浙教版科学九年级上册3.3能量转化的量度 同步练习
一、单选题
1．（2021九上·杭州期中）一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，木箱分别在光滑和粗糙的水平地面上前进相同的距离，则 （ ）
A．在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．条件不够，无法比较做功的多少
2．（2019九上·温州期中）关于功和能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体具有的能越多，它做的功越多
B．物体有了能就一定正在做功
C．做功的物体一定具有能
D．物体做功的多少与它具有的能无关
3．（2019九上·杭州月考）有一圆柱铁块，想用如上甲乙两种方法使它倒下成丙图状。比较两种方法力和做功大小正确的是（ ）
A．F1>F2 W1>W2 B．F1
C．F1=F2 W1=W2 D．F14．（2021九上·淳安期中）如图所示，塔式起重机下挂着重物，在下列三种情形中：①重物静止不动；②重物匀速向上运动；③重物沿水平方向匀速移动。下列关于钢索拉力对重物做功的判断及其原因的分析，正确的是（ ）
A．只有情形①③做了功，因为重物的机械能发生了变化
B．只有情形②做了功，因为重物的机械能发生了变化
C．只有情形①③做了功，因为起重机消耗了能量
D．只有情形②做了功，因为起重机消耗了能量
5．（2021九上·浙江期中）2022年金华市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A． 排球被墙壁反弹回来的瞬间，受力平衡
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁到反弹回来的过程中，排球的机械能一直在减小
D．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
6．（2021九上·台州期中）如图，重物P放在一水平长木板OA上，将长木板绕O端匀速缓慢转动一定角度，重物P相对于木板始终保持静止。匀速转动过程中，下列说法错误的是（ ）
A．外力对木板做了功
B．木板对重物P做了功
C．重物P的机械能不断变大
D．长木板和重物的总机械能保持不变
7．（2021九上·义乌期中）如图所示，甲同学站在地面上用定滑轮把地面上的物体匀速向上运送到某一高度处。乙同学站在某一高处用动滑轮把该物体也从地面上匀速向上运送到同样的高度处。不计绳和滑轮之间的摩擦，绳子的重力和动滑轮的重力均不计。就甲和乙这一运送物体的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．甲和乙做功相同 B．甲和乙做功的功率相同
C．甲比乙做的功多 D．甲比乙做功的功率大
8．（2021九上·诸暨期中）如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为SAB ， 水平面CD光滑，长度为SCD ， 运动时间分别为tAB、tCD ， 运动速度分别为vAB、vCD。则（ ）
A．若SAB=SCD ， 则拉力在AB段做功较多
B．若SAB>SCD且tAB=tCD ， 则拉力在AB段做功较快
C．若SAB=SCD且tAB>tCD ， 则拉力在AB段做功较快
D．若vAB=vCD ， 则拉力在AB段和CD段做功一样多
9．（2021九上·绍兴期中）在甲、乙两图中，甲图地面粗糙，乙图地面光滑．质量分别为 m、2m 的两个物体在大小都为 F 的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
A．甲图中 F 做的功小于乙图中 F 做的功
B．甲图中 F 做的功等于乙图中 F 做的功
C．甲图中 F 做的功大于乙图中 F 做的功
D．条件不足，无法比较
10．（2020九上·诸暨期中）速度是用路程和时间的比值来定义的（v= ），物理学常用这种方法来定义物理量．下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是 （ ）
A．密度 B．压强 C．功 D．功率
11．（2019九上·余杭期中）关于功、功率，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受力且运动时，力对物体就做了功
B．功率大的机器做功一定多
C．功率大的机器做功就快
D．做功快的机器做功一定多
12．某机器的功率为100瓦，它的物理意义是（ ）
A．这台机器能做100焦的功 B．这台机器能做100焦/秒的功
C．这台机器每秒做100焦的功 D．这台机器每秒做100焦/秒的功
13．（2021九上·舟山月考）根据所学知识判断，下列叙述正确的是（ ）
A．功率越大做功越多
B．比热大的物体吸收热量一定多
C．内能小的物体也可以向内能大的物体传递热量
D．酸有相似的化学性质，是由于它们的溶液中都含有酸根离子
14．（2021九上·淳安期中）以下估测中，基本符合实际情况的是（ ）
A．人正常步行的速度约5m/s B．某同学跳绳时功率约1kW
C．中学生的体重约50N D．把两个鸡蛋举高1m做的功约1J
15．（2021九上·淳安期中）如图是一辆汽车在恒定不变的牵引力作用下，沿水平面匀速直线运动，在下列图象中，能反映这个台牵引力所做的功W与时间t的关系是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．（2021九上·奉化期末）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1 F2，P1 P2
(均选填“>”、“<”或“=”)。
17．（2021九上·金华期中）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 J，他放学后整个过程中所做总功的功率是 W。
18．比较两台机器做功快慢的方法有以下两种：
（1）在 相同的条件下，比较做功所用时间的多少。
（2）在 相同的条件下，比较做功的多少。
19．科学上，把 所做的功叫作功率，它可以反映 ，其计算公式为 ，单位是 。若某台机器的功率是1千瓦，表示该机器在1秒钟内可做功 。
20．（2021九上·淳安期中）某起重机的功率为1.5千瓦，表示的意思是 。此起重机在0.5分钟匀速将某重物吊起了6米高，则该重物的质量为 。
21．（2021九上·东阳月考）推土机在祖国建设中发挥了重要作用。现有一履带式推土机，其额定功率为120kW， 质量为1.5×104kg。
（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，则F、v与P之间的关系是P= 。
（2）若推土机在120kW 的额定功率下工作，在平直场地上以1.5m/s的速度匀速前进了20m．则推土机所做的功为 焦。
22．（2021九上·诸暨期中）九年级的同学即将面临体育中考。下面是体重为50千克的小徐在备考中的一些场景。(g取10N/kg)
（1）小徐跳绳跳起高度约为5厘米(人整体上升，如图甲所示)，一分钟180次，一分钟内他跳绳的功率为 。
（2）在练习实心球时，小徐投出的实心球在空中画了一条优美弧线，如图丙。这个过程中，小徐对实心球有做功的是（ ）
A．用力将实心球抛出 B．实心球在空中飞行
C．实心球掉到地上 D．实心球在地上滚动
23．（2019九上·温州月考）在今年盛大的70周年国庆大阅兵中，展示了我国许多世界先进的尖端武器装备，歼20飞机是其中之一，图是五机编队匀速水平直线保持整体飞过天安门前时拍摄的其中两架。飞机在空中匀速水平直线飞过时，飞机推力 功（选填“做”或“没有做”）；两飞机匀速水平直线飞过天安门的过程中，机械能是 （选填“增加”、“不变”或“减少”）。
24．（2019九上·杭州月考）如下图是立定跳远时的动作分解图.不计空气阻力，运动员在空中运动过程中，能量转化过程为 .在答题纸的坐标图中大致作出，此过程中运动员动能与时间t的变化图像 （不需要标注相关数据）；若运动员运动到最高点时，一切外力消失，运动员将会 ；若运动员体重50千克，跳远距离为2.6米，起跳后的最大高度为40厘米，则在该过程中运动员克服重力做功 焦（g=10牛/千克）.
25．（2019九上·杭州月考）如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1cm2,质量不计,摩擦不计,大气压强恒为1.0x105帕。现将活塞匀速缓慢提高 15米,则活塞在15米高处静止不动时，拉力F的大小为 牛；在提升的过程中克服水的重力做功 焦；拉力F对活塞至少做功为 焦.（g=10 N/kg）
三、实验探究题
26．（2021九上·诸暨期中）斜面在生活生产中常见，在科学实验中也常有，以下科学实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
27．（2020九上·镇海期末）风车是利用风力做功的装置。小科制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、 和 ；
（2）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度 h、所用的时间 t、回形针的总质量 m，则风车做功的功率 P＝ （表达式中的物理量均用符号表示）；
（3）如果选用较 （填“粗重”或“细轻）的线做实验，则测得风车的功率值将偏小；风车做功过程中，回形针获得了动能和 能。
四、解答题
28．（2021九上·义乌期中）在某次打捞水下的物件时，用了水下机器人潜入水下打捞物件。若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，那么，机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动1min，机器人水平推力做的功为多少焦？
29．（2021九上·淳安期中）某同学用一个大小不变的力50牛将足球踢出，使足球在水平地面上运动了20米(球没有离地)，你 ▲ (选填“能”或“不能”)。根据这些条件计算人踢足球时对足球所做的功？如果能请计算。如果不能请自加一个已知条件，然后计算。
30．（2021九上·义乌期中）金义东（金华﹣义乌﹣东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。完成下列问题：
（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？
（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少？
（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？
31．（2021九上·洞头期中）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从300米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15秒下落后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒，求在这个过程中：
（1）在0-15秒内，运动员的机械能变化情况是
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
（2）运动员匀速下降时重力做功的功率。
32．（2021九上·临海月考）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（1）小明和自行车的总重力；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功和功率是多大。
33．（2021九上·台州期中）我市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.4m，用了0.5s，轨迹如图所示。
（1）起跳后运动员还能继续前进是因为 。
（2）则此过程重力做的功为多少焦？
（3）重力的平均功率为多少瓦？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】功；功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算公式W=Fs，分析解答。
【解答】由W=Fs知道，在光滑和粗糙两种不同的水平地面上F相同、s相同，所以两次做功一样多。
故选C。
2．【答案】C
【知识点】能量及其存在的不同形式；功
【解析】【分析】如果一个物体能够做功，我们就说它具有能量，据此分析判断。
【解答】物体具有的能越多，它可以向外做的功越多，但是不一定做功，故A、B错误；
做功的物体一定具有能量，故C正确；
物体做功越多，说i吗它具有的能量越大，故D错误。
故选C。
3．【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】杠杆五要素：动力，阻力，动力臂，阻力臂和支点。⒈支点：杠杆绕着转动的固定点，通常用O表示。⒉动力：为达到目的而使杠杆转动的力，通常用F1表示。⒊阻力：阻碍杠杆转动的力，通常用F2表示。⒋动力臂：从支点到动力作用线的距离叫动力臂，通常用L1表示。⒌阻力臂：从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，通常用L2表示。
【解答】（1）由甲乙两图可知，按照甲的方法，它的支点为B，F1力臂为BD，如果按照乙图方法，支点就是C，F2力臂为DC，因为BD大于DC，所以F1＜F2。
（2）无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功，两种方法使得柱体重心移动距离相等，所以两个力做功相等，隐藏比较使用甲乙两种方法，人至少要做的功的大小：W1=W2
故答案为：D
4．【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离，据此分析判断。
【解答】①重物静止不动，它只受到起重机施加的力，而没在力的方向上通过距离，因此没有做功；
②重物匀速向上运动时，起重机对它施加向上的拉力，且它在这个力的方向上通过距离，因此对物体做了功。由于高度增大，所以物体的重力势能增大；
③重物沿水平方向匀速移动，它受到起重机向上的拉力，但是没有在这个方向上通过距离，因此没有做功。此时它的动能与重力势能都没有发生改变。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
5．【答案】C
【知识点】平衡状态的判断；力是否做功的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它处于平衡状态，受到平衡力；
（2）重力势能与质量和高度有关；
（3）根据能量转化的知识判断；
（4）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A. 排球被墙壁反弹回来的瞬间，它处于加速运动状态，没有处于平衡状态，即受力不平衡，故A错误；
B.排球从墙壁弹回手臂过程中，它的高度不断减小，则它的重力势能越来越小，故B错误；
C.排球撞击墙壁到反弹回来的过程中，不断与空气摩擦，会有部分机械能转化为内能，则排球的机械能一直在减小，故C正确；
D.垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂没有力继续作用在排球上，因此手臂对排球没有做功，故D错误。
故选C。
6．【答案】D
【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）（2）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
（3）（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】A.在木板转动的过程中，木块受到向上的力，且木板在这个方向上通过了一段距离，则外力对木板做功，故A正确不合题意；
B.木板对重物施加向上的力，重物在这个方向上通过了距离，则木板对重物做功，故B正确不合题意；
C.重物P的高度不断增大，则它的重力势能不断增大，根据“机械能=动能+重力势能”可知，它的机械能不断增大，故B正确不合题意；
D.长木板和重物的重心高度不断增大，则它们的重力势能增大，根据“机械能=动能+重力势能”可知，它的机械能不断增大，故D错误符合题意。
故选D。
7．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功和功率的计算公式分析判断。
【解答】匀速提升同一物体到同一高度处，二种情况下做的有用功都为W有用=Gh，即有用功相等。因不计绳子质量和摩擦，所以W=W有用=Gh，故A正确，C错误；
因功率是由功和做功时间共同决定的，而题干中没有做功时间，故无法判断功率的大小，故B、D错误。
故选A。
8．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs分析做功的大小，根据P=Fv比较功率的大小。
【解答】根据题意可知，拉力F相等，且AB和CD的距离相等，根据W=Fs可知，拉力做的功一样多，故A错误；
若SAB>SCD且tAB=tCD ，根据公式可知，速度vAB>vCD。根据P=Fv可知，拉力做功功率PAB>PCD，则拉力在AB段做功快，故B正确；
若SAB=SCD且tAB>tCD ，根据公式可知，速度vABPCD，则拉力在CD段做功快，故C错误；
根据W=Fs=Fvt可知，只知道拉力和速度的大小关系，不知道时间的大小，无法判断做功的大小，故D错误。
故选B。
9．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs分析判断。
【解答】根据W=Fs可知，做功的大小只与物体受到的力和物体在力的方向上通过的距离有关。根据题目描述可知，两个物体受到的力F大小相等，且运动的距离s相等，因此对两个物体做的功相等，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10．【答案】C
【知识点】密度及其特性；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率
【解析】【分析】根据各个选项中的物理量的定义分析判断。
【解答】A.密度用物质的质量与体积的比值来表示，故A不合题意；
B.压强用压力与受力面积的比值来表示，故B不合题意；
C.功用力和距离的乘积来表示，故C符合题意；
D.功率用功与时间的比值来表示，故D不合题意。
故选C。
11．【答案】C
【知识点】力是否做功的判断；功率
【解析】【分析】（1）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过距离；
（2）功率就是表示物体做功快慢的物理量；
（3）根据公式W=Pt可知，做功的多少与功率的大小和时间决定。
【解答】A.如果物体受力，但是没有在力的方向上通过距离，那么力对物体不做功，故A错误；
B.当时间一定时，功率大的机器做功一定多，没有限制时间相同，故B错误；
C.功率就是表示物体做功快慢的，因此功率大的机器做功就快，故C正确；
D.当时间一定时，做功快（功率大）的机器做功一定多，没有限制时间相同，故D错误。
故选C。
12．【答案】C
【知识点】功率
【解析】【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量，根据功率的物理意义，来分析选项的内容.
【解答】100瓦的物理意义是指这台机器每秒可以做功100焦耳.故答案为C.
13．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；比热容；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）根据公式W=Pt判断；
（2）根据吸热公式Q=cm△t分析；
（3）热传递的条件是温度差，即热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递；
（4）根据酸的化学性质判断。
【解答】A.根据W=Pt可知，当时间相同时，功率越大，做功越多，故A错误；
B.根据Q=cm△t可知，当物体的质量和升高的温度相同时，比热容越大，吸收的热量越多，故B错误；
C.物体的内能小但是温度高，而内能大的温度低，那么内能小的物体也可以向内能大的物体传递热量，故C正确；
D.酸有相似的化学性质，是由于它们的溶液中都含有氢离子，故D错误。
故选C。
14．【答案】D
【知识点】速度与物体运动；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据对速度、功率、体重和功的认识判断。
【解答】A.人正常步行的速度约1m/s左右，故A错误；
B.某同学跳绳时，体重大约500N，每次跳起10cm，每分钟跳100次，那么功率为：，故B错误；
C.中学生的体重约500N，故C错误；
D.两个鸡蛋的重力大约1N，举高1m做的功为：W=Gh=1N×1m=1J，故D正确。
故选D。
15．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Pt和P=Fv分析即可。
【解答】汽车受到的牵引力不变，且做匀速直线运动，根据P=Fv可知，发动机的功率保持不变。
根据W=Pt可知，当功率不变时，牵引力做的功与时间成正比，二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
16．【答案】=；<
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图像确定该物体的运动状态，然后根据二力平衡确定拉力和阻力的大小关系，进而比较两个拉力的大小；
（2）根据图像比较该物体运动速度的大小，再根据P=Fv比较对应功率的大小。
【解答】（1）根据甲图可知，s-t图像是一条通过坐标原点的斜线，那么它做匀速直线运动，此时推力F1=f。根据乙图可知，v-t图像是一条平行线，即物体还做匀速直线运动，此时推力F2=f。因为物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，那么推力F1=F2。
（2）根据甲图可知，此时的速度为：；
根据乙图可知，此时的速度为4m/s；
则速度v1根据公式P=Fv可知，对应功率P117．【答案】360；24
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算出小勇对书包做的功；
（2）根据W总=G总h计算小勇做的总功，再根据计算做功的功率。
【解答】（1）小勇对书包做的功W=Gh=40N×9m=360J；
（2）小勇做的总功W总=G总h=（40N+600N）×9m=5760J；
做功的功率：。
18．【答案】（1）做功的多少
（2）做功所用时间
【知识点】功率
【解析】【分析】根据功的计算式W=Pt可知，功的大小与功率和时间大小有关，据此分析解答。
【解答】（1）在做功的多少相同的条件下，比较做功所用时间的多少。
（2）在做功所用时间相同的条件下，比较做功的多少。
19．【答案】在单位时间内；做功的快慢；P= ；瓦特；1000焦
【知识点】功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功率的定义、意义、公式、单位等知识解答。
【解答】科学上，把在单位时间内所做的功叫作功率，它可以反映做功的快慢，其计算公式为 ，单位是瓦特。若某台机器的功率是1千瓦，表示该机器在1秒钟内可做功1000焦。
20．【答案】该起重机在1秒钟内所做的功是1500焦；750kg
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据可知，功率等于功和时间的比值，表示在单位时间内物体所做功的多少；
（2）首先根据W=Pt计算出起重机所做的功，再根据计算物体的重力，最后根据计算出物体的质量。
【解答】（1）某起重机的功率为1.5千瓦，表示的意思是：该起重机在1秒钟内所做的功是1500焦。
（2）起重机所做的功W=Pt=1500W×30s=45000J；
物体的重力：；
则物体的质量：。
21．【答案】（1）Fv
（2）1.6×106
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】因为是匀速前进，利用功率公式和功的公式W=Fs，结合速度公式，分析求解。
【解答】 (1)
(2) 当推土机以额定功率进行推土作业时，则： P=120kW=1.2x105W
推土机所做的功
22．【答案】（1）75W
（2）A
【知识点】力是否做功的判断；功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg计算出小徐的重力， 然后根据W=nGh计算出一分钟内所做的功， 最后根据公式计算跳绳的功率；
(2)做功的两个因素：①有力作用在物体上；②物体在力的方向上通过一段距离；
【解答】(1)W=180Gh=180mgh= 180x50kgx10N/kgx0.05m=4500J
(2)球离开小徐的手之后，小徐的手对球无作用力，不再做功，则用力将实心球抛出过程中小卜徐对实心球做了功，故选A。
23．【答案】做；减小
【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）功的两个因素：①物体受到力；②物体在力的方向上通过距离；
（2）飞机飞行消耗燃料，使飞机的质量减小，据此分析动能和重力势能的变化即可。
【解答】（1） 飞机在空中匀速水平直线飞过时， 它受到一个水平方向的推力，且在这个力的方向上通过距离，因此推力做功；
（2） 两飞机匀速水平直线飞过天安门的过程中， 飞机的质量不断减小，虽然速度不变，但动能减小；虽然高度不变，但重力势能减小；根据机械能=动能+重力势能可知，它们的机械能减小。
24．【答案】先动能转化为重力势能，后重力势能转化为动能；；水平匀速直线运动；200
【知识点】功；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。 物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
【解答】物体在空中时,因为它具有质量,地球对他有引力,所以需要力量来托住它,才能保持在空中,而它落下来后对地面有压力,所以空中的物体具有重力势能!物体从高处落下,若使它停下,就需要力对它做功,所以它具有动能，因此运动员在空中运动过程中，能量转化过程为先动能转化为重力势能，后重力势能转化为动能；此过程中运动员动能与时间t的变化图像为
若运动员运动到最高点时，一切外力消失，运动员将会水平匀速直线运动。
W=Fs=500N×0.4m=200J
25．【答案】10；50；100
【知识点】功；功的计算公式的应用
【解析】【分析】 当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功 。
【解答】 （1）由于大气压强的限制，活塞上升时，管内、外水位差存在一个最大值h=
所以管内水面（或活塞）相对于河岸的升高量等于管内、外水位差，即h1=h=10m；
活塞继续上升了h2=H-h1=5m时，水面不动，活塞与水之间是真空。
（2）水上升阶段：设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为F下、F上，管内、外水位差为h，则：
则有F下=pS，F上=（p-ρgh）S，
由于活塞始终平衡，故F-F下+F上=0，即F-pS+（p-ρgh）S=0，
解得：F=ρghS．
可见，力F跟h成正比，F在h1距离上的平均值为F=ρgh1S．
F在h1距离上的功为WF=Fh1=ρgh1S h1=×1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×10-4m2×10m=50J。水不上升阶段：力F做的功等于活塞克服大气压力做的功，
故WF′=pSh2=1.0×105Pa×1×10-4m2×5m=50J。
所以整个过程中，力F做的功等于WF+WF′=50J+50J=100J。
故答案为：10；50；100
26．【答案】（1）减小
（2）W1=W2=W3
（3）速度
【知识点】功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）斜面的坡度越小，小车滑下时的速度越小，而运动时间更长，这样更便于测量运动时间，从而准确计算出平均速度。
（2）根据能量转化的知识分析；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，小车的速度越大。
【解答】（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以减小斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）小车从斜面上滑下后，克服水平面上的阻力做功，当小车静止下来时，小车的动能全部转化为内能。由于小车的动能相同，所以克服阻力做的功也相等，即W1=W2=W3；
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系。
27．【答案】（1）刻度尺；秒表
（2）
（3）粗重；重力势
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）风车旋转，将下面的重物吊起，克服重物的重力做功。根据W=Gh=mgh可知，要计算出风车做的功必须测量物体的质量和上升高度；根据可知，要计算出风车做功的功率，就必须测量重物上升的时间，据此确定所需器材；
（2）根据功的计算式W=Gh=mgh和功率的计算式分析推导即可；
（3）当风车旋转时，风车对重物和细线都做功，即W总=W线+W物。如果细线的重力较大，那么对细线做的功就较大，而对重物做功变小，自然计算出的功率就变小。回形针向上运动具有动能，位置升高而具有重力势能，据此分析解答。
【解答】（1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、刻度尺和秒表；
（2）风车克服回形针的重力做功，那么W=Gh=mgh；
风车做功的功率为：。
（3）如果选用较粗重的线做实验，则测得风车的功率值将偏小；风车做功过程中，回形针获得了动能和重力势能。
28．【答案】根据图像可知，当速度为0.5m/s时，机器人受到海水的阻力f=200N；
则1min内它前进的距离：s=vt=0.5m/s×60s=30m；
机器人做匀速直线运动，则它受到的水平推力与阻力相互平衡，
即它受到的水平推力F=f=200N；
那么水平推力做功：W＝Fs＝200N×30m＝6000J
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据s=vt计算出机器人前进的距离，再根据二力平衡计算出海水的水平推力，最后根据W=Fs计算出水平推力做的功。
29．【答案】不能；
足球在离开脚之前运动了10cm
W=FS=50N×0.1m=5J
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
（2）根据W=Fs计算人对足球做的功。
【解答】（1）只知道脚对足球的踢力，而不知道在这个力的作用下移动的距离，因此不能计算出对足球做的功；
（2）只需补充足球在力的作用下移动的距离即可，如：足球在离开脚之前运动了10cm，
那么人踢足球时对足球做的功：W=FS=50N×0.1m=5J。
30．【答案】（1）答：若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要0.9小时；
（2）答：停靠时，空载列车对铁轨的压强为2.5×106Pa；
（3）答：若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为2.67×106W。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出列车行驶的时间；
（2）首先根据F=G=mg计算出空载列车对铁轨的压力，再根据计算出列车对铁轨的压强；
（3）首先根据f=0.04G计算出列车受到的摩擦力，再根据二力平衡的知识计算出列车受到的牵引力，最后根据P=Fv计算出列车的功率。
【解答】（1）列车从金华到东阳共需要：；
（2）空载列车对铁轨的压力F=G=mg=200×103kg×10N/kg=2×106N；
则列车对铁轨的压强；
（3）列车受到的阻力：f=0.04G=0.04×2×106N=8×104N；
此时列车受到的牵引力与阻力为平衡力，
即牵引力F=f=8×104N；
则列车的功率为：P=Fv=8×104N×=2.67×106W。
31．【答案】（1）B
（2）解；匀速下落的高度为：h＝vt＝15×5m/s=75m
匀速下落重力做的功：W＝Gh＝500N×75m＝37500J
匀速下降时，重力做功的功率：P=W/t= 37500J / 15s =2500w
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据机械能和内能的转化判断；
（2）根据图像，确定运动员匀速运动的时间和速度，然后根据h=vt计算出下降的高度，再根据W=Gh计算出重力做的功，最后根据计算出重力做功的功率。
【解答】（1）再0~15s内，运动员不断与空气摩擦，克服空气阻力做功，则它的机械能会转化为内能，则这段时间内它的机械能一直变小，故选B。
32．【答案】（1）解：小明和自行车的总重力G=(m1+m2)g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N
（2）解：他骑行时自行车对地面的压强
（3）解：阻力为f=0.02G=0.02×750N=15N
因为匀速，所以动力等于15N，速度为
他骑行时的功率是P=Fv=15N×5m/s=75W
【知识点】压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式G=mg计算出小明和自行车的总重力；
（2）自行车对地面的压力等于小明和车的总重力，再根据压强公式 计算车对地面的压强；
（3）首先根据f=0.02G计算出自行车受到的阻力，再根据二力平衡的知识计算出自行车受到的牵引力，接下来根据计算出行驶的速度，最后根据P=Fv计算骑行时的功率。
33．【答案】（1）运动员具有惯性
（2）W=Gh=500N×0.4m=200J
（3）P= =40W
【知识点】惯性；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
（2）根据W=Gh计算重力做的功；
（3）根据公式计算重力做功的平均功率。
【解答】（1）起跳后运动员还能继续前进是因为运动员具有惯性。
1 / 1浙教版科学九年级上册3.3能量转化的量度 同步练习
一、单选题
1．（2021九上·杭州期中）一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，木箱分别在光滑和粗糙的水平地面上前进相同的距离，则 （ ）
A．在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．条件不够，无法比较做功的多少
【答案】C
【知识点】功；功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算公式W=Fs，分析解答。
【解答】由W=Fs知道，在光滑和粗糙两种不同的水平地面上F相同、s相同，所以两次做功一样多。
故选C。
2．（2019九上·温州期中）关于功和能的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体具有的能越多，它做的功越多
B．物体有了能就一定正在做功
C．做功的物体一定具有能
D．物体做功的多少与它具有的能无关
【答案】C
【知识点】能量及其存在的不同形式；功
【解析】【分析】如果一个物体能够做功，我们就说它具有能量，据此分析判断。
【解答】物体具有的能越多，它可以向外做的功越多，但是不一定做功，故A、B错误；
做功的物体一定具有能量，故C正确；
物体做功越多，说i吗它具有的能量越大，故D错误。
故选C。
3．（2019九上·杭州月考）有一圆柱铁块，想用如上甲乙两种方法使它倒下成丙图状。比较两种方法力和做功大小正确的是（ ）
A．F1>F2 W1>W2 B．F1C．F1=F2 W1=W2 D．F1【答案】D
【知识点】功
【解析】【分析】杠杆五要素：动力，阻力，动力臂，阻力臂和支点。⒈支点：杠杆绕着转动的固定点，通常用O表示。⒉动力：为达到目的而使杠杆转动的力，通常用F1表示。⒊阻力：阻碍杠杆转动的力，通常用F2表示。⒋动力臂：从支点到动力作用线的距离叫动力臂，通常用L1表示。⒌阻力臂：从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，通常用L2表示。
【解答】（1）由甲乙两图可知，按照甲的方法，它的支点为B，F1力臂为BD，如果按照乙图方法，支点就是C，F2力臂为DC，因为BD大于DC，所以F1＜F2。
（2）无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功，两种方法使得柱体重心移动距离相等，所以两个力做功相等，隐藏比较使用甲乙两种方法，人至少要做的功的大小：W1=W2
故答案为：D
4．（2021九上·淳安期中）如图所示，塔式起重机下挂着重物，在下列三种情形中：①重物静止不动；②重物匀速向上运动；③重物沿水平方向匀速移动。下列关于钢索拉力对重物做功的判断及其原因的分析，正确的是（ ）
A．只有情形①③做了功，因为重物的机械能发生了变化
B．只有情形②做了功，因为重物的机械能发生了变化
C．只有情形①③做了功，因为起重机消耗了能量
D．只有情形②做了功，因为起重机消耗了能量
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离，据此分析判断。
【解答】①重物静止不动，它只受到起重机施加的力，而没在力的方向上通过距离，因此没有做功；
②重物匀速向上运动时，起重机对它施加向上的拉力，且它在这个力的方向上通过距离，因此对物体做了功。由于高度增大，所以物体的重力势能增大；
③重物沿水平方向匀速移动，它受到起重机向上的拉力，但是没有在这个方向上通过距离，因此没有做功。此时它的动能与重力势能都没有发生改变。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
5．（2021九上·浙江期中）2022年金华市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A． 排球被墙壁反弹回来的瞬间，受力平衡
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁到反弹回来的过程中，排球的机械能一直在减小
D．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
【答案】C
【知识点】平衡状态的判断；力是否做功的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它处于平衡状态，受到平衡力；
（2）重力势能与质量和高度有关；
（3）根据能量转化的知识判断；
（4）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A. 排球被墙壁反弹回来的瞬间，它处于加速运动状态，没有处于平衡状态，即受力不平衡，故A错误；
B.排球从墙壁弹回手臂过程中，它的高度不断减小，则它的重力势能越来越小，故B错误；
C.排球撞击墙壁到反弹回来的过程中，不断与空气摩擦，会有部分机械能转化为内能，则排球的机械能一直在减小，故C正确；
D.垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂没有力继续作用在排球上，因此手臂对排球没有做功，故D错误。
故选C。
6．（2021九上·台州期中）如图，重物P放在一水平长木板OA上，将长木板绕O端匀速缓慢转动一定角度，重物P相对于木板始终保持静止。匀速转动过程中，下列说法错误的是（ ）
A．外力对木板做了功
B．木板对重物P做了功
C．重物P的机械能不断变大
D．长木板和重物的总机械能保持不变
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）（2）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
（3）（4）机械能=动能+重力势能，据此分析判断。
【解答】A.在木板转动的过程中，木块受到向上的力，且木板在这个方向上通过了一段距离，则外力对木板做功，故A正确不合题意；
B.木板对重物施加向上的力，重物在这个方向上通过了距离，则木板对重物做功，故B正确不合题意；
C.重物P的高度不断增大，则它的重力势能不断增大，根据“机械能=动能+重力势能”可知，它的机械能不断增大，故B正确不合题意；
D.长木板和重物的重心高度不断增大，则它们的重力势能增大，根据“机械能=动能+重力势能”可知，它的机械能不断增大，故D错误符合题意。
故选D。
7．（2021九上·义乌期中）如图所示，甲同学站在地面上用定滑轮把地面上的物体匀速向上运送到某一高度处。乙同学站在某一高处用动滑轮把该物体也从地面上匀速向上运送到同样的高度处。不计绳和滑轮之间的摩擦，绳子的重力和动滑轮的重力均不计。就甲和乙这一运送物体的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．甲和乙做功相同 B．甲和乙做功的功率相同
C．甲比乙做的功多 D．甲比乙做功的功率大
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功和功率的计算公式分析判断。
【解答】匀速提升同一物体到同一高度处，二种情况下做的有用功都为W有用=Gh，即有用功相等。因不计绳子质量和摩擦，所以W=W有用=Gh，故A正确，C错误；
因功率是由功和做功时间共同决定的，而题干中没有做功时间，故无法判断功率的大小，故B、D错误。
故选A。
8．（2021九上·诸暨期中）如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面AB粗糙，长度为SAB ， 水平面CD光滑，长度为SCD ， 运动时间分别为tAB、tCD ， 运动速度分别为vAB、vCD。则（ ）
A．若SAB=SCD ， 则拉力在AB段做功较多
B．若SAB>SCD且tAB=tCD ， 则拉力在AB段做功较快
C．若SAB=SCD且tAB>tCD ， 则拉力在AB段做功较快
D．若vAB=vCD ， 则拉力在AB段和CD段做功一样多
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs分析做功的大小，根据P=Fv比较功率的大小。
【解答】根据题意可知，拉力F相等，且AB和CD的距离相等，根据W=Fs可知，拉力做的功一样多，故A错误；
若SAB>SCD且tAB=tCD ，根据公式可知，速度vAB>vCD。根据P=Fv可知，拉力做功功率PAB>PCD，则拉力在AB段做功快，故B正确；
若SAB=SCD且tAB>tCD ，根据公式可知，速度vABPCD，则拉力在CD段做功快，故C错误；
根据W=Fs=Fvt可知，只知道拉力和速度的大小关系，不知道时间的大小，无法判断做功的大小，故D错误。
故选B。
9．（2021九上·绍兴期中）在甲、乙两图中，甲图地面粗糙，乙图地面光滑．质量分别为 m、2m 的两个物体在大小都为 F 的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
A．甲图中 F 做的功小于乙图中 F 做的功
B．甲图中 F 做的功等于乙图中 F 做的功
C．甲图中 F 做的功大于乙图中 F 做的功
D．条件不足，无法比较
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Fs分析判断。
【解答】根据W=Fs可知，做功的大小只与物体受到的力和物体在力的方向上通过的距离有关。根据题目描述可知，两个物体受到的力F大小相等，且运动的距离s相等，因此对两个物体做的功相等，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10．（2020九上·诸暨期中）速度是用路程和时间的比值来定义的（v= ），物理学常用这种方法来定义物理量．下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是 （ ）
A．密度 B．压强 C．功 D．功率
【答案】C
【知识点】密度及其特性；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；功率
【解析】【分析】根据各个选项中的物理量的定义分析判断。
【解答】A.密度用物质的质量与体积的比值来表示，故A不合题意；
B.压强用压力与受力面积的比值来表示，故B不合题意；
C.功用力和距离的乘积来表示，故C符合题意；
D.功率用功与时间的比值来表示，故D不合题意。
故选C。
11．（2019九上·余杭期中）关于功、功率，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受力且运动时，力对物体就做了功
B．功率大的机器做功一定多
C．功率大的机器做功就快
D．做功快的机器做功一定多
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断；功率
【解析】【分析】（1）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过距离；
（2）功率就是表示物体做功快慢的物理量；
（3）根据公式W=Pt可知，做功的多少与功率的大小和时间决定。
【解答】A.如果物体受力，但是没有在力的方向上通过距离，那么力对物体不做功，故A错误；
B.当时间一定时，功率大的机器做功一定多，没有限制时间相同，故B错误；
C.功率就是表示物体做功快慢的，因此功率大的机器做功就快，故C正确；
D.当时间一定时，做功快（功率大）的机器做功一定多，没有限制时间相同，故D错误。
故选C。
12．某机器的功率为100瓦，它的物理意义是（ ）
A．这台机器能做100焦的功 B．这台机器能做100焦/秒的功
C．这台机器每秒做100焦的功 D．这台机器每秒做100焦/秒的功
【答案】C
【知识点】功率
【解析】【分析】功率是表示物体做功快慢的物理量，根据功率的物理意义，来分析选项的内容.
【解答】100瓦的物理意义是指这台机器每秒可以做功100焦耳.故答案为C.
13．（2021九上·舟山月考）根据所学知识判断，下列叙述正确的是（ ）
A．功率越大做功越多
B．比热大的物体吸收热量一定多
C．内能小的物体也可以向内能大的物体传递热量
D．酸有相似的化学性质，是由于它们的溶液中都含有酸根离子
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；比热容；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）根据公式W=Pt判断；
（2）根据吸热公式Q=cm△t分析；
（3）热传递的条件是温度差，即热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递；
（4）根据酸的化学性质判断。
【解答】A.根据W=Pt可知，当时间相同时，功率越大，做功越多，故A错误；
B.根据Q=cm△t可知，当物体的质量和升高的温度相同时，比热容越大，吸收的热量越多，故B错误；
C.物体的内能小但是温度高，而内能大的温度低，那么内能小的物体也可以向内能大的物体传递热量，故C正确；
D.酸有相似的化学性质，是由于它们的溶液中都含有氢离子，故D错误。
故选C。
14．（2021九上·淳安期中）以下估测中，基本符合实际情况的是（ ）
A．人正常步行的速度约5m/s B．某同学跳绳时功率约1kW
C．中学生的体重约50N D．把两个鸡蛋举高1m做的功约1J
【答案】D
【知识点】速度与物体运动；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据对速度、功率、体重和功的认识判断。
【解答】A.人正常步行的速度约1m/s左右，故A错误；
B.某同学跳绳时，体重大约500N，每次跳起10cm，每分钟跳100次，那么功率为：，故B错误；
C.中学生的体重约500N，故C错误；
D.两个鸡蛋的重力大约1N，举高1m做的功为：W=Gh=1N×1m=1J，故D正确。
故选D。
15．（2021九上·淳安期中）如图是一辆汽车在恒定不变的牵引力作用下，沿水平面匀速直线运动，在下列图象中，能反映这个台牵引力所做的功W与时间t的关系是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Pt和P=Fv分析即可。
【解答】汽车受到的牵引力不变，且做匀速直线运动，根据P=Fv可知，发动机的功率保持不变。
根据W=Pt可知，当功率不变时，牵引力做的功与时间成正比，二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
二、填空题
16．（2021九上·奉化期末）物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2，则F1 F2，P1 P2
(均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】=；<
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图像确定该物体的运动状态，然后根据二力平衡确定拉力和阻力的大小关系，进而比较两个拉力的大小；
（2）根据图像比较该物体运动速度的大小，再根据P=Fv比较对应功率的大小。
【解答】（1）根据甲图可知，s-t图像是一条通过坐标原点的斜线，那么它做匀速直线运动，此时推力F1=f。根据乙图可知，v-t图像是一条平行线，即物体还做匀速直线运动，此时推力F2=f。因为物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，那么推力F1=F2。
（2）根据甲图可知，此时的速度为：；
根据乙图可知，此时的速度为4m/s；
则速度v1根据公式P=Fv可知，对应功率P117．（2021九上·金华期中）小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为 J，他放学后整个过程中所做总功的功率是 W。
【答案】360；24
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算出小勇对书包做的功；
（2）根据W总=G总h计算小勇做的总功，再根据计算做功的功率。
【解答】（1）小勇对书包做的功W=Gh=40N×9m=360J；
（2）小勇做的总功W总=G总h=（40N+600N）×9m=5760J；
做功的功率：。
18．比较两台机器做功快慢的方法有以下两种：
（1）在 相同的条件下，比较做功所用时间的多少。
（2）在 相同的条件下，比较做功的多少。
【答案】（1）做功的多少
（2）做功所用时间
【知识点】功率
【解析】【分析】根据功的计算式W=Pt可知，功的大小与功率和时间大小有关，据此分析解答。
【解答】（1）在做功的多少相同的条件下，比较做功所用时间的多少。
（2）在做功所用时间相同的条件下，比较做功的多少。
19．科学上，把 所做的功叫作功率，它可以反映 ，其计算公式为 ，单位是 。若某台机器的功率是1千瓦，表示该机器在1秒钟内可做功 。
【答案】在单位时间内；做功的快慢；P= ；瓦特；1000焦
【知识点】功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据功率的定义、意义、公式、单位等知识解答。
【解答】科学上，把在单位时间内所做的功叫作功率，它可以反映做功的快慢，其计算公式为 ，单位是瓦特。若某台机器的功率是1千瓦，表示该机器在1秒钟内可做功1000焦。
20．（2021九上·淳安期中）某起重机的功率为1.5千瓦，表示的意思是 。此起重机在0.5分钟匀速将某重物吊起了6米高，则该重物的质量为 。
【答案】该起重机在1秒钟内所做的功是1500焦；750kg
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据可知，功率等于功和时间的比值，表示在单位时间内物体所做功的多少；
（2）首先根据W=Pt计算出起重机所做的功，再根据计算物体的重力，最后根据计算出物体的质量。
【解答】（1）某起重机的功率为1.5千瓦，表示的意思是：该起重机在1秒钟内所做的功是1500焦。
（2）起重机所做的功W=Pt=1500W×30s=45000J；
物体的重力：；
则物体的质量：。
21．（2021九上·东阳月考）推土机在祖国建设中发挥了重要作用。现有一履带式推土机，其额定功率为120kW， 质量为1.5×104kg。
（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，则F、v与P之间的关系是P= 。
（2）若推土机在120kW 的额定功率下工作，在平直场地上以1.5m/s的速度匀速前进了20m．则推土机所做的功为 焦。
【答案】（1）Fv
（2）1.6×106
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】因为是匀速前进，利用功率公式和功的公式W=Fs，结合速度公式，分析求解。
【解答】 (1)
(2) 当推土机以额定功率进行推土作业时，则： P=120kW=1.2x105W
推土机所做的功
22．（2021九上·诸暨期中）九年级的同学即将面临体育中考。下面是体重为50千克的小徐在备考中的一些场景。(g取10N/kg)
（1）小徐跳绳跳起高度约为5厘米(人整体上升，如图甲所示)，一分钟180次，一分钟内他跳绳的功率为 。
（2）在练习实心球时，小徐投出的实心球在空中画了一条优美弧线，如图丙。这个过程中，小徐对实心球有做功的是（ ）
A．用力将实心球抛出 B．实心球在空中飞行
C．实心球掉到地上 D．实心球在地上滚动
【答案】（1）75W
（2）A
【知识点】力是否做功的判断；功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)首先根据G=mg计算出小徐的重力， 然后根据W=nGh计算出一分钟内所做的功， 最后根据公式计算跳绳的功率；
(2)做功的两个因素：①有力作用在物体上；②物体在力的方向上通过一段距离；
【解答】(1)W=180Gh=180mgh= 180x50kgx10N/kgx0.05m=4500J
(2)球离开小徐的手之后，小徐的手对球无作用力，不再做功，则用力将实心球抛出过程中小卜徐对实心球做了功，故选A。
23．（2019九上·温州月考）在今年盛大的70周年国庆大阅兵中，展示了我国许多世界先进的尖端武器装备，歼20飞机是其中之一，图是五机编队匀速水平直线保持整体飞过天安门前时拍摄的其中两架。飞机在空中匀速水平直线飞过时，飞机推力 功（选填“做”或“没有做”）；两飞机匀速水平直线飞过天安门的过程中，机械能是 （选填“增加”、“不变”或“减少”）。
【答案】做；减小
【知识点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）功的两个因素：①物体受到力；②物体在力的方向上通过距离；
（2）飞机飞行消耗燃料，使飞机的质量减小，据此分析动能和重力势能的变化即可。
【解答】（1） 飞机在空中匀速水平直线飞过时， 它受到一个水平方向的推力，且在这个力的方向上通过距离，因此推力做功；
（2） 两飞机匀速水平直线飞过天安门的过程中， 飞机的质量不断减小，虽然速度不变，但动能减小；虽然高度不变，但重力势能减小；根据机械能=动能+重力势能可知，它们的机械能减小。
24．（2019九上·杭州月考）如下图是立定跳远时的动作分解图.不计空气阻力，运动员在空中运动过程中，能量转化过程为 .在答题纸的坐标图中大致作出，此过程中运动员动能与时间t的变化图像 （不需要标注相关数据）；若运动员运动到最高点时，一切外力消失，运动员将会 ；若运动员体重50千克，跳远距离为2.6米，起跳后的最大高度为40厘米，则在该过程中运动员克服重力做功 焦（g=10牛/千克）.
【答案】先动能转化为重力势能，后重力势能转化为动能；；水平匀速直线运动；200
【知识点】功；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。 物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
【解答】物体在空中时,因为它具有质量,地球对他有引力,所以需要力量来托住它,才能保持在空中,而它落下来后对地面有压力,所以空中的物体具有重力势能!物体从高处落下,若使它停下,就需要力对它做功,所以它具有动能，因此运动员在空中运动过程中，能量转化过程为先动能转化为重力势能，后重力势能转化为动能；此过程中运动员动能与时间t的变化图像为
若运动员运动到最高点时，一切外力消失，运动员将会水平匀速直线运动。
W=Fs=500N×0.4m=200J
25．（2019九上·杭州月考）如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1cm2,质量不计,摩擦不计,大气压强恒为1.0x105帕。现将活塞匀速缓慢提高 15米,则活塞在15米高处静止不动时，拉力F的大小为 牛；在提升的过程中克服水的重力做功 焦；拉力F对活塞至少做功为 焦.（g=10 N/kg）
【答案】10；50；100
【知识点】功；功的计算公式的应用
【解析】【分析】 当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功 。
【解答】 （1）由于大气压强的限制，活塞上升时，管内、外水位差存在一个最大值h=
所以管内水面（或活塞）相对于河岸的升高量等于管内、外水位差，即h1=h=10m；
活塞继续上升了h2=H-h1=5m时，水面不动，活塞与水之间是真空。
（2）水上升阶段：设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为F下、F上，管内、外水位差为h，则：
则有F下=pS，F上=（p-ρgh）S，
由于活塞始终平衡，故F-F下+F上=0，即F-pS+（p-ρgh）S=0，
解得：F=ρghS．
可见，力F跟h成正比，F在h1距离上的平均值为F=ρgh1S．
F在h1距离上的功为WF=Fh1=ρgh1S h1=×1.0×103kg/m3×10N/kg×10m×1×10-4m2×10m=50J。水不上升阶段：力F做的功等于活塞克服大气压力做的功，
故WF′=pSh2=1.0×105Pa×1×10-4m2×5m=50J。
所以整个过程中，力F做的功等于WF+WF′=50J+50J=100J。
故答案为：10；50；100
三、实验探究题
26．（2021九上·诸暨期中）斜面在生活生产中常见，在科学实验中也常有，以下科学实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
【答案】（1）减小
（2）W1=W2=W3
（3）速度
【知识点】功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）斜面的坡度越小，小车滑下时的速度越小，而运动时间更长，这样更便于测量运动时间，从而准确计算出平均速度。
（2）根据能量转化的知识分析；
（3）小车到达水平面时的速度与它在斜面上的高度有关，即高度越大，小车的速度越大。
【解答】（1）如图甲所示利用斜面测S段的平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以减小斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）小车从斜面上滑下后，克服水平面上的阻力做功，当小车静止下来时，小车的动能全部转化为内能。由于小车的动能相同，所以克服阻力做的功也相等，即W1=W2=W3；
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与速度的关系。
27．（2020九上·镇海期末）风车是利用风力做功的装置。小科制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、 和 ；
（2）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度 h、所用的时间 t、回形针的总质量 m，则风车做功的功率 P＝ （表达式中的物理量均用符号表示）；
（3）如果选用较 （填“粗重”或“细轻）的线做实验，则测得风车的功率值将偏小；风车做功过程中，回形针获得了动能和 能。
【答案】（1）刻度尺；秒表
（2）
（3）粗重；重力势
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）风车旋转，将下面的重物吊起，克服重物的重力做功。根据W=Gh=mgh可知，要计算出风车做的功必须测量物体的质量和上升高度；根据可知，要计算出风车做功的功率，就必须测量重物上升的时间，据此确定所需器材；
（2）根据功的计算式W=Gh=mgh和功率的计算式分析推导即可；
（3）当风车旋转时，风车对重物和细线都做功，即W总=W线+W物。如果细线的重力较大，那么对细线做的功就较大，而对重物做功变小，自然计算出的功率就变小。回形针向上运动具有动能，位置升高而具有重力势能，据此分析解答。
【解答】（1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、刻度尺和秒表；
（2）风车克服回形针的重力做功，那么W=Gh=mgh；
风车做功的功率为：。
（3）如果选用较粗重的线做实验，则测得风车的功率值将偏小；风车做功过程中，回形针获得了动能和重力势能。
四、解答题
28．（2021九上·义乌期中）在某次打捞水下的物件时，用了水下机器人潜入水下打捞物件。若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，那么，机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动1min，机器人水平推力做的功为多少焦？
【答案】根据图像可知，当速度为0.5m/s时，机器人受到海水的阻力f=200N；
则1min内它前进的距离：s=vt=0.5m/s×60s=30m；
机器人做匀速直线运动，则它受到的水平推力与阻力相互平衡，
即它受到的水平推力F=f=200N；
那么水平推力做功：W＝Fs＝200N×30m＝6000J
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据s=vt计算出机器人前进的距离，再根据二力平衡计算出海水的水平推力，最后根据W=Fs计算出水平推力做的功。
29．（2021九上·淳安期中）某同学用一个大小不变的力50牛将足球踢出，使足球在水平地面上运动了20米(球没有离地)，你 ▲ (选填“能”或“不能”)。根据这些条件计算人踢足球时对足球所做的功？如果能请计算。如果不能请自加一个已知条件，然后计算。
【答案】不能；
足球在离开脚之前运动了10cm
W=FS=50N×0.1m=5J
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
（2）根据W=Fs计算人对足球做的功。
【解答】（1）只知道脚对足球的踢力，而不知道在这个力的作用下移动的距离，因此不能计算出对足球做的功；
（2）只需补充足球在力的作用下移动的距离即可，如：足球在离开脚之前运动了10cm，
那么人踢足球时对足球做的功：W=FS=50N×0.1m=5J。
30．（2021九上·义乌期中）金义东（金华﹣义乌﹣东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。完成下列问题：
（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？
（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少？
（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为多少瓦？
【答案】（1）答：若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要0.9小时；
（2）答：停靠时，空载列车对铁轨的压强为2.5×106Pa；
（3）答：若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为2.67×106W。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出列车行驶的时间；
（2）首先根据F=G=mg计算出空载列车对铁轨的压力，再根据计算出列车对铁轨的压强；
（3）首先根据f=0.04G计算出列车受到的摩擦力，再根据二力平衡的知识计算出列车受到的牵引力，最后根据P=Fv计算出列车的功率。
【解答】（1）列车从金华到东阳共需要：；
（2）空载列车对铁轨的压力F=G=mg=200×103kg×10N/kg=2×106N；
则列车对铁轨的压强；
（3）列车受到的阻力：f=0.04G=0.04×2×106N=8×104N；
此时列车受到的牵引力与阻力为平衡力，
即牵引力F=f=8×104N；
则列车的功率为：P=Fv=8×104N×=2.67×106W。
31．（2021九上·洞头期中）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从300米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15秒下落后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒，求在这个过程中：
（1）在0-15秒内，运动员的机械能变化情况是
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
（2）运动员匀速下降时重力做功的功率。
【答案】（1）B
（2）解；匀速下落的高度为：h＝vt＝15×5m/s=75m
匀速下落重力做的功：W＝Gh＝500N×75m＝37500J
匀速下降时，重力做功的功率：P=W/t= 37500J / 15s =2500w
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据机械能和内能的转化判断；
（2）根据图像，确定运动员匀速运动的时间和速度，然后根据h=vt计算出下降的高度，再根据W=Gh计算出重力做的功，最后根据计算出重力做功的功率。
【解答】（1）再0~15s内，运动员不断与空气摩擦，克服空气阻力做功，则它的机械能会转化为内能，则这段时间内它的机械能一直变小，故选B。
32．（2021九上·临海月考）为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学，他所骑自行车质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2，在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：
（1）小明和自行车的总重力；
（2）他骑行时自行车对地面的压强；
（3）若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功和功率是多大。
【答案】（1）解：小明和自行车的总重力G=(m1+m2)g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N
（2）解：他骑行时自行车对地面的压强
（3）解：阻力为f=0.02G=0.02×750N=15N
因为匀速，所以动力等于15N，速度为
他骑行时的功率是P=Fv=15N×5m/s=75W
【知识点】压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式G=mg计算出小明和自行车的总重力；
（2）自行车对地面的压力等于小明和车的总重力，再根据压强公式 计算车对地面的压强；
（3）首先根据f=0.02G计算出自行车受到的阻力，再根据二力平衡的知识计算出自行车受到的牵引力，接下来根据计算出行驶的速度，最后根据P=Fv计算骑行时的功率。
33．（2021九上·台州期中）我市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.4m，用了0.5s，轨迹如图所示。
（1）起跳后运动员还能继续前进是因为 。
（2）则此过程重力做的功为多少焦？
（3）重力的平均功率为多少瓦？
【答案】（1）运动员具有惯性
（2）W=Gh=500N×0.4m=200J
（3）P= =40W
【知识点】惯性；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
（2）根据W=Gh计算重力做的功；
（3）根据公式计算重力做功的平均功率。
【解答】（1）起跳后运动员还能继续前进是因为运动员具有惯性。
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