苏科版九年级上册11.3功同步练习（含解析）

苏科版九年级上册 11.3 功 同步练习
一、单选题
1．2021年3月1日，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式入刑。“高空抛物”已成为城市的痛，一个50g的鸡蛋从高约70m的25楼落下，可使人当场死亡，说明（　　）
A．鸡蛋砸到人，是鸡蛋的重力势能转化为人的动能
B．鸡蛋在下落过程中，机械能守恒
C．鸡蛋的重力势能与质量和高度有关
D．鸡蛋在下落过程中，重力做功为3500J
2．如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力大小错误的是（　　）
A． B． C． D．
3．一名初中生将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
4．为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，下列说法正确的是（　　）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
5．水平向右推放在水平地面上的箱子，但没有推动，下列说法不正确的是（　　）
A．箱子没有被推动，小明对箱子没有做功
B．箱子没有被推动，选择的参照物是地面
C．箱子的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力
D．箱子没有被推动是因为推力小于摩擦力
6．关于做功的几个判断中，错误的是（　　）
A．起重机将货物吊起，起重机的拉力对货物做了功
B．人用力托着一箱货物不动时，人没有对货物做功
C．汽车载着货物在水平公路上匀速行驶时，汽车的牵引力做了功
D．某个人将铅球推出，铅球在空中运动时，推力对铅球做功
7．小明观察如图所示的漫画，总结了四个观点，其中正确的是（　　）
A．甲图此刻人对箱子推力小于箱子受到的摩擦力
B．乙图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
C．丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D．丙图人对箱子正在做功
8．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v—t图像分别如图乙、丙所示。以下说法错误的是（　　）
A．当t＝1s时，物体静止不受摩擦力
B．当t＝3s时，物体所受合力为2N
C．2～4s内，物体所受摩擦力为5N
D．4～6s内，拉力F所做的功为20J
9．如图所示的四种情景中，力对物体做功的是（　　）
A．用力推小车没有推动
B．提着滑板车在水平路面上前行
C．用力搬石头没有搬动
D．将货物从地面拉到高处
10．某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲＜v乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是（　　）
A．F甲＜F乙，W甲＜W乙 B．F甲＞F乙，W甲＞W乙
C．F甲＝F乙，W甲＜W乙 D．F甲＝F乙，W甲＝W乙
11．如图所示，举重比赛时，运动员第一阶段把杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中静止3s。下列关于运动员对杠铃做功的说法中正确的是（　　）
A．他在第一阶段内没做功 B．他在第二阶段内没做功
C．他在两个阶段内都没做功 D．他在两个阶段内都做了功
12．小强用100N的力，将重5N的足球踢出30m远处，在球飞出的过程中，他对足球做的功为（　　）
A．3000J B．150J C．0J D．无法计算
二、填空题
13．用大小为12N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向匀速运动10m，则在这过程中，重力力所做的功为______J，推力对物体做功为______J，物体受到的摩擦力为______N。
14．为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能单位的物理学家是 ______。
15．如图所示，物体A重200N，在水平拉力F=10N的作用下沿水平面做匀速直线运动，已知滑轮组的机械效率为60%，物体A运动的速度为lm/s，则绳子自由端所受拉力F的功率为_______W，滑轮组所做有用功的功率为_______W．（绳重和滑轮重不计）
16．用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了。在此过程中，购物车的重力做功______，水平推力对购物车做功______J。
三、综合题
17．如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．（动滑轮重、绳重及摩擦不计，g取10N／kg）
（1）为保持平衡，起重臂的长度越短的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越______（选填“大”或“小”）．
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是_____．若钢丝绳能承受的最大拉力为2.5×104N，则能吊起货物的质量不能超过_____千克．
（3）若将重为2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升20m，再沿水平方向移动10m，则此过程钢丝绳做功多少焦________
（4）若该塔式电动机的效率为90％，将重为1.2×104N的货物提升到30m的高度，用时50s，则该起升电动机的实际功率是多少瓦_________
18．“暴走”是一种现今流行的运动方式，分析人的走路情形，发现可以将人的脚视为一个杠杆模型，如图所示，行走时人的脚掌前端是支点，人体受到的重力是阻力，作用线过杠杆中点，小腿肌肉施加的力是动力，请你在图中画出动力的力臂______。若小明的质量为60kg，则小明小腿肌肉产生的拉力约为_______N；小明每向前走一步的过程中，重心升高约为4cm，则小明需克服白身重力约做功______J。
19．阅读短文，回答问题。
美国建筑师凯文-朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图1所示）。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能，在电力驱动装置的作用下，漂浮城市可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达 360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店，只要是普通城市有的，这里都一应俱全。
（1）漂浮城市受到的_______和________是一对平衡力；
（2）假如某学校有 1000 位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市排水量约增加_______；
A．50 t B．5×102 t C．5×103 t D．5×104 t
（3）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图2所示，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t 的变化关系如图3 所示；
① 漂浮城市运动到第 2h时受到的阻力为_______N，从第 5 h到第 10 h 内牵引力做的功为_______J；
② 漂浮城市在匀速直线运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为 40%，则漂浮城市接收太阳能的功率为_______W。
20．图甲是园区内的停车装置，存车时只需40s就可以把汽车升到2m高处，图乙为工作原理图，其中A为架，O为杆OB的转动轴，杆的B端固定悬挂泊车，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，M为牵引钢丝绳的电动机。存车时，汽车开到存架上，电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定；取车，将OB杆放下使架落回地面：（忽略存架、OB的重力和机械各部分的摩擦力）
(1)图乙中使用了定滑轮，它的作用是_____；
(2)在乙图中画出动力、阻力，以及它们的力臂；若此时汽车的质量为1.2t，B点到地面的垂直距离为3m，车的重心距离地面2m，OB长为5m，BC距离为1m。此时钢丝绳所受到的拉力大小为_____N；
(3)若使汽车离开地面到如图乙所示的位置，钢丝绳的拉力会逐渐_____（填变大、变小或不变）；
(4)汽车竖直上升的速度是_____km/h，在这个过程中整个装置的车做的功是_____J。
21．大石头质量为5t，起重机在20s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m。g取10N/kg，求：
(1)大石头所受重力的施力物体是______，大小为______N。
(2)起重机的拉力所做的功？( )
(3)起重机提升大石头的功率是多少？( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．鸡蛋下落过程中，质量不变，高度变小，速度变大，则鸡蛋的重力势能减小，动能增大，所以是鸡蛋的重力势能转化为鸡蛋的动能，故A错误；
B．鸡蛋在下落过程中，需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，所以机械能变小，故B错误；
C．鸡蛋的重力势能与鸡蛋的质量和鸡蛋所处的高度有关，故C正确；
D．鸡蛋的质量
m＝50g＝0.05kg
其重力
G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N
则鸡蛋在下落过程中重力做功为
W＝Gh＝0.5N×70m＝35J
故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．由图像可知l1=l2，由杠杆平衡条件可得F1=G，故正确，不符合题意；
B．由图像可知滑轮组n=3，则，故正确，不符合题意；
C．由图像可知动滑轮动力作用在轴上，则，故错误，符合题意；
D．不计机械自重和摩擦，则斜面为理想斜面，满足FL=Gh，即，故正确，不符合题意。
故选C。
3．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。
4．A
【详解】
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，受重力，并且在重力的方向上移动了距离，故重力对运动员做功，故A正确；
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度方向发生变化，故运动状态发生变化，故B错误；
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用作用，故C错误；
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与地面对冰壶的支持力是相互作用力，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】
A．做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。箱子没有被推动，故小明对箱子没有做功，故A正确，不符合题意；
B．参照物是地面，箱子与地面没有位置变化，故箱子相对于地面静止，没有被推动，故B正确，不符合题意；
C．箱子的重力，受力物体是箱子，方向竖直向下，地面对箱子的支持力，受力物体是箱子，方向竖直向上，重力和支持力的大小相等，符合平衡力的条件，故是一对平衡力，故C正确，不符合题意；
D．箱子没有被推动，说明箱子受力平衡，则此时的推力等于摩擦力，故D错误，符合题意。
故选D。
6．D
【详解】
A．起重机向上吊起货物时，在吊绳的拉力作用下，货物移动了距离，故吊绳的拉力对货物做功，故A正确，A不符合题意；
B．人用力托着一箱货物站着不动时，有力作用，但货物没有在力的作用下移动距离，人没有对货物做功，故B正确，B不符合题意；
C．汽车载着货物在水平公路上行驶时，汽车在牵引力的方向上通过了距离，做了功，故C正确，C不符合题意；
D．某个人将铅球推出，铅球在空中运动时，铅球没有受到推力的作用，故推力不做功，故D错误，D符合题意。
故选D。
7．B
【详解】
AB．甲图和乙图中用水平推力推木箱，但都没有推动，即木箱处于平衡状态，此时木箱所受的推力和摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，故A错误，B正确；
CD．丙图中木箱在水平地面上已运动起来，但人已经摔倒，不再对木箱施加推力，则人对箱子不做功，木箱由于惯性向前运动，受到地面的摩擦力，故CD错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．由乙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N；故A错误；符合题意；
BC．由乙图可知，4s～6s内，物体做匀速直线运动，速度为v＝2m/s，水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，此时摩擦力等于拉力
f＝F＝5N
2～4s内，物体在做加速运动，由于压力大小、接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为5N，所以t＝3s时合力为
7N﹣5N＝2N
故BC正确；不符合题意；
D．4～6s内，拉力F做功为
W＝Fs＝Fvt＝5N×2m/s×2s＝20J
故D正确，不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
A．用力推小车但没有推动，有力作用在小车上，但小车没有通过距离，所以力对物体不做功，故A不符合意题；
B．提着滑板车在水平路面上前行，人给滑板车一个向上的拉力，但滑板车没有在拉力的方向上通过距离，所以力对物体不做功，故B不符合题意；
C．人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，所以力对物体不做功，故C不符合题意；
D．将货物从地面拉到高处，人给货物一个向上的拉力，货物在拉力的方向上通过了距离，所以力对物体做功，故D符合题意。
故选D。
10．C
【详解】
在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲＝f甲，F乙=f乙；甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲＝f乙，所以牵引力F甲＝F乙。因为，v甲＜v乙，所以在相同的时间内路程关系是：s甲＜s乙，F甲＝F乙。根据W=Fs可知，W甲＜W乙，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．B
【详解】
运动员第一阶段把杠铃很快举过头顶，运动员对杠铃有向上的力，并在力的方向上移动了距离，满足做功的要素，所以他在第一阶段内做了功，第二阶段使杠铃在空中静止，运动员对杠铃有向上的支持力，但没有移动距离，不满足做功的要素，所以他在第二阶段没做功。
故选B。
12．C
【详解】
球脱离脚以后能够继续向前飞靠的是惯性，此时脚已经不再给球力的作用，所以他对足球不做功。
故选C。
13． 0 120 12
【详解】
[1]物体沿水平方向运动，重力方向竖直向下，物体没有沿重力的方向移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。
[2]推力做功
W＝Fs＝12N×10m＝120J
[3]因为物体做匀速直线运动，所以物体受平衡力,即摩擦力等于水平推力，为12N。
14．焦耳
【详解】
焦耳是英国物理学家，为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能的单位，所以在物理学中，焦耳是功和各种能量的基本单位。
15． 30 18
【详解】
（1）物体A运动的速度为1m/s，则绳自由端在1s内通过的路程为：s绳＝ns物＝nv物t＝31m/s10s＝30m；(2)因为η＝100100，所以f＝nFη＝310N60＝18N，则滑轮组所做的有用功的功率为：P＝＝fv物＝18N1m/s＝18W．
16． 0 100
【详解】
[1]购物车在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。
[2]水平推力，推力对购物车做功
17． 小 省力 5×103kg 4×105J 8×103W
【详解】
(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得： ，由此可知当阻力臂和动力不变时，阻力与动力臂成正比，即动力臂越大，阻力越大；动力臂越小，阻力越小，故为保持平衡，起重臂的长度越短的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越小；
(2)图示中滑轮a为动滑轮，其作用是省力，可以省一半的力；由题意可知该滑轮组承担总重的绳子有2段，故G=2F=2.5×104N×2=5×104N，由G=mg可得：=5×103kg；
(3) 钢丝绳做功:W=Fs=Gh=2×104N ×20m=4×105J，由于水平移动时，重力方向上没移动距离，故水平移动过程中钢丝绳没做功；
(4) 电动机的有用功：W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，电动机的总功： =4×105J，电动机的实际功率： =8000W.
18． 300 24
【详解】
[1]过支点O作动力F作用线的垂线，支点O与交点之间的距离就是动力的力臂L，如图所示：
[2]小明的重力
由图知，由于重力作用线过杠杆中点，且拉力的方向竖直向上，则拉力F的力臂
根据杠杆的平衡条件可得
则小腿肌肉对脚的拉力
[3]每向前走一步的过程中，小明克服自身重力做的功
19． 浮力 重力 A 1109 1.81010 2.5106
【详解】
（1）[1][2]漂浮城市受到重力和浮力，重力和浮力是一对平衡力。
（2）[3]漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于其总重力，所以漂浮城市增加的浮力就是1000位中学生的重力，每位中学生的体重约为G=500N，漂浮城市增加的浮力为
F浮=1000G=1000×500N=5×105N=G排
漂浮城市排水量
故选A。
（3）①[4]从速度v与时间t图象上看出，5h到10h时物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力大小相等，从F的大小与时间t的关系图象，5h到10h时，拉力F=10×108N，所以f=10×108N，由图2可知，0~2h物体加速运动，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力是不变的，即漂浮城市运动到第2h时受到的阻力为
10×108N=1×109N
[5]从第5 h到第10 h运动的路程
s=vt=3.6m/h×5h=18m
牵引力做的功为
W=Fs=10×108N×18m=1.8×1010J
②[6]由图可知，漂浮城市匀速运动的速度
3.6m/h=0.001m/s
太阳能转化为机械能的效率
漂浮城市接收太阳能的功率为
2.5×106W
20． 改变力的方向 9600 变小 0.18 2.4×104
【详解】
(1)[1]图乙中使用了定滑轮，定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向。
(2)[2]作用在杠杆上的动力F1、阻力F2以及动力臂L1、阻力臂L2，如下图所示：
已知直角三角形OEB中，OB=5m，BE=3m，则
则动力臂
阻力臂
由杠杆平衡条件可得拉力
(3)[3]小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，动力的力臂逐渐变大、阻力臂变小（如下图所示），而阻力大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，在此过程中作用在B点的动力越来越小。
(4)[4]汽车竖直上升的速度
[5]在这个过程中整个装置的车做的功
21． 地球 5×104 5×104J 2.5×103W
【详解】
(1)[1][2]大石头所受重力的施力物体是地球，大石头的重力
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
(2)[3]匀速提升拉力
F=G=5×104N
起重机的拉力所做的功
W=Fs=5×104N×1m=5×104J
(3)[4]起重机提升大石头的功率
P==2.5×103W
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