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．如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是（　　）
A．将包提起来 B．站在水平匀速行驶的车上
C．乘电梯上升 D．提着包上楼
2．一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
3．2019年10月27日7时35分，临沂国际马拉松赛鸣枪开赛。本次赛事使用无人机（如图）进行了航拍，无人机匀速下降的过程中（　　）
A．失去了惯性 B．重力不做功 C．动能减小 D．机械能减小
4．如图所示，小华从课桌上拿起一个常见的医用外科口罩，对其相关数据进行了估测，其中最符合实际的是（　　）
A．口罩的质量约为30g
B．口罩的厚度约为0.5cm
C．对口罩所做的功约为10J
D．口罩正面受到的大气压力约为1700N
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．在100牛的拉力作用下，重200牛的物体在水平地面上前进2米时，拉力对物体做功（　　）
A．可能是600焦 B．一定是400焦
C．可能是200焦 D．以上说法均不对
8．在 5 秒时间内，将一个重为 5N 的物体沿着如图长 2m、高 1m 的斜面从底端匀速拉到顶 端，物体受到摩擦力为0.5N。则下列说法正确的是（　　）
A．使用斜面可以省力也能省功 B．沿斜面向上的拉力 0.5N
C．拉力做功的功率为 1.2W D．此时斜面的机械效率为 62.5%
9．2021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
10．成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成 从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用 完全正确的一组是
A．①③ B．①② C．①④ D．②④
11．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
12．如图所示，小华从课桌上拿起一个常见的医用外科口罩，对其相关数据进行了估测，其中最符合实际的（　　）
A．口罩的质量约为30g
B．口罩的厚度约为20mm
C．对口罩所做的功约为10J
D．口罩正面受到的大气压力约为1700N
二、填空题
13．如图所示，物体A重50牛，用大小为6牛的水平拉力F拉滑轮，使物体匀速移动5米，则地面对物体的摩擦力大小为___________牛，F做的功为___________焦。
14．杭温铁路建成通车后，仙居到杭州不到1小时，目前正在建造中。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成，可以提升与平移重物，其示意图如图所示：
（1）“龙门吊”将5000千克的重物先从地面提升到米，再向左平移6米到工作台，在这整个过程中“龙门吊”对重物做功的大小是______焦；
（2）已知重物的重力为G，主梁总长为L，不考虑主梁自身重力。重物由主梁右侧向左侧移动，当移动的距离为s时，以主梁左端点为支点，右支架对主梁的支持力F的表达式______（用所给字母表示。）
15．如图所示，拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使物体C和D都沿水平方向作匀速直线运动，不计滑轮重力和绳子摩擦，若拉力F1和F2大小均为30牛，物体C和D都移动了1米，则物体C与水平面间的滑动摩擦力大小为_______牛，物体D与水平面间的滑动摩擦力大小为______牛，拉力F2做了______焦功。
16．小明用30N的水平推力，将重为200N的购物车沿水平地面向前推动了10m，所用的时间是0.5min。在此过程中___________W，支持力对购物车做功为___________J。
三、综合题
17．为评估无人车的可操作性，一款国产无人车在出厂前需沿标准水平国道以 60km/h 的速度匀速行驶100km，获取测试数据。已知发动机的牵引力恒为720N，汽油的热值q=3.3×107J/L，请你计算：
（1）若某次测试中消耗的汽油为 5L，则本次测试中,
①汽油完全燃烧产生的热量；
②燃料利用效率（结果保留一位小数）.
（2）2019 年 10 月起太原市开始推广使用车用乙醇汽油，乙醇汽油是由 10%体积的乙醇与 90% 体积的汽油混合而成，其热值为 q=3.21×107J/L，若上述无人车使用乙醇汽油测试时，燃料的利用率为 40%，则
①在测试中，发动机牵引力做的功；
②在完成上述测试时，消耗的乙醇汽油的体积（结果保留一位小数）；
③乙醇，俗称酒精，推广使用乙醇汽油，有何积极意义 （请写出一点）
18．蹦极运动简化后与下列情景相似:如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动.假设空气阻力忽略不计.
(1)图乙是小球下落速度v与下落距离h的关系图像，由图像可知:当小球竖直下落到最低点时，动能为____J，下落的最大距离为_______m.
(2)图丙是弹性细绳弹力F与小球下落距离h的关系图像，由图像可知:弹性细绳原长为_______m.
(3)小球重力为_________N，小球从O点释放到下落至最低点过程中，重力做功________J.
(4)如果考虑空气阻力，小球最终会停在O点下方的某个位置，则小球最终停在h=_____m的位置.
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．工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图,汽车车厢高度h=1m,斜面长度s=2m,工人师傅用平行于斜面F=500N的力把G=700N的重物匀速推到车上．求
(1)重物在斜面上受到的摩擦力方向是______(选填“平行于斜面向下”“平行于斜面向上”或“垂直于斜面”)
(2)把重物由底端推至顶端,用了5s,推力的功率是多大______
(3)在推重物的过程中,斜面的机械效率是多大______
(4)重物在斜面上受到的摩擦力是多大______
21．2014年全面施工的龙岩大桥建成后，将超过法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥，其效果图如图所示．高架桥限60km/h，主桥长340m，引桥总长1449m．
（1）若轿车在正桥水平桥面上急速行驶，则根据轿车呈现的流线型外形可判断，轿车对桥面的压力_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）轿车的总重，其解释原理是气体的流速越大的地方，气体的压强就越_____．
（2）为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速，可以在桥面布点安装工作原理如图所示的传感电路．传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理，若超速，则启动违章拍照．若L0=10m，试计算t小于多少秒时，系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照_______________．
（3）若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s，则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳？_______________
（4）物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”，引桥可以看作是斜面机械模型．如图所示，若斜面的高度H一定，斜面的长度L可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端，L越长，F越小_______________．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．拉力竖直向上并在拉力方向上移动了距离，拉力做了功，故A不符合题意；
B．拉力竖直向上，在水平方向上移动了一段距离，所以拉力不做功，故B符合题意；
C．拉力竖直向上，并在拉力的方向上移动了距离，所以拉力做了功，故C不符合题意；
D．拉力向上，上楼过程中，在竖直方向上也移动了距离，所以拉力对包做了功，故D不符合题意。
故选B。
2．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。
3．D
【详解】
A．任何物体都有惯性，无人机匀速下降的过程中具有惯性，故A不符合题意；
B．无人机匀速下降的过程中，在重力方向上通过了距离，所以重力做了功，故B不符合题意；
CD．无人机匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度越来越小，重力势能越来越小；所以机械能减小，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．D
【详解】
A．口罩的质量约为3g，故A不符合题意；
B．口罩的厚度约为0.5mm，故B不符合题意；
C．口罩的重力
G=mg=3×10-3kg×10N/kg=0.03N
拿起口罩的高度约为50cm，对口罩所做的功约为
W=Gh=0.03N×0.5m=0.015J
故C不符合题意；
D．口罩正面的面积约为
S=15cm×12cm=180cm2
口罩正面受到的大气压力约为
F=pS=1×105Pa×180×10-4m2=1800N
故D符合题意。
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．C
【详解】
若拉力沿水平方向，则拉力对物体做功
若拉力不沿水平方向，则拉力对物体做功不等于200J。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．C
【详解】
A．使用斜面可以省力，但不能省功，故A错误；
B．有用功
额外功
则总功为
根据可得拉力为
故B错误；
C．拉力做功的功率为
故C正确；
D．斜面的机械效率为
故D错误。
故选C。
9．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。
10．A
【详解】
①水滴石穿，水由于重力而下降作用在石头上，石头的形状逐渐改变，故①正确；
②力的作用是相互的，水滴冲击石头时，石头对水滴也有相互作用的力，故②错误；
③水滴加速下落过程，重力的方向竖直向下，水滴下降的方向竖直向下，所以，重力对水滴做了功，故③正确；
④水滴下降的过程中，重力大于空气的阻力，做加速下落运动，受到的是非平衡力的影响，故④错误。
故选A。
11．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。
12．D
【详解】
A．一个常见医用外科口罩的质量约为3g，故A不符合题意；
B．一个常见医用外科口罩的厚度约为2mm，故B不符合题意；
C．口罩所受重力约为0.03N，克服重力做功将口罩从桌面拿起，所做的功远小于10J，故C不符合题意；
D．医用口罩的面积约为170cm2=0.017m2，口罩正面受到大气压力约为
故D符合题意。
故选D。
13． 3 15
【详解】
[1][2]如图所示，滑轮忽略重力影响，在水平方向受到向右的拉力F，向左受到两个力均为绳子的拉力，即A物体所受的摩擦力，所以有
根据功的公式可得
14． 4×105
【详解】
（1）重物的重力
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
整个过程中“龙门吊”对重物做功
W=Gh=5×104N×8m=4×105J
（2）重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中，以左侧的支柱为支点，右支架对主梁的支持F为动力，动力臂为整个主梁的长度，设为L，重物对杠杆的拉力大小等于物体的重力G，阻力臂为L-s，根据杠杆平衡条件有
FL=G(L-s)
右支架对主梁的支持力
15． 30 60 60
【详解】
[1]滑轮A是定滑轮，不能省力，由物体C沿水平方向作匀速直线运动可知，C与水平面间的滑动摩擦力等于拉力，大小为30N。
[2]滑轮B是动滑轮，能省一半力，由物体D沿水平方向作匀速直线运动可知，D与水平面间的滑动摩擦力等于拉力的二倍，大小为60N。
[3]拉力F2做的功为
16． 10 0
【详解】
[1]小明对购物车做的功
W=Fs=30N×10m=300J
小明对购物车做功的功率
P===10W
[2]购物车在水平地面上移动10m，支持力的方向竖直向上，在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，为0J。
17．（1）①1.65 108 J②43.6%（2）①7.2 107 J②5.6L③对环保有益处
【详解】
(1)①汽油完全燃烧的热量为：
；
②行驶的路程为
，
发动机的牵引力做的功为
，
燃料利用效率
(2)①发动机牵引力做的功为：
②由得
由得
；
③乙醇在燃烧时，产生水和二氧化碳，对环境影响小，且生活中容易得到等，故乙醇汽油积极意义：对环保有益处；减少对环境的污染；节省一次性能源等合理即可。
18． 0 2,5 1.2 3
7.2 1.5
(1)分析图乙可知小球下落的最大距离，小球下落到最低点时小球速度为0，小球动能为0；
(2)由图丙知，弹力F为0时绳的长度，即弹性细绳原长；
（3）由图乙知，速度最大时，高度为1.5m，此时拉力等于重力，据此可得小球重力，在由:W=Fs求重力做的功；
(4)小球最终停止时，处于平衡状态，拉力等于重力，据此可知此时绳长．
【详解】
(1)由图乙知，小球下落的最大距离为2.5m，此时小球下落到最低点，小球速度为0，则小球动能为0J；
(2)由图丙知，弹性细绳弹力F为0，绳的长度为1.2m,故弹性细绳原长为1.2m；
（3）由图乙知，速度最大时，高度为1.5m，因为小球在下落过程中先做加速运动，当拉力等于重力时，合力为0，速度达到最大，然后做减速运动，故当下落高度为1.5m时，速度最大，拉力等于重力，由图丙知，h=1.5m时，拉力F=3N，因此小球重力为3N；小球从O点释放到下落至最低点过程中，重力做功:W=Fs=3N2.4m=7.2J;
(4)小球最终停止时，处于平衡状态，受平衡力，即拉力等于重力，故小球最终停在h=1.5m的位置；
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． 平行于斜面向下 200W 70% 150N
【详解】
第一空．摩擦力与物体运动方向相反，所以把重物匀速推到车上时，摩擦力方向平行于斜面向下；
第二空．推力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J；
推力做功的功率是：；
第三空．推力做的有用功：W有=Gh=700N×1m=700J，
推力做功的机械效率：；
第四空．根据W总=W有+W额得额外功为：
W额= W总-W有=1000J-700J=300J，
再根据W额= fs得，重物在斜面上受到的摩擦力是：
．
21． 小于 小 0.6s 4×106J 见解析
【详解】
（1）轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速，由于气体在流速大的地方压强小，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力，从而使得轿车对地面的压力小于车的重力；
（2）车速不能超过60km/h，则，，即：时间间隔应小于0.6s，即可启动违章拍照．
（3）轿车通过该引桥时所做的功为：W=Pt=80×1000W×50s=4×106J．
（4）推导：总功为：W总=FL，有用功为：W有用=GH，
在不计摩擦的情况下，W总=W有用，即：FL=GH，则，
由此可知：当G、H一定时，L越大，F就越小．
答案第1页，共2页
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