浙教版科学九年级上册第三章第三节能量转化的量度 同步训练
一、单选题
1．表示物体做功快慢的物理量是（ ）
A．功 B．功率 C．机械效率 D．瓦特
【答案】B
【知识点】功率
【解析】【解答】表示物体做功快慢的物理量是功率；故ACD错误；B正确，符合题意；故选B．
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量．
2．以下属于功的单位是（ ）
A．焦/秒 B．牛 C．瓦 D．焦
【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】对选项中的物理单位进行分析，明确各自对应的物理量，就能确定符合题意的选项．
【解答】解：
A、1瓦特=1焦耳/秒，所以焦耳/秒是功率的单位，不是功的单位，故A不符合题意；
B、力的单位牛顿，简称牛，不是功的单位，故B不符合题意；
C、瓦特是功率的主单位，不是功的单位，故C不符合题意；
D、焦耳是功、能的主单位．符合题意．
故选D．
3．甲机械能比乙机械能的功率大，表示两机械在工作时（ ）
A．甲做功多 B．甲更省力 C．甲做功快 D．甲用时少
【答案】C
【知识点】功率
【解析】【解答】A、由W=Pt可知，功率大的机械做功不一定多，故A错误，不符合题意；BC、功率来表示物体做功的快慢的物理量，功率大的做功快，省力与功率大小无关，故B错误，C正确，符合题意；D、由 可知，功率大的机械用的时间不一定少，故D错误，不符合题意．故选C．
【分析】功率来表示物体做功的快慢．功率是指物体在单位时间内所做的功．计算公式 ．
4．当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（ ）
A．做功多 B．做功少 C．做功快 D．做功慢
【答案】C
【知识点】功率
【解析】【解答】机器的功率大，知单位时间内完成的功多，做功就快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快，故C正确，A、B、D错误．故选C．
【分析】功率是反映做功快慢的物理量，不是反映做功的多少．
5．（2016·湖州）以下四幅图中，克服物体重力做功的是（ ）
A．人推小车在水平路面上通过一段距离
B．人用力搬石头，石头没有被搬动
C．叉车把货物从地面抬升到一定高度
D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功包括两个必要的因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．本题考查的是力是否做功，要抓住做功的两个必要条件来做判断，且尤其注意力与距离的对应性．
【解答】解：A、人推小车在水平路面上通过一段距离，推力做了功，但重力的方向上没有通过距离，所以重力不做功，不合题意；
B、人用力搬石头，石头没有被搬动，有力但没有距离，所以没有做功，不合题意；
C、叉车把货物从地面抬升到一定高度，在重力方向上通过了距离，所以克服重力做了功，符合题意；
D、人提书包站在水平输送带上通过一段距离，力与距离的方向垂直，所以不做功，不合题意．
故选C．
6．下列情况中做功一定为1焦的是（ ）
A．将重为1牛的物体移动1米
B．将重为1牛的物体竖直向上移动1米
C．用1牛的力使物体移动1米
D．用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米
【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】功等于运动物体受到的力和在力的方向上通过的距离的乘积．
【解答】解：
A 不清楚物体沿什么方向运动，所以做功多少无法判断．此选项不符合题意；
B 向上施加的力没有说明是多大，所以做功多少无法判断．此选项不符合题意；
C 不清楚物体沿什么方向运动，所以做功多少无法判断．此选项不符合题意；
D 用竖直向上的1N的力使受力物体竖直向上移动1m，做的功为W=FS=1N×1m=1J．此选项符合题意．
故选D．
7．关于功、功率的说法，下列选项中正确的是（ ）
A．功率越大的机器做功一定越多 B．功率越小，做功越快
C．功率越大，功率越慢 D．功率越大，做功越快
【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】功率是单位时间内做功的多少，是表示做功快慢的物理量．功率的大小与做功多少和所用时间都有关系．
【解答】解：由W=Pt可知，做功多少与功率和做功时间都有关，未知做功时间，功率大，做功不一定多，故A错误；
功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快，故BC错误，D正确．
故选：D．
8．某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大．怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h； ②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的质量或体重G．下面比较方案中可行是（ ）
A．比较t的大小 B．比较G的大小
C．比较 的大小 D．比较 的大小
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】要想比较功率的大小，应从公式的角度，通过公式分析出需要测量的量，并注意在爬楼过程中，这里不同的量是每位同学的体重G和爬楼的时间t，而相同的量则是一楼到五楼的高度H，因此，根据这一分析，可判断各选项中的说法哪一个能达到实验的目的，且更简便．
【解答】解：由P= 可知，需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间T，而根据功的公式W=GH，还要知道每位同学的体重G的楼的高度H，值得注意的是，每位同学都是从一楼登上五楼，其高度H是相同的，所以不去测量楼的高度也不会影响到实验的结果．这样我们只需要测量每个同学的体重、爬楼的时间，通过比较 就可以知道功率的大小了．
故选C．
9．课外活动小组的同学想要估测同学在做引体向上时的功率．下列中不用测量的物理量是（ ）
A．同学的质量
B．同学自然吊在单杆上时，下巴到单杆的距离
C．完成n个引体向上所用的时间
D．单杆的高度
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】引体向上是克服自身的重力做功，功等于重力乘以上升高度．功率等于功除以时间．由此可得出，功率的公式P= = = ，根据公式的推导得出需要测量的量是同学的质量、身体上升的高度、做引体向上的时间．
【解答】解：引体向上活动过程中实质是克服自身的重力做功，由功率的公式P= = = 可知，必须要知道同学的质量，每次动作重心上升的高度（自然吊在单杆上时，下巴到单杆的距离），连续完成n个规范动作所用的时间，这样该同学的功率可求出来．而单杆的高度是和其没有关系的．
故选D．
10．学习了功率知识后，几位同学想比一比谁的功率大，以下是他们设计的四套方案，其中不可行的是（ ）
A．控制爬楼时间相同，通过控制负重（背沙袋）使总重相同，爬楼高度大的功率大
B．控制爬楼高度相同，测出各自体重，测出各自爬楼时间，算出功率进行比较
C．控制爬楼高度相同，比较爬楼时间，就可以比较功率大小
D．测出各自体重，爬楼时间和爬楼高度，算出功率进行比较
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算公式求出功，然后根据功率公式分析各选项，做出判断．
【解答】解：A、控制爬楼时间相同，通过控制负重（背沙袋）使总重相同，爬楼高度越大，做的功越多，功率越大，可以比较功率大小，不符合题意；
B、控制爬楼高度相同，测出各自体重，测出各自爬楼时间，算出功率进行比较，可以比较功率大小，不符合题意；
C、控制爬楼高度相同，比较爬楼时间，不知道他们的重力，不能比较做功多少，无法比较功率大小，符合题意；
D、测出各自体重，爬楼时间和爬楼高度，算出功率进行比较，可以比较功率大小，不符合题意；
故选C．
11．如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是（ ）
A．静止的小车在拉力的作用下向前运动
B．搬而未起
C．从地面提起小桶在路上匀速前进
D．将杠铃向上举起并停留了3秒
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．
【解答】解：A、人给静止的汽车一个拉力，汽车在力的作用下移动了距离，人对汽车做功．不符合题意．
B、小孩对石头有力的作用，但是石头没有在力的方向上产生距离，故小孩一直不会做功．符合题意．
C、从地面提起小桶时，人给水桶一个向上的力，水桶向上有移动距离，人对水桶做功．但提着水桶在水平面匀速前进，人给水桶仍是一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功．不符合题意．
D、双手举起杠铃，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上移动了距离，人对杠铃做功．不符合题意．
故选B．
12．以下实例，力对物体做功的是（ ）
A．举重运动员举着杠铃不动
B．小明将水桶从地面上提起
C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D．用力搬桌子而未搬起
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】解答此题要知道做功的两个必要因素为：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上产生距离．
【解答】解：A、举重运动员举着杠铃不动，这样是有力但无距离，没有做功，不符合题意；
B、将水桶从地面上提起，是在力的方向上移动一段距离，对物体做功了，符合题意；
C、虽然有力也有距离，但此距离不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，不符合题意；
D、搬桌子而未搬起，有力而无距离，没有做功，不符合题意；
故选B．
13．（2017·萧山模拟）如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为50厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为2牛。若在长木板左端用一水平力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（ ）
A．0.5J B．1.0J C．2.0J D．5J
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）用一水平推力F将匀质长直木板匀速推下桌子，均匀木板的重心在中心，当木板的重心到达桌子边时，木板就会在重力的作用下自己落下，所以只需将木板向右推动25cm即可；（2）因为匀速推动．推力与摩擦力是平衡力大小相等，可知推力大小，然后根据W=Fs求出推力做的功。
【解答】木块受到的摩擦力：f=2N，因为匀速推动．推力与摩擦力是平衡力大小相等，
推力：F=f=2N，s=25cm=0.25m，
推力做功：W=Fs=2N×0.25m=0.5J；
故选A
二、填空题
14．在国际单位制中，功的单位是 ，符号是 ，计算公式为 ，功率的单位是 ，符号是 ，计算公式为 ．
【答案】焦耳；J；W=Fs；瓦特；W；P=
【知识点】功
【解析】【分析】根据功、功率的单位、公式填写．
【解答】解：（1）功的单位是焦耳，简称焦，符号为J，功的计算公式是W=Fs，其中F表示作用物体上的力，s表示物体在力的方向上移动的距离；（2）功率是描述做功快慢的物理量，我们把单位时间内做功的多少叫功率，即P= ，为纪念瓦特，将功率的单位称作瓦特，简称瓦，符号为W．
故答案为：焦耳；J；W=Fs；瓦特；W；P= ．
15．做功的两个必要因素分别是：一是作用在物体上的 ，二是物体 移动的距离．功率是表示 的物理量，一台机器的功率为450瓦，表示的物理意义是 ．
【答案】力；在力的方向上；做功快慢；机器每秒做功450焦
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】（1）根据对做功两个必要因素的了解可直接做出解答；（2）知道功率是表示做功快慢的物理量，并对解释不同机器功率的物理意义即可．
【解答】解：（1）做功的两个必要因素分别是：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，二者缺一不可；（2）功率是功与时间的比值，是表示做功快慢的物理量；一台机器的功率为450瓦，表示的物理意义是机器每秒做功450焦．
故答案为：力；在力的方向上；做功快慢；机器每秒做功450焦．
16．做功包含两个必要的因素： 、 ．小车在水平向右的50N拉力作用下，匀速向右前进了100cm，则拉力做功是 ．
【答案】物体受到力的作用；在力的方向上移动一定距离；50J
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；
已知拉力和在拉力的方向上移动的路程，利用功的计算公式计算．
【解答】解：（1）力对物体做功的两个必要因素：物体受到力的作用和在力的方向上移动一定距离．（2）拉力做功W=FS=50N×100×10﹣2m=50J；
故答案为：物体受到力的作用；在力的方向上移动一定距离；50J．
17．（2017·浙江模拟）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，厂家对电动自行车性能进行了测试，得到速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象。已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A。电动自行车在7~12s受到的摩擦力为 N，电流做了 焦耳的功。
【答案】35；1200
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】本题以电动车为载体，考查了学生利用所学知识分析解决实际问题的能力；（1）观察速度-时间图象，电动自行车在0～7s速度越来越快，7～12s，速度不再变化；观察牵引力-时间图象，在7～12s牵引力大小不变，由于电动车匀速运动，牵引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小；（2）已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，利用W=UIt可求得电流做的功。
【解答】（1）由速度-时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；
由牵引力-时间图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f=F=35N；
（2）电流做功W=UIt=48V×5A×5s=1200J。
18．（2017·丽水）2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示。用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的 ；
（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3，上下水库平均水位差637米。上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为 焦。
【答案】（1）重力势能
（2）5.00682×1013
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）抽水是电能转化为水的重力势能的过程；（2）先根据密度公式计算出水的质量，在根据功的计算公式W=Fs可以计算出水的重力做的功。
【解答】（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能；
（2）水的质量，
水的重力G=mg=7.86×109×10N/kg=7.86×1010N，
水的重力做功为W=Gh=7.86×1010N×637m=5.00682×1013J；
故答案为：（1）重力势能；（2）5.00682×1013。
三、综合题
19．如图所示，在一次户外运动中，小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动．
（1）小明沿杆下滑过程中， 力对小明做功，小明重力势能减小．
（2）小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为f杆，则，f绳 f杆（选填“＞”，“=”，“＜”）．
（3）若小明沿杆向上爬，他受到的摩擦力的方向 ．
【答案】（1）重
（2）=
（3）竖直向上
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】（1）做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向移动一段距离；（2）据二力平衡的知识分析判断即可解决；（3）摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反．
【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下的，所以小明沿杆下滑过程中，受到重力的作用，且沿着竖直向下的方向移动了一段距离，所以重力做了功；（2）小明在沿绳或杆匀速下滑时，受到的是竖直向下的重力G（G=mg=50kg×10N/kg=500N）和竖直向上的摩擦力f；
由题意可知，小明始终是匀速下滑，处于平衡状态，所以，摩擦力与重力是一对平衡力，大小均与重力相同．因此f绳=f杆；（3）小明沿杆匀速向上爬，此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力，人此时的运动趋势是向下的，所以此处摩擦力方向为竖直向上．
故答案为：（1）重；（2）=；（3）竖直向上．
20．如图所示，物体G所受到的重力大小为40N。
（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功；
（2）若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功；
（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？
【答案】（1）解：物体沿竖直方向匀速运动时，F1=G=40N，
拉力做的功W1=F1h=40N×0.5m=20J；
（2）解：拉力F2对物体所做的功W2=F2S=20N×1m=20J；
（3）比较上述两种情况下的力、距离、功的大小，可以知道使用斜面可以省力，但使用斜面不能省功。
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】 【分析】（1）物体沿竖直方向匀速运动时，F1=G=40N，然后利用公式W=FS计算F1做的功；（2）求拉力F2对物体所做的功时，注意物体沿力的方向移动的距离是1m；（3）比较上述两种情况下的力、距离、功的大小，可以知道使用斜面省力不省功。
21．（2016·杭州模拟）斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力．图示为倾角θ=30°的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，做了16J的功．
（1）求斜面的高度；
（2）若斜面的高度h一定，倾角θ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．θ越小，F越小．
【答案】（1）解：由W=Fs得斜面的长度：s= = =4m，
因为∠θ=30°，所以s=2h，
则斜面的高度：h= = ×4m=2m；
（2）解：由图结合数学知识可得，s= ，
因为不考虑摩擦，所以W有用=W总，
即：Gh=Fs=F ，所以F=Gsinθ，
由题知0＜θ＜90°，当θ减小时，sinθ减小，
所以，当G一定时，θ越小，F越小，越省力．
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）知道拉力做的功和拉力大小，利用W=Fs求斜面长；知道倾角θ=30°，根据直角三角形边角关系可得斜面高；（2）倾角为θ（0＜θ＜90°），高为h，则斜面长s= ，在不考虑摩擦时，有用功等于总功，即Gh=F ，得出F与θ的关系式，据此得出答案．
【解答】解：（1）由W=Fs得斜面的长度：s= = =4m，因为∠θ=30°，所以s=2h，则斜面的高度：h= = ×4m=2m；（2）由图结合数学知识可得，s= ，因为不考虑摩擦，所以W有用=W总，即：Gh=Fs=F ，所以F=Gsinθ，由题知0＜θ＜90°，当θ减小时，sinθ减小，所以，当G一定时，θ越小，F越小，越省力．答：（1）斜面的高度为2m；（2）推导过程见上面．
1 / 1浙教版科学九年级上册第三章第三节能量转化的量度 同步训练
一、单选题
1．表示物体做功快慢的物理量是（ ）
A．功 B．功率 C．机械效率 D．瓦特
2．以下属于功的单位是（ ）
A．焦/秒 B．牛 C．瓦 D．焦
3．甲机械能比乙机械能的功率大，表示两机械在工作时（ ）
A．甲做功多 B．甲更省力 C．甲做功快 D．甲用时少
4．当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（ ）
A．做功多 B．做功少 C．做功快 D．做功慢
5．（2016·湖州）以下四幅图中，克服物体重力做功的是（ ）
A．人推小车在水平路面上通过一段距离
B．人用力搬石头，石头没有被搬动
C．叉车把货物从地面抬升到一定高度
D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离
6．下列情况中做功一定为1焦的是（ ）
A．将重为1牛的物体移动1米
B．将重为1牛的物体竖直向上移动1米
C．用1牛的力使物体移动1米
D．用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米
7．关于功、功率的说法，下列选项中正确的是（ ）
A．功率越大的机器做功一定越多 B．功率越小，做功越快
C．功率越大，功率越慢 D．功率越大，做功越快
8．某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大．怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h； ②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的质量或体重G．下面比较方案中可行是（ ）
A．比较t的大小 B．比较G的大小
C．比较 的大小 D．比较 的大小
9．课外活动小组的同学想要估测同学在做引体向上时的功率．下列中不用测量的物理量是（ ）
A．同学的质量
B．同学自然吊在单杆上时，下巴到单杆的距离
C．完成n个引体向上所用的时间
D．单杆的高度
10．学习了功率知识后，几位同学想比一比谁的功率大，以下是他们设计的四套方案，其中不可行的是（ ）
A．控制爬楼时间相同，通过控制负重（背沙袋）使总重相同，爬楼高度大的功率大
B．控制爬楼高度相同，测出各自体重，测出各自爬楼时间，算出功率进行比较
C．控制爬楼高度相同，比较爬楼时间，就可以比较功率大小
D．测出各自体重，爬楼时间和爬楼高度，算出功率进行比较
11．如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是（ ）
A．静止的小车在拉力的作用下向前运动
B．搬而未起
C．从地面提起小桶在路上匀速前进
D．将杠铃向上举起并停留了3秒
12．以下实例，力对物体做功的是（ ）
A．举重运动员举着杠铃不动
B．小明将水桶从地面上提起
C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D．用力搬桌子而未搬起
13．（2017·萧山模拟）如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为50厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为2牛。若在长木板左端用一水平力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（ ）
A．0.5J B．1.0J C．2.0J D．5J
二、填空题
14．在国际单位制中，功的单位是 ，符号是 ，计算公式为 ，功率的单位是 ，符号是 ，计算公式为 ．
15．做功的两个必要因素分别是：一是作用在物体上的 ，二是物体 移动的距离．功率是表示 的物理量，一台机器的功率为450瓦，表示的物理意义是 ．
16．做功包含两个必要的因素： 、 ．小车在水平向右的50N拉力作用下，匀速向右前进了100cm，则拉力做功是 ．
17．（2017·浙江模拟）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，厂家对电动自行车性能进行了测试，得到速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象。已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A。电动自行车在7~12s受到的摩擦力为 N，电流做了 焦耳的功。
18．（2017·丽水）2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示。用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的 ；
（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3，上下水库平均水位差637米。上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为 焦。
三、综合题
19．如图所示，在一次户外运动中，小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动．
（1）小明沿杆下滑过程中， 力对小明做功，小明重力势能减小．
（2）小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为f绳、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为f杆，则，f绳 f杆（选填“＞”，“=”，“＜”）．
（3）若小明沿杆向上爬，他受到的摩擦力的方向 ．
20．如图所示，物体G所受到的重力大小为40N。
（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功；
（2）若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功；
（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？
21．（2016·杭州模拟）斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力．图示为倾角θ=30°的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，做了16J的功．
（1）求斜面的高度；
（2）若斜面的高度h一定，倾角θ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．θ越小，F越小．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功率
【解析】【解答】表示物体做功快慢的物理量是功率；故ACD错误；B正确，符合题意；故选B．
【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量．
2．【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】对选项中的物理单位进行分析，明确各自对应的物理量，就能确定符合题意的选项．
【解答】解：
A、1瓦特=1焦耳/秒，所以焦耳/秒是功率的单位，不是功的单位，故A不符合题意；
B、力的单位牛顿，简称牛，不是功的单位，故B不符合题意；
C、瓦特是功率的主单位，不是功的单位，故C不符合题意；
D、焦耳是功、能的主单位．符合题意．
故选D．
3．【答案】C
【知识点】功率
【解析】【解答】A、由W=Pt可知，功率大的机械做功不一定多，故A错误，不符合题意；BC、功率来表示物体做功的快慢的物理量，功率大的做功快，省力与功率大小无关，故B错误，C正确，符合题意；D、由 可知，功率大的机械用的时间不一定少，故D错误，不符合题意．故选C．
【分析】功率来表示物体做功的快慢．功率是指物体在单位时间内所做的功．计算公式 ．
4．【答案】C
【知识点】功率
【解析】【解答】机器的功率大，知单位时间内完成的功多，做功就快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快，故C正确，A、B、D错误．故选C．
【分析】功率是反映做功快慢的物理量，不是反映做功的多少．
5．【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功包括两个必要的因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．本题考查的是力是否做功，要抓住做功的两个必要条件来做判断，且尤其注意力与距离的对应性．
【解答】解：A、人推小车在水平路面上通过一段距离，推力做了功，但重力的方向上没有通过距离，所以重力不做功，不合题意；
B、人用力搬石头，石头没有被搬动，有力但没有距离，所以没有做功，不合题意；
C、叉车把货物从地面抬升到一定高度，在重力方向上通过了距离，所以克服重力做了功，符合题意；
D、人提书包站在水平输送带上通过一段距离，力与距离的方向垂直，所以不做功，不合题意．
故选C．
6．【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】功等于运动物体受到的力和在力的方向上通过的距离的乘积．
【解答】解：
A 不清楚物体沿什么方向运动，所以做功多少无法判断．此选项不符合题意；
B 向上施加的力没有说明是多大，所以做功多少无法判断．此选项不符合题意；
C 不清楚物体沿什么方向运动，所以做功多少无法判断．此选项不符合题意；
D 用竖直向上的1N的力使受力物体竖直向上移动1m，做的功为W=FS=1N×1m=1J．此选项符合题意．
故选D．
7．【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】功率是单位时间内做功的多少，是表示做功快慢的物理量．功率的大小与做功多少和所用时间都有关系．
【解答】解：由W=Pt可知，做功多少与功率和做功时间都有关，未知做功时间，功率大，做功不一定多，故A错误；
功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快，故BC错误，D正确．
故选：D．
8．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】要想比较功率的大小，应从公式的角度，通过公式分析出需要测量的量，并注意在爬楼过程中，这里不同的量是每位同学的体重G和爬楼的时间t，而相同的量则是一楼到五楼的高度H，因此，根据这一分析，可判断各选项中的说法哪一个能达到实验的目的，且更简便．
【解答】解：由P= 可知，需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间T，而根据功的公式W=GH，还要知道每位同学的体重G的楼的高度H，值得注意的是，每位同学都是从一楼登上五楼，其高度H是相同的，所以不去测量楼的高度也不会影响到实验的结果．这样我们只需要测量每个同学的体重、爬楼的时间，通过比较 就可以知道功率的大小了．
故选C．
9．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】引体向上是克服自身的重力做功，功等于重力乘以上升高度．功率等于功除以时间．由此可得出，功率的公式P= = = ，根据公式的推导得出需要测量的量是同学的质量、身体上升的高度、做引体向上的时间．
【解答】解：引体向上活动过程中实质是克服自身的重力做功，由功率的公式P= = = 可知，必须要知道同学的质量，每次动作重心上升的高度（自然吊在单杆上时，下巴到单杆的距离），连续完成n个规范动作所用的时间，这样该同学的功率可求出来．而单杆的高度是和其没有关系的．
故选D．
10．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算公式求出功，然后根据功率公式分析各选项，做出判断．
【解答】解：A、控制爬楼时间相同，通过控制负重（背沙袋）使总重相同，爬楼高度越大，做的功越多，功率越大，可以比较功率大小，不符合题意；
B、控制爬楼高度相同，测出各自体重，测出各自爬楼时间，算出功率进行比较，可以比较功率大小，不符合题意；
C、控制爬楼高度相同，比较爬楼时间，不知道他们的重力，不能比较做功多少，无法比较功率大小，符合题意；
D、测出各自体重，爬楼时间和爬楼高度，算出功率进行比较，可以比较功率大小，不符合题意；
故选C．
11．【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．
【解答】解：A、人给静止的汽车一个拉力，汽车在力的作用下移动了距离，人对汽车做功．不符合题意．
B、小孩对石头有力的作用，但是石头没有在力的方向上产生距离，故小孩一直不会做功．符合题意．
C、从地面提起小桶时，人给水桶一个向上的力，水桶向上有移动距离，人对水桶做功．但提着水桶在水平面匀速前进，人给水桶仍是一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功．不符合题意．
D、双手举起杠铃，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上移动了距离，人对杠铃做功．不符合题意．
故选B．
12．【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】解答此题要知道做功的两个必要因素为：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上产生距离．
【解答】解：A、举重运动员举着杠铃不动，这样是有力但无距离，没有做功，不符合题意；
B、将水桶从地面上提起，是在力的方向上移动一段距离，对物体做功了，符合题意；
C、虽然有力也有距离，但此距离不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，不符合题意；
D、搬桌子而未搬起，有力而无距离，没有做功，不符合题意；
故选B．
13．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）用一水平推力F将匀质长直木板匀速推下桌子，均匀木板的重心在中心，当木板的重心到达桌子边时，木板就会在重力的作用下自己落下，所以只需将木板向右推动25cm即可；（2）因为匀速推动．推力与摩擦力是平衡力大小相等，可知推力大小，然后根据W=Fs求出推力做的功。
【解答】木块受到的摩擦力：f=2N，因为匀速推动．推力与摩擦力是平衡力大小相等，
推力：F=f=2N，s=25cm=0.25m，
推力做功：W=Fs=2N×0.25m=0.5J；
故选A
14．【答案】焦耳；J；W=Fs；瓦特；W；P=
【知识点】功
【解析】【分析】根据功、功率的单位、公式填写．
【解答】解：（1）功的单位是焦耳，简称焦，符号为J，功的计算公式是W=Fs，其中F表示作用物体上的力，s表示物体在力的方向上移动的距离；（2）功率是描述做功快慢的物理量，我们把单位时间内做功的多少叫功率，即P= ，为纪念瓦特，将功率的单位称作瓦特，简称瓦，符号为W．
故答案为：焦耳；J；W=Fs；瓦特；W；P= ．
15．【答案】力；在力的方向上；做功快慢；机器每秒做功450焦
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】（1）根据对做功两个必要因素的了解可直接做出解答；（2）知道功率是表示做功快慢的物理量，并对解释不同机器功率的物理意义即可．
【解答】解：（1）做功的两个必要因素分别是：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，二者缺一不可；（2）功率是功与时间的比值，是表示做功快慢的物理量；一台机器的功率为450瓦，表示的物理意义是机器每秒做功450焦．
故答案为：力；在力的方向上；做功快慢；机器每秒做功450焦．
16．【答案】物体受到力的作用；在力的方向上移动一定距离；50J
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；
已知拉力和在拉力的方向上移动的路程，利用功的计算公式计算．
【解答】解：（1）力对物体做功的两个必要因素：物体受到力的作用和在力的方向上移动一定距离．（2）拉力做功W=FS=50N×100×10﹣2m=50J；
故答案为：物体受到力的作用；在力的方向上移动一定距离；50J．
17．【答案】35；1200
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】本题以电动车为载体，考查了学生利用所学知识分析解决实际问题的能力；（1）观察速度-时间图象，电动自行车在0～7s速度越来越快，7～12s，速度不再变化；观察牵引力-时间图象，在7～12s牵引力大小不变，由于电动车匀速运动，牵引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小；（2）已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，利用W=UIt可求得电流做的功。
【解答】（1）由速度-时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；
由牵引力-时间图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f=F=35N；
（2）电流做功W=UIt=48V×5A×5s=1200J。
18．【答案】（1）重力势能
（2）5.00682×1013
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）抽水是电能转化为水的重力势能的过程；（2）先根据密度公式计算出水的质量，在根据功的计算公式W=Fs可以计算出水的重力做的功。
【解答】（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能；
（2）水的质量，
水的重力G=mg=7.86×109×10N/kg=7.86×1010N，
水的重力做功为W=Gh=7.86×1010N×637m=5.00682×1013J；
故答案为：（1）重力势能；（2）5.00682×1013。
19．【答案】（1）重
（2）=
（3）竖直向上
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】（1）做功的条件是：作用在物体上有力，且沿力的方向移动一段距离；（2）据二力平衡的知识分析判断即可解决；（3）摩擦力的方向与物体运动趋势的方向相反．
【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下的，所以小明沿杆下滑过程中，受到重力的作用，且沿着竖直向下的方向移动了一段距离，所以重力做了功；（2）小明在沿绳或杆匀速下滑时，受到的是竖直向下的重力G（G=mg=50kg×10N/kg=500N）和竖直向上的摩擦力f；
由题意可知，小明始终是匀速下滑，处于平衡状态，所以，摩擦力与重力是一对平衡力，大小均与重力相同．因此f绳=f杆；（3）小明沿杆匀速向上爬，此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力，人此时的运动趋势是向下的，所以此处摩擦力方向为竖直向上．
故答案为：（1）重；（2）=；（3）竖直向上．
20．【答案】（1）解：物体沿竖直方向匀速运动时，F1=G=40N，
拉力做的功W1=F1h=40N×0.5m=20J；
（2）解：拉力F2对物体所做的功W2=F2S=20N×1m=20J；
（3）比较上述两种情况下的力、距离、功的大小，可以知道使用斜面可以省力，但使用斜面不能省功。
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】 【分析】（1）物体沿竖直方向匀速运动时，F1=G=40N，然后利用公式W=FS计算F1做的功；（2）求拉力F2对物体所做的功时，注意物体沿力的方向移动的距离是1m；（3）比较上述两种情况下的力、距离、功的大小，可以知道使用斜面省力不省功。
21．【答案】（1）解：由W=Fs得斜面的长度：s= = =4m，
因为∠θ=30°，所以s=2h，
则斜面的高度：h= = ×4m=2m；
（2）解：由图结合数学知识可得，s= ，
因为不考虑摩擦，所以W有用=W总，
即：Gh=Fs=F ，所以F=Gsinθ，
由题知0＜θ＜90°，当θ减小时，sinθ减小，
所以，当G一定时，θ越小，F越小，越省力．
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）知道拉力做的功和拉力大小，利用W=Fs求斜面长；知道倾角θ=30°，根据直角三角形边角关系可得斜面高；（2）倾角为θ（0＜θ＜90°），高为h，则斜面长s= ，在不考虑摩擦时，有用功等于总功，即Gh=F ，得出F与θ的关系式，据此得出答案．
【解答】解：（1）由W=Fs得斜面的长度：s= = =4m，因为∠θ=30°，所以s=2h，则斜面的高度：h= = ×4m=2m；（2）由图结合数学知识可得，s= ，因为不考虑摩擦，所以W有用=W总，即：Gh=Fs=F ，所以F=Gsinθ，由题知0＜θ＜90°，当θ减小时，sinθ减小，所以，当G一定时，θ越小，F越小，越省力．答：（1）斜面的高度为2m；（2）推导过程见上面．
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