可知，做功的多少与功率的大小和时间决定。
【解答】A.如果物体受力，但是没有在力的方向上通过距离，那么力对物体不做功，故A错误；
B.当时间一定时，功率大的机器做功一定多，没有限制时间相同，故B错误；
C.功率就是表示物体做功快慢的，因此功率大的机器做功就快，故C正确；
D.当时间一定时，做功快（功率大）的机器做功一定多，没有限制时间相同，故D错误。
故选C。
6.【答案】
A
【解析】【分析】首先根据公式计算出两人对箱子所做的功，然后根据公式计算出两人的功率，最后比较大小即可。
【解答】小丽对箱子做的功为：W=Fs=40N×1m=40J；
小丽做功的功率为：；
小宇对箱子做的功为：W'=Gh=90N×0.4m=36J；
小宇做功的功率为：；
因此W1>W2
，
P1故选A。
7.【答案】
A
【解析】【分析】关于做功有两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。
【解答】A、图A是科比带球上篮，那么他在力的作用方向上球移动了距离，对球做了功，A符合题意。
??B、顶篮球的力和球压头的力是一对相互作用力，其大小相等，B不符合题意。
??C、作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，C不符合题意。
??D、球离手后还会飞行是惯性造成的，乔丹对球不做功，D不符合题意。
??故答案为：A
?
8.【答案】
C
【解析】【分析】子弹在枪膛内才会受到火药爆炸产生气体的推力，在枪膛外就不再受到气体的推力，根据公式W=Fs计算即可。
【解答】气体对子弹做的功为：W=Fs=800N×0.55m=440J。
故选C。
9.【答案】
D
【解析】【分析】（1）登山时，人克服自身重力做功，即根据公式W=Gh计算；
（2）已知功的大小和时间根据公式比较功率的大小。
【解答】登山时，人克服自身重力做功，因此他们到达山顶所做的功为：W=Gh；
根据功率的公式得到，他们登山的功率为：；
同一座山，高度h相同；甲先到达山顶，那么t甲那么要比较他们登山的功率P还得知道体重G的大小关系；
由于他们的体重G关系不明确，所以无法比较。
故选D。
?
10.【答案】
C
【解析】【分析】（1）当物体做匀速直线运动时，它受到的阻力和牵引力是平衡力，即f=F；
（2）分别根据“阻力与速度成正比”，“功率等于牵引力与速度的乘积”，写出功率和速度之间的数学关系式，然后代入数据计算即可。
【解答】因为列车受到的阻力与速度成正比，
那么阻力f=av；
当物体做匀速直线运动时，它受到的阻力和牵引力是平衡力，
那么这时列车受到的牵引力F=f=av；
因为列车的输出功率等于牵引力与速度的乘积，
所以列车的输出功率：P=Fv=av2；
当列车的时速分别为120km/h和180km/h时，
列车的输出功率之比为：P1：P2=a（v1）2：a（v2）2=（v1）2：（v2）2=（120km/h）2：（180km/h）2=4：9。
故选C。
11.【答案】
A
【解析】【分析】（1）一个中学生的体重大约50kg；
（2）一层楼约高3m，那么从底楼到五楼约高：h=3m×（5-1）=12m；
（3）首先根据W=Gh计算克服重力做的功，然后根据公式计算功率。
【解答】该同学登楼时克服重力做功的功率约为：W=Gh=50kg×10N/kg×12m=6000J；
该同学登楼的功率大约为：。
故选A。
12.【答案】
D
【解析】【分析】（1）做功的两个要素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；
（2）根据W=Pt可知，功的大小只与力和距离有关，与其它因素无关。
【解答】
一个人先后两次用力沿水平方向推木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平面前进相同的距离，但不知道两个力的大小关系，根据W=Pt可知，条件不足，无法比较两次做功的大小，故D正确。
故选D。
二、填空题
13.【答案】
作用在物体上的力；物体在力的方向上移动了一段距离；W=Fs；焦耳
【解析】【分析】根据功的要素、公式和单位解答。
【解答】科学上规定，力对物体做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动了一段距离。功的计算公式为W=Fs，功的单位是焦耳。
14.【答案】
0；750；600
【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算重力做的功；
（2）首先根据二力平衡计算出摩擦力的大小，再根据W'=fs'计算摩擦力做的功；
（3）根据W''=Fs'计算推力做的功。
【解答】（1）重力做的功为：W=Gh=800N×0m=0J；
（2）当物体沿水平方向匀速直线运动时，它受到的摩擦力与推力相互平衡，即f=F=150N。那么摩擦力做的功为：W'=fs'=150N×（4m+1m）=750J；
（3）推力做的功W''=Fs'=150N×4m=600J。
三、解答题
15.【答案】
对水果做的功一样多。分5次搬上去消耗的体能更多，因为还需多克服4次自身重力做功
【解析】【分析】克服水果的重力做有用功，克服人体的重力做额外功，而人消耗的能量等于有用功和额外功的和，据此分析解答。
【解答】如果一次将水果搬上去，那么对水果做功W有=G总h；
如果5次将水果搬上去，那么对水果做功W有=5Gh=G总h；
则对水果做功一样多。
如果一次将水果搬上去，那么只需克服人体重力做一次额外功；
如果5次将水果搬上去，那么需要克服人体重力做五次额外功。
则分5次搬上去消耗的体能较多，因为还需要多克服4次自身重力做功。
四、实验探究题
16.【答案】
（1）定
（2）8
（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：
；
【解析】【解答】（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，
，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：
；
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．
【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W=Fs求出人的拉力做的功，然后求出消耗的脂肪．