粤沪版物理九年级上册课课练：11.1　怎样才叫做功（含答案）

[11.1　怎样才叫做功]
一、选择题
1.[2019·北京] 如图所示为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是 (　　)
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
2.如图所示是甲、乙两名同学对物体做功的情况,下列说法中正确的是 (　　)
A.甲做功为500 J,乙做功为1500 J
B.甲做功为零,乙做功为零
C.甲做功为500 J,乙做功为5000 J
D.甲做功为零,乙做功为500 J
3.[2019·天津] 小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,他提鸡蛋的力做的功最接近 (　　)
A.9 J B.30 J
C.90 J D.300 J
4.[2019·海南] 用大小相同的力F,作用在质量不同的物体上,使它们分别在同一水平地面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),F所做的功分别为W1和W2,则 (　　)
A.W1=W2 B.W1=W2
C.W1=2W2 D.W1=4W2
5.非洲旱季,常用中间有转轴的塑料桶运水。如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是 (　　)
6.小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平地面上运动,两次运动的s-t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的大小关系正确的是(　　)
A.F1>F2 ,W1>W2 B.F1=F2,W1>W2
C.F1=F2,W17.骑自行车上坡的人常走“S”形路线, 原因是 (　　)
A.可以省力、省功 B.不能省力、省功
C.不能省力,但可以省功 D.能省力,但不能省功
二、填空题
8.把水桶从水井里提到地面上,提水桶的力　　　　功;用力提着水桶沿水平路面向前走,提水桶的力　　　　功;小孩用力提水桶时,桶没被提起来,小孩的提力　　　　功。(均选填“做”或“不做”)
9.如图所示,用F=30 N的水平推力推重为40 N的物体沿水平方向做匀速直线运动,若推力F对物体做了60 J的功,则在这一过程中物体运动了　　　　m,重力做的功为　　　　
J。
10.一座平直大桥全长1.6 km,一辆总质量为30 t的载重汽车匀速行驶通过该桥。该车通过桥中央时对桥面的压力为　　　　N,已知该车匀速直线行驶时受到路面的摩擦力是车重的0.1,则通过该桥时汽车重力所做的功是　　　　J,牵引力所做的功为　　　　　J。(g取10 N/kg)
11.如图所示,不计绳重和摩擦,用一动滑轮把重40 N的物体以0.5 m/s的速度匀速提升,用时4 s,绳端拉力是25 N,则绳端拉力所做的功是　　　J,动滑轮的挂钩对物体所做的功是
　　　　J。
　
12.如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平地面以0.4 m/s的速度运动了2 s,弹簧测力计的示数为5 N,则拉力F做的功为　　　J。
13.[2020·毕节] 如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图图乙所示,则0~3 s推力F的大小为　　　　N,3~6 s物体所受摩擦力的大小为　　　　N,6~9 s内推力F对物体所做的功为
　　　　J。
三、实验探究题
14.在“测量提升物体所做的功”的实验中,小李所在的实验小组利用长木板、木块组装成斜面(如图甲所示),并进行如图下实验:
①用刻度尺测量斜面的长s和高h;
②将小车正放在斜面底端,用测力计沿　　　　方向　　　　拉动小车至斜面顶端,测量利用斜面提升重物时的拉力,计算拉力所做的功W1;
③如图图乙所示,沿　　　　方向匀速提升小车至斜面顶端,使之上升高度h,测量此时的拉力,并计算拉力所做的功W2;
④保持斜面高度不变,用不同的长木板改变斜面的坡度,再做一组实验,并将实验数据填入下表中。
实验 次数 斜面 坡度 斜面长 度s/m 沿斜面的 拉力F/N A 小车重力 G/N 斜面高度 h/m B
1 较缓 0.8 0.6 / 2.0 0.20 /
2 较陡 0.5 0.9 / 2.0 0.20 /
回答下列问题:
(1)该实验的目的是　 。
(2)根据实验要求,将上述实验步骤中的空格填写完整。
(3)将记录实验数据的表格A、B两处填写完整:
A:　 ;
B:　 。
(4)该实验最合理的结论是　　　　(填字母)。
A.利用斜面提升物体可以省力
B.利用斜面提升物体既可以省力,也可以省功
C.利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功
四、计算题
15.[2020·宜昌] 为解决乡村快递派送交通不便的问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他派送。某次派送包裹的质量为12 kg,飞行高度为120 m,10 min内水平飞行里程为6.5 km。问:(g取10 N/kg)
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120 m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少
16.如图所示,一名顾客用水平推力F将购物车从粗糙斜坡的底端匀速推上顶端,斜坡长s,高h,购物车(含车上物品)重G,在这一过程中,水平推力做的功为 (　　)
A.0 B.Fs
C.Gh D.F
答案
1.D　 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功;从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功;从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功;举着杠铃稳定站立的过程中,运动员施加了力,但杠铃没有移动距离,所以人对杠铃不做功。
2.D　 由题图可知,甲同学对物体的拉力竖直向上,物体在水平方向上移动了距离,即物体没有在力的方向上移动距离,所以甲同学对物体没有做功,即做的功为零。乙同学对物体的推力水平向左,物体在推力的作用下移动了10 m,所以乙同学对物体做的功:W=Fs=50 N×10 m=500 J。
3.C　 托起两个鸡蛋的力大约是1 N,则提30个鸡蛋的力大约为F= N=15 N;每层楼的高度大约为3 m,则小华实际爬楼的高度:s=3 m×2=6 m;小华提鸡蛋的力做功约为W=Fs=15 N×6 m=90 J。
4.B　 两个物体受到的力都是F,通过的距离都是s,根据W=Fs可以判断两个力做功相等,即W1=W2。
5.C　 由图可知,A、B选项中小华用背背、用手抱,力的方向向上,而桶是在水平方向上移动一段距离,即沿力的方向没有移动距离,因此不做功;平拉时的滑动摩擦力大于滚拉时的滚动摩擦力,所以平拉时的拉力大于滚拉时的拉力,由于移动的距离s相同,由W=Fs可知平拉时做功最多,故C选项正确。
6.B　 根据图像可知,物体两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度相同,因此滑动摩擦力大小相等,拉力大小相等,即F1=F2。由图像可知,相同时间内第二次通过的距离小,根据公式W=Fs可知,相同时间内,W1>W2。
7.D
8.做　不做　不做　 将水桶从井里提到地面上,手给水桶一个向上的力,水桶在力的作用下通过了距离,所以提水桶的力做了功。用力提着水桶沿水平路面向前走,手给水桶一个向上的力,水桶是在水平方向上通过了距离,不是在力的方向上通过了距离,所以这种情况下提水桶的力不做功。小孩用力提水桶时,桶没被提起来,此时小孩给水桶一个力,但水桶没有移动距离,所以小孩的提力不做功。
9.2　0　 由W=Fs得,物体运动的距离:s===2 m;重力的方向是竖直向下的,物体在水平方向上运动,没有沿重力的方向移动距离,故重力做功为0 J。
10.3×105　0　4.8×107
(1)车的质量m=30 t=3×104 kg,
车的重力:G=mg=3×104 kg×10 N/kg=3×105 N,
车对桥面的压力:F=G=3×105 N。
(2)因为汽车在竖直方向上没有移动距离,即h=0 m,所以汽车重力所做的功为0 J;
汽车行驶中受到的阻力:f=0.1G=0.1×3×105 N=3×104 N,
汽车匀速直线行驶,受力平衡,所以牵引力F=f=3×104 N;
牵引力所做的功:W=Fs=3×104 N×1.6×103 m=4.8×107 J。
11.100　80　 (1)由题意可知,物体上升的高度为h=vt=0.5 m/s×4 s=2 m,绳子自由端移动的距离为s=2h=2×2 m=4 m,拉力做的功为W=Fs=25 N×4 m=100 J;(2)因物体匀速上升,动滑轮的挂钩对物体的拉力F'=G=40 N,动滑轮对物体所做的功为W'=F'h=Gh=40 N×2 m=80 J。
12.8　 图中使用的是动滑轮,拉力等于弹簧测力计的示数,即F=5 N,拉力端移动的距离:s=2s物=2v物t=2×0.4 m/s×2 s=1.6 m,拉力做的功:W=Fs=5 N×1.6 m=8 J。
13.2　4　24　 (1)由图乙可知,在0~3 s内,物体相对于水平地面没有发生运动,处于静止状态;由F-t图像可知,此时物体受到的推力F=2 N。
(2)由v-t图像可知,在6~9 s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态;由F-t图像可知,在6~9 s内拉力F'=4 N,由二力平衡条件可得滑动摩擦力f=F'=4 N,由v-t图像可知,3~6 s物体的速度增大,做变速直线运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,虽然速度变化,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,因此物体受到的摩擦力仍是4 N。
(3)在6~9 s内,物体做匀速直线运动,v=2 m/s,由v=可得,物体移动的距离:
s=vt=2 m/s×3 s=6 m,
推力F对物体所做的功:
W=F's=4 N×6 m=24 J。
14.(1)探究利用斜面提升物体是否省功　
(2)②斜面　匀速　③竖直
(3)沿斜面提升小车所做的功W1/J
竖直提升小车所做的功W2/J
(4)C
(1)由表中实验数据可以算出沿斜面提升小车拉力所做的功和竖直提升小车拉力所做的功,可以通过比较,得出利用斜面提升物体是否可以省功,这就是本实验的目的。
(2)实验步骤②中,应将小车正放在斜面底端,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做匀速直线运动,测量并计算拉力所做的功;实验步骤③中,沿竖直方向匀速提升小车至斜面顶端,使之上升高度h,测量并计算拉力所做的功。
(3)要探究使用斜面是否省功,需要计算沿斜面提升小车所做的功W1和竖直提升小车所做的功W2,所以表格A、B两处填写的内容分别为:沿斜面提升小车所做的功W1/J、竖直提升小车所做的功W2/J。
(4)第1次实验中沿斜面提升小车所做的功为W1=F1s1=0.6 N×0.8 m=0.48 J,竖直提升小车所做的功为W=Gh=2 N×0.2 m=0.4 J;第2次实验中沿斜面提升小车所做的功为W1'=F2s2=0.5 N×0.9 m=0.45 J,竖直提升小车所做的功仍为0.4 J;由以上数据可知,利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功,故C正确。
15.(1)无人机水平飞行的平均速度:
v===39 km/h。
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升过程中,包裹在竖直方向受力平衡,拉力等于重力,拉力对包裹做的功:W=Fh=Gh=mgh=12 kg×10 N/kg×120 m=1.44×104 J。
16.D　 将购物车从斜坡底端推上斜坡顶端的过程中,在水平推力F方向上移动的距离为,推力对购物车所做的功:W=Fs'=F,选项D正确。