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
1．2021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．根据你对生活中物理量的认识，你认为下列数据最符合实际情况的是（　　）
A．一名中学生的重力约为 B．一名中学生从一楼到二楼，所做的功大约为
C．一只鸡蛋重约为 D．一名中学生双脚站立时对地压强约为
3．对下列物理量的认识中，最接近实际的是（　　）
A．中学生上一层楼克服重力做功约1500J
B．成年人正常行走的步长约60dm
C．八年级物理课本的质量约3kg
D．中学生步行上学时的速度约为10m/s
4．一名中学生跳绳时平均每分钟跳120次，那么跳绳2分钟克服重力做的功大约是这名同学爬几层楼克服重力做的功（　　）
A．1层 B．2层 C．4层 D．8层
5．2022年北京冬奥会已进入周年倒计时，如图所示，下列运动项目说法正确的是（　　）
A．跳台滑雪运动员在空中滑翔的过程中，受力平衡
B．短道速滑运动员在弯道滑行的过程中，运动状态保持不变
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动是由于冰壶具有惯性
D．冰球运动员用球杆推着冰球在水平面上匀速滑动的过程中，杆对球不做功
6．无锡市食材配送为了使学生的午餐营养结构合理，午餐中搭配了苹果。学生午餐时不小心将一个苹果从餐桌上掉到地上，此过程中苹果重力做功大约是（　　）
A．0.12J B．1.2J C．12J D．120J
7．下列数据较为接近实际情况的是（　　）
A．重庆鼓楼学校此时的大气压强约1×104Pa
B．一只鸭子漂浮在水面上受到的浮力约500N
C．将一枚鸡蛋从地上捡起放在讲台上做功约为0.6J
D．人沐浴时适宜的水温约为70℃
8．如图所示，粗糙的斜面上，木块在沿斜面向上的拉力作用下，匀速向上移动了一段距离，对此有下列几种说法：
①木块所受的重力做了功
②木块所受的拉力做了功
③木块所受的支持力做了功
④木块所受的摩擦力做了功，其中说法正确的是（　　）
A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④
9．在下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　）
A．W1=W2＜W3 B．W1=W2=W3 C．W1=W2>W3 D．W1＜W2＜W3
10．下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（　　）
A．使小车向前运动了一段距离的推力
B．搬石头但没有搬动，手对石头的力
C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
11．2021年新冠疫情期间，我国多地交警用无人机“喊话”，提醒行人戴口罩，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．无人机在空中悬停时，所受合力为零
B．无人机向上加速飞行时受到平衡力的作用
C．以向上飞行的无人机为参照物，地面是静止的
D．水平匀速飞行的无人机受到的重力对它做了功
12．仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　）
A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功
二、填空题
13．小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动0.5m，所用的水平拉力为1N，则该过程中课本所受摩擦力大小为______N，课本所受重力做功______J，水平拉力做功______J。
14．如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______（选填“左”或“右”）移；
（2）若用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上计数按钮移动6厘米完成一个握力动作，则做功______J。
15．一个50g的鸡蛋从2m高处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为_______能，重力对鸡蛋所做的功为_______J。（g=10N/kg）
16．一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是______，
A．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
理由______。
三、综合题
17．2020年1月，陕西迎来了新年的第一场雪。大雪后，芳芳同学看见铲雪车在公路上进行铲雪作业，如图所示。他用手机上网查阅到该型号铲雪车的额定功率是100kW，质量是4t：（g取10N/kg，q柴油=4.0×107J/kg，ρ柴油=0.8×103kg/m3）
(1)汽车的轮胎做的宽大是为了________；
(2)已知铲雪车以额定功率保持20km/h的速度在一段长5km的平直路面上铲雪，求这一过程中铲雪车所做的功和受到的阻力_______、_________；
(3)该过程中铲雪车共消耗了10L柴油，则铲雪车的效率是多少______？（结果保留到1%）
18．纯电动公交车的大量使用，符合大环境提倡的“绿色节能低碳”的出行观念。如图是一辆纯电动公交车，换用新一代先进技术的新型磷酸铁锂动力电池，电池的能量密度比指标和原来相比提高了30%以上。电池更新换代后，整个车身的重量减轻．已知该公交车的质量为，共6个车轮，每个车轮与地面的接触面积为0.05m2。某次道路静止时实载40人，用时1h行驶了18km，假如每个人的质量为50kg，公交车行驶时所受阻力为总重力的0.05倍。求：（取10N/kg）
（1）该纯电动公交车车身重量减轻的好处有：__________________。（写出一条即可）
（2）公交车静止时对水平路面的压强是多少_____？（计算结果保留一位小数）
（3）公交车测试行驶过程中的平均速度是多少_____？发动机的功率是多大____？
（4）已知传统汽油公交车的效率约为20%，这种电动公交车代替汽油公交车在该次测试时节省了多少汽油_____？（，计算结果保留一位小数）
19．如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于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）。
(1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越_________（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3×104N，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？( )
(3)若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？( )
(4)电动机电源电压为220V保持不变，重物上升过程中，电路中的电流为10A，电动机线圈电阻为2欧姆，不考虑电动机各处摩擦，求货物上升所用的时间？( )
20．如图利用电动机通过滑轮组（虚线框内的滑轮组未画出）依次拉动物体A、B。图中效率为75%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，A所受阻力为24N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小__________（选填“相等”或“不相等”），电动机工作3s消耗的电能为__________J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为18N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小2N，此时电动机拉绳的力F2为__________N。
21．阅读下列短文
三峡船闸
三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，三峡大坝上下游的水位差最高可达113m.巨大的落差有利于生产可观的电力，当然也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下流，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸．
船闸由闸室和上下游闸门以及上、下游阀门组成，如图所示．
三峡船闸总长1621m，是世界上最大的船闸，船只在船闸中要经过5个闸室使船依次升高（或降低），每个闸室水位变化超过20m，因此三峡船的闸门非常高大，首级人字闸门高近40m，宽近20m，如 果平放在地面上，有两个篮球场大，倘若门外的水压在闸门上，设想有10万人每人用1000N 的力来顶着门，也挡不住水的压力，可见水对闸门的压力之大，为此，三峡船闸的闸门足足有 3m厚，无愧是“天下第一门”． （ρ水=1.0×103kg/m3， g 取 10N/kg ） 请回答下列问题：
（1）三峡船闸是根据_________________原理建造的，船只从上游进入闸室航行时，闸室阀门A、B的开启情况是_________________________________．
（2）船只从上游经过船闸到达下游，重力势能_________________（选填“增加”或“减少”）．
（3）—艘总重为100t的船，在闸室中缓慢上升20m，此过程中浮力对船做功为_________________J．
（4）若三峡大坝内蓄水深度为113m，请你估测一下，此时水对坝底产生的压强约为_________________个标准大气压．（结果取整数）
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．B
【详解】
A．一名中学生的重力约为，故A不符合题意；
B．一名中学生从一楼到二楼，所做的功大约为
故B符合题意；
C．一只鸡蛋重约为，故C不符合题意；
D．一名中学生双脚站立时对地压强约为
故D不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】
A．中学生的体重约，一层楼的高度约，中学生上一层楼克服重力做功约
故A符合题意；
B．教室中地板砖的边长一般是，成年人正常步行的步幅略小于此数值，在左右，故B不符合题意；
C．一个苹果的质量约，九年级物理课本的质量与此差不多，在左右，故C不符合题意；
D．中学生正常步行的速度在左右，故D不符合题意。
故选A。
4．C
【详解】
中学生跳绳时每次跳离地面的距离约为4厘米，则一次跳绳克服重力做的功约为
W1＝Gh1＝G×0.04m
平均每分钟跳120次，那么跳绳2分钟跳240次，克服重力做的总功
W＝240 Gh1＝240×G×0.04m
设这名同学要做这么多功需要爬楼的高度约为h，则有
Gh＝240×G×0.04m
h＝9.6m
每层楼的高度约为3米，二层楼的高度约为3米，则4层楼的楼高约为9米，8层楼的楼高约为27米，即跳绳2分钟克服重力做的功大约是这名同学爬4层楼克服重力做的功，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】
A．跳台滑雪运动员在空中滑翔的过程中，运动状态不断改变，受力不平衡，故A错误；
B．短道速滑运动员在弯道滑行的过程中，运动方向改变，运动状态改变，故B错误；
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动是由于冰壶具有惯性，能保持原来的运动状态，故C正确；
D．冰球运动员用球杆推着冰球在水平面上匀速滑动的过程中，杆对球有力的作用，球在力的方向有移动，因此杆对球做功，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
一只苹果的质量约为150g，则其重力为
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
桌子的高度约为0.8m，则苹果重力做功约为
W=Gh=1.5N×0.8m=1.2J
与B选项最为接近。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．C
【详解】
A．重庆鼓楼学校此时的大气压强约1×105Pa，故A不符合题意；
B．一只鸭子的质量约为3kg，鸭子的重力
G=mg=3kg×10N/kg=30N
鸭子漂浮在水面上受到的浮力等于重力约为30N，故B不符合题意；
C．一枚鸡蛋的重力在0.5N左右，讲台的高度在1m左右，将一枚鸡蛋从地上捡起放在讲台上做功约为
W=Gh=0.5N×1m=0.5J
故C符合题意；
D．人的正常体温为37℃，沐浴时的水温应该略高于体温，约为40℃，故D不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
①重力方向竖直向下，物体在竖直方向上有距离，则重力做负功；②拉力斜向上，物体斜向上运动，则拉力做了功；③木块所受支持力垂直于斜面，与运动方向垂直，则支持力不做功；④摩擦力沿斜面向下，与物体运动方向相反，做负功。
故选A。
9．A
【详解】
由图可知，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W1=F1s
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W2=F2s
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为
W3=F3×2s
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以综上分析可得
W1=W2＜W3
故选A。
10．A
【详解】
A．推着小车向前移动一段距离，对物体施加了力，并在力的方向上移动了一段距离，故A符合题意；
B．搬而未起，有力但是无距离，不做功，故B不符合题意；
C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力但是无距离，不做功，故C不符合题意；
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板有力，但是在力的方向上没有距离，即力的方向与运动的方向垂直，不做功，故D不符合题意。
故选A。
11．A
【详解】
A．无人机在空中悬停时处于静止状态，根据牛顿第一定律此时无人机所受合力为零，故A正确；
B．无人机向上加速飞行时处于非平衡状态，此时所受的力是非平衡力，故B错误；
C．以向上飞行的无人机为参照物，地面的位置发生改变，所以地面是运动的，故C错误；
D．水平匀速飞行的无人机受到的重力方向和运动方向垂直，所以重力不做功，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P=可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。
故选B。
13． 1 0 0.5
【详解】
[1]由题意可知，课本被水平匀速拉动，故此时拉力和摩擦力二力平衡，即
[2]重力方向竖直向下，物理课本在重力的方向上移动的距离为0，由可知，重力做功为0。
[3]由题意可知，水平拉力做功
14． 右 30
【详解】
（1）[1]弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小。
（2）[2]已知握力大小
F＝500N
移动的距离
s＝6cm＝0.06m
完成一个动作做的功
W＝Fs＝500N×0.06m＝30J
15． 动 1
【详解】
[1]鸡蛋下落过程，质量不变，高度降低，速度变大，重力势能变小，动能变大，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为动能。
[2]重力对鸡蛋所做的功为
16． C 拉力和物体在力的方向上移动的距离都相等
【详解】
[1][2]在光滑和粗糙两种不同的水平地面上拉力F相同（同样大小的力）、在力的方向上通过的距离s相同（前进相同的距离），根据W=Fs可知：两次做功一样多，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C 。
17． 减小压强 9×107J 18000N 28%
【详解】
(1)[1]汽车轮胎做的宽大是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
(2)[2]根据v=可得， 铲雪车前进5km所用的时间
t===0.25h=900s
根据P=可得，铲雪车做的功
W=Pt=1×105W×900s=9×107J
铲雪车所做的功是9×107J。
[3]铲雪车的推力
F== =18000N
因为匀速直线运动，即受到的阻力
f=F=18000N
铲雪车受到的阻力为18000N。
(3)[4]消耗柴油的体积
V=10L=1×10 2m3
根据ρ=可得，消耗柴油的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×1×10 2m3=8kg
柴油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=8kg×4.0×107J/kg=3.2×108J
则效率
η==28%
铲雪车的效率是28%。
答：(1) 汽车的轮胎做的宽大是为了减小压强；
(2)这一过程中铲雪车所做的功9×107J，受到的阻力的大小为18000N；
(3)该铲雪车的效率是28%。
18． 减小阻力 5m/s 10.8kg
综合应用题。
【详解】
(1)[1]该纯电动公交车车身重量减轻的好处：减小阻力、减轻因惯性产生的危害、减小对路面的压强等；
(2)[2]公交车静止时对地面的压力：
；
受力面积
，
公交车静止时对路面的压强
；
(3)[3][4]公交车测试行驶过程中的平均速度
，
公交车受到的牵引力
，
公交车发动机的功率
；
(4)[5]纯电动公交车测试时牵引力做功
，
用传统汽油公交车汽油完全燃烧放出的热量
，
节省汽油的质量
。
【点睛】
中等偏难题.失分原因：
小问 知识理解及应用 答题规范
（1） 缺乏相关知识储备，联想不到其他知识 /
（2） ①计算公交车静止时对地面的压力时忘记将乘客的重力包含在内 ②忽略“共6个车轮”，计算受力面积时出错 ①解题时缺少必要文字说明和公式推导过程； ②忘记或不会进行单位换算
（3） 不能联想到利用速度公式进行计算
（4） ①不理解燃油公交车行驶时的有用功为克服摩擦做功，总功为消耗的汽油完全燃烧 放出的热量； ②不能根据题意得出有用功相等，从而利用计算汽油完全燃烧放出的热量
19． 大 改变力的方向 180s
【详解】
(1)[1]设起重机的长度为l1，货物的重力为G1，平衡臂的长度为l2，配重的重力为G2，根据杠杆平衡条件可知，其它条件不变时，l1越大，G2就越大，平衡重质量越大。
(2)[2]由图可知a是定滑轮，所以作用是改变力的方向。
[3]吊起货物的最大重力为
吊起货物的最大质量为
(3)[4]克服重力做的功为
(4)[5]因不计动滑轮重和绳重，不计各处摩擦，所以电流所做的功转化为克服物体的重力做功和电动机的热量损失，所以货物上升所用时间为
20． 相等 200 8
【详解】
[1]拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力大小相等。
[2]已知电动机的效率为75%，电动机拉绳子的功率P=50W，则电动机的电功率
由可得，电动机工作3s消耗的电能
[3]依次拉动物体A、B，电动机的效率都为75%，不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则
①
②
由题知
F2+2N=F1③
将fA=24N、fB=18N代入①②式，解得
F2=8N
21． 连通器 A打开，B关闭 减少 2×107 11
【详解】
第一空．打开阀门时，船闸的上端开口，底部连通是一个连通器，水静止时水面相平，船顺利通过，船闸是利用连通器原理工作的．
第二空．船只从上游进入闸室航行时，闸室阀门A打开，B关闭，直至上游水位与闸室相平，船只从上游进入闸室．
第三空．船只从上游经过船闸到达下游，质量不变，高度减小，所以，重力势能减小．
第四空．船闸室中漂浮,则F浮=G=mg=100×103kg×10N/kg=1×106N，
浮力对船做功：W=F浮s=1×106N×20m=2×107J；
第五空．坝底所受水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×113m=1.13×106Pa，
n=≈11，相当于11个大气压；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页