苏科版九年级上册11.3功 同步练习（有解析）

苏科版九年级上册 11.3 功 同步练习
一、单选题
1．如图所示为小明同学做挺举连续动作的几个状态图，下列说法不正确的是（　　）
A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃做了功
B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中对杠铃做了功
C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功
D．小明同学在站立状态过程中对杠铃做了功
2．下列各种机械中，不省力的机械是（　　）
A．钢丝钳
B．动滑轮
C． 旗杆顶定滑轮
D． 斜面
3．下列情景中，人对物体做功的是（　　）
A．被运动员踢出去的足球在草地上滚动的过程中
B．运动员举着杠铃原地不动
C．中学生背着书包在水平路面上匀速行走
D．物理老师提着实验器材上楼
4．一名初中生将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
5．图 中，人对物体做了功的是（　　）
A．提着桶水平行走 B．举着杠铃原地不动 C．用力搬石头但没有搬动 D．推着箱子水平前进
6．用大小相等的拉力F沿不同的方向从静止开始拉同一物体运动相同的路程s（乙、丙粗糙程度相同），则下列判断正确的是（　　）
A．甲图中的拉力F做功最多
B．甲图中的拉力F做功最少
C．丙图中的拉力F做功最多
D．甲、乙、丙三种情况拉力F做功相等
7．如图所示是小超同学扔实心球的情景包合四个过程）其中手对实心球做功的过程是（　　）
A．②和③ B．①和③ C．①和④ D．②和④
8．如图所示，生活情境中，相关的力对物体做功的是（　　）
A．吊着重物水平移动
B．背着书包等车
C．用力推汽车没动
D．球离开运动员脚前
9．把两个鸡蛋举高1米，举力做的功约为（　　）
A．1焦 B．2焦 C．5焦 D．10焦
10．撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员，在一次撑杆跳训练中的成绩是5m，则他克服重力做的功最接近（运动员起跳前重心高约1m）（ ）
A．1600J B．2400J C．3200J D．4000J
11．一足球运动员用50N的力，用脚把足球踢出100米，则运动员对足球做的功（　　）
A．100J B．50J C．5000J D．无法计算
12．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（　　）
A． 用力搬石头，搬而未起 B． 提着水桶在水平路上匀速前进
C． 举着杠铃在空中成功停留 D． 拉着小车沿水平路面向前运动
二、填空题
13．如图所示，沿着倾斜的木板往卡车上推油桶，用力的示意图把油桶在木板上时所受重力表示出来__。将油桶放倒推上去这样做的目的是 __。
14．装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功______；
(2)求F在QR段的功率______；
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则______（选填“>”“=”“<”）。
15．俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是某同学做俯卧撑时的情景。此同学的身体可视为杠杆，身高1.80m，体重为80kg，脚与地的接触点为A点，人的重心O点距A点1.2m，两手位置B点距A点1.5m。人在做俯卧撑时，支点是______点，地面对两手的支持力为______N。若50s内做俯卧撑40次，每次人重心上升高度为0.2m，每次人做功为______J，做功功率为______W。
16．一个重200N的物体在水平拉力的作用下沿水平面匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m，若拉力做的功为500J，则拉力的大小为___________N，该过程中重力做功为___________J。
三、综合题
17．小明同学每天骑自行车上学。小明和自行车的总质量是，当他以的速度在平直的公路上匀速骑行时，自行车着地面积为，所受阻力是其总重的0.02倍，取。则：
(1)车轮上刻花纹，是通过_____方法增大摩擦的。
(2)正常行驶时自行车对路面的压强是多少？( )
(3)自行车行驶1000米动力所做的功是多少？( )
(4)自行车行驶的功率是多大？( )
18．高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：
（1）航模飞机的质量为 ______kg，起飞过程中发动机做的功为 ______J；
（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为 ______N，速度为 ______m/s；
（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。______
19．节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示：
空车质量 1380kg 最大功率 100kW
轮胎与地面总接触面积 0.032m 最高时速 120km/h
电池容量 42kW·h 最大续行里程 260km
假如汽车上只有司机一人，其质量为60kg，汽车以60km/h的速度匀速行驶36km，耗电9kW·h，汽车所受的阻力为汽车总重的0.055倍。g=10N/kg，试问：
(1)电动机的工作原理是___________；电动汽车前进和倒退是通过改变___________来改变电动机的转动方向的；
(2)电动汽车对水平地面的压强是多少_____ ？
(3)电动汽车牵引力所做的功是多少______？
(4)电动汽车电能转化为机械能的效率是多少_____？
20．为了较好地贯彻落实“节能环保”的理念，海南省计划在2030年开始只销售新能源汽车．某品牌电动汽车总质量1.6t，充满电后除了供车内用电外，还能以72km/h的速度连续匀速行驶5h．若行驶时汽车受到的阻力为车重的0.1倍，电动机牵引功率占电源输出总功率的80%．求：（g取10N/kg）
（1）该汽车以72km/h的速度连续行驶5h通过的路程；
（2）车轮与地面的总接触面积为0.16m2，汽车对地面的压强；
（3）该电动汽车以72km/h的速度匀速行驶时，百公里耗电量为多少kW h（计算结果保留一位小数）
（4）请分别说出目前电动汽车在使用过程中的一个优点和一个不足之处．
21．阅读下列材料，回答文后问题。
“嫦娥四号”顺利着陆月球背面
2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-----艾特肯盆地内的冯﹒卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。在距月面100m处探测器开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始匀速垂直下降。最终，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，重约1t的探测器成功着陆在月球背面东经177.6°、南纬45.5°附近的预选着陆区。并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。
（1）探测器距月面100m处匀速垂直下降，反推发动机提供的推力对探测器__________ （填“做功”或“不做功”）；
（2）探测器距月面100m处匀速垂直下降过程中，不考虑其质量变化，则探测器的机械能逐渐__________ （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）已知探测器质量为，月球表面的物体重力和质量的比，则探测器从距月面100m下降至月面过程中探测器克服重力做的功约为________ J。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
做功的两个因素，一是要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过的距离。
A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中，小明对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，A正确，故A不符合题意；
B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，B正确，故B不符合题意；
C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，C正确，故C不符合题意；
D．小明同学在站立状态过程中，对杠铃有一个向上的力，但杠铃没有移动距离，所以没有对杠铃做功，D错误，故D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
A．钢丝钳属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．理想动滑轮可以省一半力，故B不符合题意；
C．定滑轮可以改变力的方向，但不省力，故C符合题意；
D．斜面属于省力机械，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】
A．足球被踢出后，在草地上滚动一段距离，是因为足球具有惯性，而此过程中人对足球没有力的作用，所以此过程中人对足球没有做功，不符合题意；
B．运动员举着杠铃原地不动，人对杠铃施加了力，但杠铃没有移动距离，所以人对杠铃没有做功，不符合题意；
C．学生背着书包在水平路面上匀速前进，虽然有力也有距离，但力与距离垂直（或移动的距离不是在力的方向上），所以人对书包没有做功，不符合题意；
D．物理老师提着实验器材上楼，人对实验器材施加了力，且实验器材在力的方向上移动了距离，所以人对实验器材做了功，符合题意。
故选D。
4．B
【详解】
两个鸡蛋的重力大约是1N，举过头顶时克服重力做功，举高的高度大约为2m，做的功
W=Fs=Gh=1N2m=2J
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．D
【详解】
A．提着一桶水在平直路上行走，此时力与移动距离垂直，所以，此力不做功，故A错误；
B．举着杠铃，原地不动静止在空中，有力但无距离，所以，此力不做功，故B错误；
C．用力搬石头但没有搬动，有力但无距离，所以，此力不做功，故C错误；
D．用力推车使车在水平路面上前进，推力在水平方向上，并且使物体沿着推力方向移动了一段距离，所以，推力做功，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
三幅图中，物体都在力F的作用下移动了s米，力的大小相同，在力的方向移动的距离也相同，故做的功大小等于Fs，故做的功相同，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
①小明将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故手对实心球做功，故①符合题意；
②小明将球举在不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故②不符合题意；
③小明挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离，手对实心球做功，故③符合题意；
④球飞出去，球由于惯性向前运动，小明没有对球施加力，小明没有对球做功，故④不符合题意；
综上可见，手对球做功的过程有①与③，故B符合题意。
故选B。
8．D
【详解】
A．吊着重物水平移动，吊车用力向上，与重物移动的距离方向垂直，故吊车没有对物体做功，故A不符合题意；
B．背着书包等车，人对书包用了力，但在力的方向上没有移动距离，故人对书包没有做功，故B不符合题意；
C．用力推汽车没动，人对车用了力，但在力的方向上没有移动距离，故人对车没有做功，故C不符合题意；
D．球离开运动员脚前，人对球用了力，球在力的方向上移动了距离，故人对球做了功，故D符合题意。
故选D。
9．A
【详解】
两个鸡蛋的重力约为1N，把两个鸡蛋举高1m的功为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【详解】
运动员撑杆跳训练中的成绩是5m，其重心升高到5m高度处；该运动员身高1.9m，重心的高度约为1m，故跳过5m的高度时，克服重力做功为
W=Gh=mgΔh=80kg×10N/kg×(5-1)m=3200J
故ABD不符合题意；C符合题意。
故选C。
11．D
【详解】
运动员在用脚踢球的过程中，脚给球一个向前的50N的作用力，但是题目中没有给出球在力的方向上通过的距离，所以脚对球做的功无法计算；在水平地面上向前滚动100m的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功。综上所述，运动员对足球做的功无法计算。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12．D
【详解】
A．用力搬石头但没有搬动，人给石头一个向上的力，石头向上没有移动距离，人对石头没有做功，故A不符合题意；
B．提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功，故B不符合题意；
C．举着杠铃原地不动，人给石杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故C不符合题意；
D． 拉着小车沿水平路面向前运动，人给车一个向前的拉力，车向前移动了距离，人对车做功，故D符合题意。
故选D。
13． 省力
【详解】
[1]重力的方向是竖直向下的，从油桶重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图，如图所示：
[2]由图可知，倾斜的木板形成了一个斜面，故将油桶放倒推上去的目的是为了省力。
14． 40J 5W =
【详解】
(1)[1]由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度
F在OP段做的功
(2)[2]由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功
F在QR段的功率
(3)[3]由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。
15． A 640 160 128
【详解】
[1][2]人在做俯卧撑时，人的身体相当于杠杆，脚与地的接触点是支点，人的重力是阻力，地面对双手的支持力是动力，则A为支点，L1＝AB＝1.5m，L2＝AO＝1.2m
G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N
根据杠杆平衡条件知道，
G×L2＝F×L1
则
[3]做俯卧撑时，支持力对人做的功与克服重力所做的功相等，则每次人做的功
W＝Gh＝800N×0.2m＝160J
[4]做40次俯卧撑所做的总功
W'＝160J×40＝6400J
做俯卧撑的功率
16． 20 0
【详解】
[1]物体在拉力作用下移动了25m，拉力做功500J，拉力的大小为
[2]物体运动的过程中，竖直方向没有移动的距离，所以重力不做功。
17． 增大接触面的粗糙程度 80W
【详解】
(1)[1]车轮上刻花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
(2)[2]正常行驶时自行车对路面的压力
则正常行驶时自行车对路面的压强
(3)[3]因自行车在平直的公路上匀速骑行时，处于平衡状态，自行车的动力和阻力是一对平衡力，所以，自行车的动力
自行车行驶1000米动力所做的功
(4)[4]自行车行驶的功率
18． 108 9000 1080 12
【详解】
（1）[1]根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即
G=F支0=1080N
飞机的质量为
m＝
[2]根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为s=30m，飞机发动机做的功为
W=Fs=300N×30m=9000J
（2）[3]飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即
F升=G=1080N
[4]由
F升=cv2
可得，飞机的速度为
（3）[5]在乙中，设支持力F支与滑行距离s之间的关系为
F支=ks+b
代入数据有
1080N=k×0m+b①
0N=k×30m+b②
由①②两式可得
k=-36，b=1080
即：支持力F支与滑行距离s之间的关系为
F支=(1080-36s)N
滑行过程中飞机的受力关系为
G=F升+F支
结合关系式
F升=cv2
可得
1080N=cv2+(1080-36s)N
代入c=7.5N s2/m2可得滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为
19． 通电线圈在磁场中受力转动 电流的方向 4.5×105Pa 2.8512×107J； 88%
【详解】
(1)[1][2]电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。 电动机的转动方向与电流和磁场方向有关，改变通电导体的电流电动汽车前进和倒退是通过改变电流的方向来改变电动机的转动方向的。
(2)[3]电动汽车对水平地面的压力为
F＝G＝(m1+m2)g＝(1380kg+60kg)×10N/kg＝1.44×104N
电动汽车对地面的压强为
p==4.5×105Pa
(3)[4]电动汽车匀速行驶，所以牵引力与阻力平衡，则电动汽车受到的牵引力为
F＝f＝0.055G＝0.055×1.44×104N＝792N
则电动车行驶60km，牵引力做的功为
W有用＝Fs＝792N×36×103 m＝2.8512×107J
(4)[5]这个过程耗电
W总＝9kW h＝9×3.6×106 J＝3.24×107J
电动汽车的效率
20．（1）360km；（2）1×105Pa；（3）55.6kW h；（4）电动汽车在使用过程中的优点是节省了石油能源或减少了大气污染；不足之处是续航里程较短、充电时间较长、电池使用寿命不长等．
【详解】
（1）根据可得，该汽车以72km/h的速度连续行驶5h通过的路程：
s＝vt＝72km/h×5h＝360km；
（2）汽车的质量m＝1.6t＝1.6×103kg，
轿车受到的重力：G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N．
汽车对地面的压力：
F＝G＝1.6×104N，
汽车与地面的总接触面积（受力面积）S＝0.16m2，
汽车对地面的压强：
（3）v＝72km/h＝20m/s，
汽车以72km/h的速度匀速行驶时，牵引力等于阻力，
F＝f＝0.1G＝0.1×1.6×104N＝1.6×103N；
汽车牵引力的功率：
电动机输出总功率：，
百公里耗电：
（4）电动汽车和与以燃烧汽油为动力的汽车相比，不使用化石燃料，节省了石油能源，减少了大气污染．但安全性能差．
21． 做功 减小
【详解】
(1)[1]探测器距月面100m处匀速垂直下降，在反推发动机提供的推力的方向上移动了距离，所以对探测器做功；
(2)[2]探测器匀速垂直下降过程中，不考虑其质量变化，则探测器的速度不变，高度下降，故动能不变，重力势能变小，故机械能逐渐减小；
(3)[3]克服重力做的功为：
。
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