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.在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）
A. 提着水桶在水平地面上匀速前进 B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
C. 用力推汽车，汽车没动 D. 举着杠铃原地不动
2.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球。白球发生运动后碰撞其它球。以下说法正确的是 （ ）
A. 在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C. 桌面对球的支持力做了功
D. 白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
3.1J的功就是（ ）
A. 把质量为1kg的物体移动1m所做的功
B. 把重1N的物体移动1m所做的功
C. 在1N力的作用下，物体移动1m所做的功
D. 在1N力的作用下，物体在力的方向上移动1m时，此力对物体做的功
4.如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是（ ）
A. 静止的小车在拉力的作用下向前运动 B. 搬而未起
C. 从地面提起小桶在路上匀速前进 D. 将杠铃向上举起并停留了3秒
5.下列说法中正确的是（ ）
A. 若要对物体做功，则一定要对物体施加力 B. 物体移动的距离越多，做的功越多
C. 对物体作用的力越大，做的功越多 D. 有力对物体做功，物体一定做变速运动
6.在国际单位制中，功的单位是（ ）
A. N （牛） B. Pa （帕） C. W（瓦） D. J（焦）
7.如图所示，塔式起重机下用钢索挂着重物，在重物静止不动、匀速上升、水平移动三种情形中，钢索的拉力做功的是（ ）

A. 只有静止不动时 B. 只有匀速上升时 C. 只有水平移动时 D. 上升和水平移动时
8.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（ ）
A. 在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C. 桌面对球的支持力做了功
D. 白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
9. 一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，此过程中他对鸡蛋做的功约为（　　)
A. 0．lJ B. 1J C. 10J D. 100J
10.甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如图所示，则从图象可以判断（　　）
A. 甲比乙做功多 B. 甲比乙做功快 C. 甲比乙做功少 D. 甲比乙做功慢
11.整洁的教室需要大家共同创造。同学们值日时，以下劳动几乎没有做功的是( )
A. 用拖把拖地 B. 擦门窗、黑板 C. 提着水从同楼层的水房走向教室 D. 把椅子架到课桌上
12.有两只相同的水缸，需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取水分别倒入两只水缸内。甲力气大，每次均提一桶水；乙力气小，每次均提半桶水。在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中( )
A. 甲比乙做的功多 B. 乙比甲做的功多
C. 两人做的功一样多 D. 条件不足，无法比较做功的多少
二、填空题
13.甲、乙、丙三位同学分别将质量不同的物体匀速竖直向上提升，所得数据如下表。根据表中数据可知，做功最多的是________同学，做功最快的是________同学。
同学 质量（kg） 升高高度（m） 时间（s）
甲 40 1.5 2
乙 80 1 4
丙 100 0.5 5
14.如下图是立定跳远时的动作分解图.不计空气阻力，运动员在空中运动过程中，能量转化过程为________.在答题纸的坐标图中大致作出，此过程中运动员动能与时间t的变化图像________（不需要标注相关数据）；若运动员运动到最高点时，一切外力消失，运动员将会________；若运动员体重50千克，跳远距离为2.6米，起跳后的最大高度为40厘米，则在该过程中运动员克服重力做功________焦（g=10牛/千克）.

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，二者缺一不可。
【解答】A.人对水桶的提力竖直向上，而水桶的运动方向在水平方向，因此不做功，故A不合题意；
B.人扛米袋的力竖直向上，米袋在向上的方向上通过距离，因此做功，故B符合题意；
C.用力推汽车，汽车没动，汽车受到人的推力，但汽车没有在推力的方向上通过距离，因此不做功，故C不合题意；
D.举着杠铃原地不动，人举杠铃的力向上，但杠铃没有在力的方向上通过距离，因此不做功，故D不合题意。
故选B。
2.【答案】 B
【解析】【分析】功有两个要素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，可以从功的二要素的角度判断物体是否做功。
【解答】A.重力的方向是竖直向下的，而球在水平方向滚动，没有在重力的方向上运动，因此重力不做功，故A错误；
B.手推动球杆前进，手给球杆一个推力，球杆在这个力的方向上前进一段距离，这时手对球杆做功，故B正确；
C.桌面对球的支持力向上，而球没有在这个方向上通过距离，所以不做功，故C错误；
D.白球撞击黑球后没有静止，是因为白球有惯性，故D错误。
故选B。
3.【答案】 D
【解析】【分析】功的计算式：W=Fs；功等于力与力的方向上距离的乘积．
【解答】解：不知道物体移动的方向是否与力的方向相同，无法计算功，故A、B、C错误；
物体沿力的方向方向移动一段距离；所以做功W=FS=1N×1m=1J，故D正确．
故选D．
4.【答案】 B
【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．
【解答】解：A、人给静止的汽车一个拉力，汽车在力的作用下移动了距离，人对汽车做功．不符合题意．
B、小孩对石头有力的作用，但是石头没有在力的方向上产生距离，故小孩一直不会做功．符合题意．
C、从地面提起小桶时，人给水桶一个向上的力，水桶向上有移动距离，人对水桶做功．但提着水桶在水平面匀速前进，人给水桶仍是一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功．不符合题意．
D、双手举起杠铃，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上移动了距离，人对杠铃做功．不符合题意．
故选B．
5.【答案】 A
【解析】【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可．
功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W=Fs．
【解答】解：
A、若要对物体做功，一是要对物体施加力，二是物体在力的方向上通过一定的距离，故A正确；
BC、对物体做功的大小，由对物体施加力的大小和在力的方向上移动的距离决定，只知道力的大小、距离的大小，不能确定功的大小，故BC错；
D、人拉着小车在水平路面上匀速运动，拉力对小车做功，故D错．
故选：A．
6.【答案】 D
【解析】【分析】在物理学上，功等于运动物体受到的力与在力的方向上通过距离的乘积，在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J．
【解答】解：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J．“N”是力的单位；“Pa”是压强的单位；“W”是功率的单位；故ABC错误，D正确．
故选D．
7.【答案】 B
【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可。
【解答】①当起重机下挂着重物处于静止不动时，拉力没有移动距离，所以没有做功；
②当起重机下挂着重物处于匀速向上运动时，有力且沿拉力的方向移动了一段距离，所以此时拉力做了功；
③当起重机下挂着重物沿水平方向匀速运动时，有力也有距离，但不是沿力的方向的距离，故此时拉力没有做功；
故选B．
8.【答案】 B
【解析】【分析】做功包括两个必要的因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．本题考查的是力是否做功，要抓住做功的两个必要条件来做判断，且尤其注意力与距离的对应性．
【解答】解：A、重力与小球运动的方向垂直，重力对小球不做功，故A错误；
B、手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故B正确；
C、桌面支持力与小球的运动方向垂直，支持力对小球不做功，故C错误；
D、手对白球没有力的作用，白球继续运动是因为白球具有惯性，故D错误．
故选B．
9.【答案】 B
【解析】【解答】解：一只鸡蛋的质量约50g，受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
从地上拿起鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约2m，
所以对鸡蛋做的功大约为W=Gh=0.5N×2m=1J．
故选B．
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后确定最符合实际的答案．
10.【答案】 B
【解析】【分析】本题考查了比较机械做功多少与快慢问题，功率越大，机械做功越快，根据图象应用功率公式分析答题。
【解答】机械做功与时间有关，不知道机械做功的时间关系无法比较做功多少，故CD错误；
由图象可知，在相等时间内，甲比乙做功多，由P=可知，甲的功率大，甲比乙做功快，故B正确，A错误；故选B
11.【答案】 C
【解析】【分析】本题考查做功在日常生活中的情况，在判断过程中，需要注意做功与否的判断依据：（1）物体是否受到力的作用；（2）在力的方向上是否有距离，两者缺一不可，由此对选项进行分析。
【解答】
A用拖把时，力的方向水平，拖把在水平方向上有距离，所以做功；
B擦黑板时，需要克服摩擦力做功；
C提水时，由于力的方向在竖直方向上，而运动的距离却是在水平，所以没有做功；
D架椅子时，克服了椅子的重力做功；所以答案选择C。
12.【答案】 B
【解析】【分析】本题考查功的大小比较，将相同质量的水提升相同的高度，所做的有用功相同；判断他们所做功的多少，只比较额外功即可；提水过程中，对桶做的功为额外功，提水的次数越多， 做的额外功越多，总功也越多。此题中，在没有说明不计桶重的情况下，两人所做的额外功就需要考虑桶重这个因素；若说明了不计桶重，那么两人做的功相同。
【解答】由于甲、乙都需要将缸灌满（缸相同），所以需要取水的质量相同；由于将水提升的高度相同，所以两人所做的有用功相同。但乙每次提的水较少，需要多提几次，因此做的额外功较多，需要做的总功也越多；故选B。
二、填空题
13.【答案】 乙；甲
【解析】【分析】（1）首先根据G=mg计算出物体的重力，然后根据公式W=Gh计算所作的功；
（2）已知功的大小和时间根据公式计算功率的大小。
【解答】甲：做的功为：Q甲=G甲h甲=m甲gh甲=40kg×10N/kg×1.5m=600J；
做功的功率为：；
乙：做的功为：Q乙=G乙h乙=m乙gh乙=80kg×10N/kg×1m=800J；
做功的功率为：；
丙：做的功为：Q丙=G丙h丙=m丙gh丙=100kg×10N/kg×0.5m=500J；
做功的功率为：；
那么做功最多的是乙，做功最快的是甲。
14.【答案】 先动能转化为重力势能，后重力势能转化为动能；；水平匀速直线运动；200
【解析】【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。 物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
【解答】物体在空中时,因为它具有质量,地球对他有引力,所以需要力量来托住它,才能保持在空中,而它落下来后对地面有压力,所以空中的物体具有重力势能!物体从高处落下,若使它停下,就需要力对它做功,所以它具有动能，因此运动员在空中运动过程中，能量转化过程为先动能转化为重力势能，后重力势能转化为动能；此过程中运动员动能与时间t的变化图像为


若运动员运动到最高点时，一切外力消失，运动员将会水平匀速直线运动。
W=Fs=500N×0.4m=200J