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．小球从某高度处由静止下落，若不计空气阻力，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图像是（　　）
A． B． C． D．
2．下列事例中，人对物体做了功的是（　　）
A．将重物从一楼扛到二楼
B．踢出去的足球在草地上滚动
C．运动员举着杠铃保持不动
D．提着水桶在水平路面上匀速前行
3．若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，则人手克服课本重力所做的功约为（　　）
A．10J B．1J C．0.1J D．0.01J
4．物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（　　）
A．该物块在CD段的惯性比AB段大
B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C．拉力F在AB段所做的功为20J
D．拉力F在CD段做功的功率为10W
5．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
6．一名初中生将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
7．如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（　 　）
A．甲图中小敏提着水桶在水平地面上匀速前进 B．乙图中小宁扛着米袋慢慢爬上楼梯
C．丙图中小明用力推汽车，汽车没动 D．丁图中小煌举着杠铃原地不动
8．小明将一枚鸡蛋从地面举过头顶所做的功大约是（　　）
A．0.5J B．1J C．2J D．5J
9．下列实例中，有力对下面打点物体做功的是（　　）
A．苹果从树上自由的落到地面
B． 背着书包在水平路面上行走
C． 推着油桶不动阻止其向下滚动
D．小球在光滑水平面上匀速运动
10．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
11．2022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
12．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（　　）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2
二、填空题
13．在火神山建设工地上，一推土机推着一块石头移动，如图甲所示，推力F方向不变，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示，由图像可知：0～3s内，推力对物体做功______J； 9～12s 内，推力对物体做功的功率为______W。
14．一个重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。
15．跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经20s下落220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40s。则运动员在整个下降过程中的平均速度是______m/s，重力做的功为______J。
16．起重机将重为1500N的物体匀速提升5m，又在水平面上匀速移动了10m，起重机在水平方向做的功为______J，在竖直方向做的功为______J。
三、综合题
17．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表：g＝10N/kg假如汽车上只有司机一人，质量为60kg，汽车以60km/h的速度在水平路面匀速行驶36km，耗电9kW h，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍。
空车质量 1380kg 最大功率 100kW
轮胎与地面总接触面积 0.03m2 最高时速 120km/h
电池容量 42kW h 最大续行里程 260km
(1)电动汽车前进和倒退的切换是通过改变_______来改变电动机转动方向的。电动汽车要限制行车速度的根本目的是要限制车的_______（选填“动能”或“惯性”）；
(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大____？
18．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。
19．如图所示是“擦窗机器人”，它的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上：（g 取 10N/kg）
(1)机器人竖直吸在玻璃上进行擦窗工作时，其主机内部的气压________（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生“吸力”；
(2)当擦窗机器人在玻璃板上静止时，其受到的摩擦力与________力为一对平衡力；若用真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)若该“擦窗机器人”在重力作用下以 0.2m/s 的速度匀速向下擦窗时，摩擦力f 与吸盘在此面积上对玻璃的压力F的关系是f=0.1F，已知吸盘与玻璃的接触面积为20cm2，则“擦窗机器人”对玻璃的压强是多少_______？擦窗1.5s重力做了多少功 ________？
20．2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。
(1)登顶的一大难关是第二台阶，这段垂直高度4米的岩壁上架着中国梯（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？______
(2)科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是______；
(3)受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙），打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有______。
21．小明爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，这辆汽车匀速行驶144km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kw，请运用所学的知识解答下列问题．（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（1）汽车发动机工作时，将汽油燃烧释放的________ 能转化为________能．
（2）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？________
（3）汽车发动机的效率是多少？________
（4）小汽车在水平路面高速行驶时对地面压强________ （“大于”“等于”或“小于”）静止时对地面压强．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
小球从某高度处由静止下落，若不计空气阻力，小球做加速运动，在相同时间内物体下落的高度越来越大，物体的重力不变，由W＝Gh可知，相同时间内重力对该球做功越来越多，结合选项可知C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】
A．将重物从一楼扛到二楼，对重物的力是向上的，并且在力的方向上移动了距离，做了功，故A符合题意；
B．踢出去的足球，由于惯性在草地上滚动，有距离，但不再受人的作用力，没有做功，故B不符合题意；
C．运动员举着杠铃保持不动，用了力，但没有移动距离，没有做功，故C不符合题意；
D．提着水桶在水平路面上匀速前行，力的方向竖直向上，移动的距离在水平方向上，二者方向相互垂直，水桶没有在力的方向上通过距离，没有做功，故D不符合题意。
故选A。
3．B
【详解】
物理课本的质量大约是150g，课桌的高度大约是0.7m，课本的重力
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
手克服课本所受重力所做的功
W=Gh=1.5N×0.7m=1.05J
故选B。
4．D
【详解】
A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误；
B．由题知，物块在AB段和CD段的速度之比为2∶5，AB和CD距离相等，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5∶2，故B错误；
C．物块在AB段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功
W=FABsAB=fABsAB=1N10m=10J
故C错误；
D．物块在CD段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率
P=FCDvCD=fCDvCD=2N5m/s=10W
故D正确。
故选D。
5．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。
6．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。
7．B
【详解】
A．甲图中小敏提着水桶在水平地面上匀速前进，小敏对水桶的拉力竖直向上，运动距离在水平方向，力与运动距离垂直，力不做功，故A不符合题意；
B．乙图中小宁扛着米袋慢慢爬上楼梯，小宁对米袋的力竖直向上，上楼梯时，在竖直方向有距离，小宁对米袋做功，故B符合题意；
C．丙图中小明用力推汽车，汽车没动，有力但无距离，力不做功，故C不符合题意；
D．丁图中小煌举着杠铃原地不动，有力但无距离，力不做功，故D不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】
一枚鸡蛋的重力约为0.5N，小明将鸡蛋由地面举过头顶的高度约为2m，所做的功约为
W=Gh=0.5N×2m=1J
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．A
【详解】
A．受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，做功，故A符合题意；
B．重力和对书包支持力在竖直方向，运动方向水平，不做功，故B不符合题意；
C．油桶没有运动，无距离，不做功，故C不符合题意；
D．重力竖直方向，平面光滑所以没有摩擦，运动方向水平，不做功，故D不符合题意。
故选A。
10．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。
11．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。
12．B
【详解】
CD．由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD错误；
AB．由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1=f；在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根据W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。
故选B。
13． 0
【详解】
[1][2]由图丙可知，0～3s内石头静止，没有在推力的方向上经过距离，所以推力对物体做功为零；9～12s内物体以3m/s的速度做匀速直线运动，则推力对物体做功的功率为
14． 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。
15． 8 1.6×105
【详解】
[1][2]由图可知匀速运动时速度为5m/s，后20s匀速下降高度为
h2=v2t2=5m/s×20s=100m
总高度为
h=h1+h2=220m+100m=320m
则全程平均速度为
重力做功为
W=Gh=500N×320m=1.6×105J
16． 0 7500
【详解】
[1]起重机将物体沿水平方向匀速移动，在拉力的方向上没有移动距离，起重机不做功，即做功为0。
[2]起重机将物体匀速提升，起重机做功
W＝Gh＝1500N×5m＝7500J
17． 电流方向 动能 2.592×107J
【详解】
(1)[1]电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流和磁场方向有关，改变电流方向更为方便，故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]物体动能的大小与物体的质量和速度有关，惯性大小只与物体的质量有关，电动汽车质量不变，进行限速，其实质是限制汽车的动能大小。
(2)[3]电动汽车对水平地面的压力为
电动汽车对地面的压强为
(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
电动车匀速行驶36km，牵引力做的功为
18． 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
19． 小于 重力 不变 1×105Pa 6J
【详解】
(1)[1]当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压减小，小于外界大气压，产生压力差，所以它能牢牢地吸在竖直玻璃上。
(2)[2]当擦窗机器人在玻璃板上静止时，处于平衡状态，在竖直方向上受到的摩擦力与重力是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力；
[3]若用真空泵继续向外抽气，擦窗机器人仍处于平衡状态，受到的摩擦力依然与其自身重力是一对平衡力，大小不变。
(3)[4]该“擦窗机器人”在重力作用下匀速向下擦窗时，受到的摩擦力等于自身重力，大小为
摩擦力f 与吸盘在此面积上对玻璃的压力F的关系是f=0.1F，则玻璃受到的压力为
则“擦窗机器人”对玻璃的压强
[5]该“擦窗机器人”在重力作用下以 0.2m/s 的速度匀速向下擦窗，运动了1.5s，由可得下降的距离
重力做功
20． 3000J 多次测量求平均值减小误差 AB、AC、OB
(1)利用G＝mg可求得登山队员的重力，再利用W＝Gh可求得爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳。
(2)多次测量的目的：一是用来求平均值来减小误差，二是为了从不同情况中找到普遍规律，据此选择。
(3)利用相似三角形对应边的比等于相似比可得旗杆的高度。
【详解】
(1)[1]登山队员的重力
爬完岩壁做功
(2)[2]科学家在珠峰底都设立了多个观测点来测量珠峰高度的目的是多次测量求平均值减小误差。
(3)[3]要测算出旗杆高度H，利用相似三角形对应边的比等于相似比，则，因此需测出的数据有AB、AC、OB。
【点睛】
此题主要考查功的计算，同时涉及到相似三角形对应边成比例，因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力。
21． 内 机械 1150N 40% 小于
【详解】
(1)汽车发动机工作时,将汽油燃烧释放的内能转化为机械能;
(2)因为，所以由得：
发动机做的功：
又因为，所以汽车受的牵引力：
(3)已知
因此汽油完全燃烧释放能量：
所以发动机的效率：
(4)小汽车外型是流线型,当小汽车在水平路面高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力减小,受力面积不变,根据可以知道,小汽车在水平路面高速行驶时对地面压强小于静止时对地面压强.
因此，本题正确答案是:(1)内;机械;
(2)汽车匀速行驶时的牵引力是1150N;
(3)汽车发动机的效率是40%;
(4)小于.
答案第1页，共2页
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