初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第3节 能量转换的量度同步练习
一、单选题
1．（2022九上·杭州期中）早上到校后，小闻同学背着重50N的书包沿水平路面从闻涛中学门口出发走了10m，并走楼梯来到五楼的教室，他在此过程中对书包所做的功最接近（ ）
A．0J B．600J C．800J D．1200J
2．（2023九上·舟山开学考）常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。下列选项中，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（ ）
A． B．
C． D．
3．（2023九上·柯城期末）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
A．小军拉着重物静止不动
B．小刚用力推汽车，汽车没动
C． 小丽用力搬起箱子
D．小红背着书包在等车
4．（2023九上·上城期末）2022 年世界杯于北京时间11月21日凌晨零点揭幕。观赛时，小金看到运动员将足球贴着地面传给门将，门将开大脚将球踢飞过中场的情景，对此小金做出了以下分析，正确的是（ ）
A．贴地传球时，足球在平直的地上滚动，重力对足球做了功
B．门将用500 N的力将足球踢出80 m，则门将对足球做功40000 J
C．开大脚后足球由地面飞行到空中最高点的过程中，它的动能全部转化为重力势能
D．飞行的足球从最高点下落至地面，机械能是不守恒的
5．（2023九上·温州期末）如图是小明投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，最后滚到e点停止运动。在整个过程中，小明对实心球有做功的是（ ）
A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段
6．（2023九上·上虞期末）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大
B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在ab段做功比在cd段多
D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢
7．（2023九上·丽水期末）人爬楼梯时，需要克服自身重力做功。小科和同学们进行爬楼梯比赛，规定功率最大者获胜，则获胜者一定（ ）
A．用时最短 B．做功最快 C．体重最大 D．速度最快
8．（2022九上·杭州月考）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲＞m乙＞m丙)，在相等的拉力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（ ）
A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙
C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
9．（2022九上·杭州月考）如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（ ）
A．支持力F一定不做功 B．支持力F一定做功
C．支持力F＝500N D．支持力F＞500N
10．（2022九上·浙江月考）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4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．5.0J
11．（2022九上·杭州期中）小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中不正确的是（ ）
A．排球在上升过程中，小阳对排球做功
B．排球在下落过程中，排球的重力势能变小
C．排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下
D．排球在下落过程中，排球所受的重力一直在做功
12．（2022九上·湖州期中）在甲、乙两图中， 甲图地面光滑、乙图地面粗糙。质量分别为 m ，2m 的两个物体在大小为 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．条件不足，无法比较甲、乙图中F做的功多少
B．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
D．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
13．（2022九上·湖州期中）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程 ( s )—时间 (t)图像如图 所示，根据图像，下列判断正确的是 （ ）
A．两次物体运动的速度：v1＜v2
B．两次物体所受的拉力：F1＞F2
C．两次拉力0~6s对物体所做的功：W1＞W2
D．两次拉力0~6s对物体做功的功率：P1＜P2
14．（2022九上·杭州期中）如图所示，将一小钢球从a点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过b点到达最高点c时速度为零，图中hab＝hbc，下列判断正确的是（ ）
A．小钢球运动到最高点c时受到平衡力的作用
B．小钢球在ac段重力势能的增加量与动能的减小量相等
C．小钢球在ab段克服重力的做功小于在bc段克服重力的做功
D．就a、b、c三点而言，小钢球在a点具有的机械能最大
15．（2022九上·平湖期末）小明的质量为50kg，俯卧撑和跳绳是他热爱的两项运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在A点，静止支撑时如图甲所示，此时地面对双手的支持力为F；跳绳时重心高度随时间变化的情况如图乙所示，若他跳绳1分钟克服重力做功的平均功率为P。则F和P分别为（ ）
A．295N，168.75W B．295N，135W
C．715N，168.75W D．715N，135W
16．（2023九上·杭州期末）如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(ABA．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动更省功
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同
D．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
二、填空题
17．（2023九上·杭州月考）跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象。按图象中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为 个，若他质量为50kg，则他每跳一次绳克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
18．（2023九上·杭州期末）重2牛的物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙所示的匀速直线运动，运动的速度V1=0.1m/s，V2=0.2m/s，物体A沿速度方向均运动了0.5米。（不考虑空气阻力）
（1）图甲中弹簧测力计对A做功为 焦；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率为__ _瓦；
19．（2022九上·金华期中）攀岩是一项挑战自然超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N ，背着质量为8kg的背包 ，用时40min 登上高为9m的峭壁。在此过程中攀岩者做功的平均功率是 W ，他对背包做功 J。
20．（2022九上·金华期中）在光滑水平面上，有一重为G的小球与弹簧接触，现用恒力F将球向左推动，将弹簧压缩，依次经过A、B、C位置，AB、BC距离都为S，如图所示(图中水平面未画出)。
（1） A位置到B位置 ，推力F做功为 ；
（2）使球分别停留在B、C两个位置，撤去力F后，小球水平向右能达到的最大速度记为vB、vC ，则vB vC(选填“大于” 、“等于”或“小于”)。
21．（2022九上·义乌期中）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。
（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
22．（2022九上·义乌期中）如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1 F2（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，重力势能增加
焦。
（3）体育中考时，小明在60秒内完成10个引体向上，获得满分，小明引体向上做功的功率为 瓦。
23．（2022九上·杭州期中）如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则3~5s内推力对木箱做的功率是 W，0~5s内张华需克服摩擦力做功 J。
三、实验探究题
24．（2023九上·杭州期末）斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动，相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1（θ1＞θ） θ2（θ2＞θ1）
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重 G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力 F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
（1）物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端过程中，倾斜角度越大，机械效率 （选填“越高”、“越低”或“不变”）；
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是： ；
（3）小明通过实验验证猜想3是错误的，他的依据是 ；
（4）完成实验后，小明还想知道实验1中物体在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面倾角θ时，斜面长1m、高0.5m，分析可知f＝ N。
25．（2022九上·义乌期中）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、
（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；
26．（2021九上·杭州期中）用下图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上以0.2m/s速度匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，拉力F为0.5N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则拉力F做功的功率为 W，杠杆的机械效率为 %。
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率n/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：
请简要说明一条理由： 。
27．（2017九上·浙江月考）如图所示，甲为一半径为R的光滑的1/4半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S1处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R的1/4半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中重为G的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S2后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功W= 。
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为 。
（3）乙中物体在粗糙的1/4弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功
28．（2019九上·长兴期末）在科学实验中常用到斜面这一简单机械，请回答问题：
（1）利用斜面研究阻力对物体运动的影响，如图甲所示。小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等不同的表面上前进不同的距离后停止，过程中小车克服阻力做功。假设在毛巾、木板、平板玻璃表面上小车克服阻力做的功分别为W1、W2、W3。请比较并写出它们的大小关系式：
（2）利用斜面探究动能大小与哪些因素有关，如图乙所示。在这个实验中通过观察比较 来判断小球动能的大小，要探究动能大小与物体的运动速度的关系，应该如何操作？
四、解答题
29．（2020九上·黄岩期中） 2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图)，部分参数如表所示，已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速(千来/小时) 25
整车质量(千克) 40
电动自行车最大功率(瓦) 400
（1）车轮上刻花纹的目的是 ；
（2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
（3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
30．（2023九上·柯城期末）2022年6月17日，中国第三艘航空母舰“福建舰”正式下水。该舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。
（1）舰载机在平直通长飞行甲板上由静止被电磁弹射器弹射至离开甲板前，弹射器将电磁能主要转化为飞机的 。
（2）舰载机飞离甲板后，在5秒内升高100米，若舰载机重力大小为2×105牛，此过程中舰载机克服重力做了多少功？
（3）舰载机降落时，阻挡装置中的挡阻索和甲板对舰载机的摩擦力在3秒内对舰载机做功的大小为3.6×107焦耳，求此过程中阻挡装置中的挡阻索及摩擦力对舰载机做功的功率。
31．（2023九上·金华期末）室内免打孔单杠是一种适合家用的锻炼器械，小金常利用该单杠做俯卧撑、引体向上等锻炼活 动。已知小金同学的质量为60千克，完成一次“引体向上”，双臂拉力使身体上升的高度是0.5 米。小金在1分钟内能完成5个“引体向上”。请回答下列问题：
（1）如图所示是小金利用该单杠在地面上做俯卧撑的情景，如果把人的 躯干看成一个杠杆，这是一个 杠杆；
（2）小金完成一个“引体向上”，克服重力做的功；
（3）小金1分钟内做5个“引体向上”时的功率。
32．（2023九上·上虞期末）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15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）运动员通过的总路程。
（2）重力做的功。
（3）匀速下降时重力做功的功率。
33．（2022九上·舟山期中）某轿车的质量是1.6t，它以30m/s的速度在水平路面上匀速行驶30km，轿车受到的阻力是车重的0.1倍。求轿车在这段时间内：(g取10
N/kg)
（1）发动机的牵引力F。
（2）发动机该时间段内所做的功W。
（3）求该发动机在这段时间内的功率。
34．（2022九上·瑞安期中）我国“长剑10”是一种国产新型隐身巡航导弹，主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。下图是“长剑10”的飞行路线图。
导弹速度v（米/秒） 50 100 150 200
导弹受到的阻力f（牛） 50 200 450 800
（1）发射升空阶段：发动机点火后，燃气向下高速喷出，导弹以极快的速度快速升空。这是因为 。
（2）俯冲加速阶段：导弹升空后，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，速度越来越快。这是因为 。
（3）巡航飞行阶段：当“巡航状态”时，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡后，可以实现远距离发射，超低空高速飞行，精确打击目标，已知该导弹的速度和阻力测试数据如上表。若该导弹在末端巡航飞行过程中以200米/秒的速度匀速直线飞行60秒，求该过程内发动机的推力做功为多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Gh分析计算。
【解答】一层楼高大约3m，从一楼到五楼高度约h=3m×（5-1）=12m；
则克服书包重力做功：W=Gh=50N×12m=600J。
故选B。
2．【答案】C
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W=Fs分析判断。【解答】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；
在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力。又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W=Fs可知C做功最多，故A、B、D不合题意，C符合题意。
故选C。
3．【答案】C
【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。
【解答】A.小军拉着重物静止不动时，重物受到向上的拉力但是没有在力的方向上通过距离，因此对重物不做功，故A不合题意；
B.小刚用力推汽车，汽车没动，汽车受到推力但是没有移动距离，因此没做功，故B不合题意；
C. 小丽用力搬起箱子时，箱子受到向上的力，且在向上的方向上通过距离，因此对箱子做功，故C符合题意；
D.小红背着书包在等车，书包受到向上的力但是没有移动距离，因此对书包不做功，故D不合题意。
故选C。
4．【答案】D
【知识点】力是否做功的判断；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）（2）做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
（3）注意分析最高点时足球的动能是否为零；
（3）根据机械能和内能的转化判断。
【解答】A.重力的方向竖直向下，而足球在竖直方向上没有通过距离，因此重力对足球不做功，故A错误；
B.足球在飞行过程中，不再受到门将的力，因此门将对足球做的功肯定小于40000J，故B错误；
C.足球运动到最高点时，它在水平方向上速度不为零，因此动能不为零，那么它的动能没有全部转化为重力势能，故C错误；
D.飞行的足球从最高点下落至地面，由于空气摩擦，因此足球的机械能会转化为内能，即机械能是不守恒的，故D正确。
故选D。
5．【答案】A
【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。
【解答】根据图片可知，ab段时实心球受到推力，且在力的方向上通过了距离，即对实心球做功，故A符合题意；
bc段、cd段和de段，实心球没有受到人的推力，则人对实心球不做功，故B、C、D不合题意。
故选A。
6．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】由图可知，竖直下落的小球每隔相等时间的距离在变大，小球高度在减小。
【解答】A.重力势能与质量和高度有关，小球下落，质量不变，高度变小，所以小球重力势能逐渐减小，A错误；
B.不计空气阻力，机械能总量不变，B错误；
C.由W=Gh可知，ab段距离比cd段距离小，所以重力在ab段做功比在cd段小，C错误；
D.重力在ab段做功比在cd段小，由P=W/t可知，重力在ab段做功功率比在cd段小，即小球的重力在ab段做功比在cd段慢，D正确。
故答案为：D
7．【答案】B
【知识点】功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据分析判断。
【解答】根据可知，爬楼时功率的大小与体重、高度和时间有关，故A、C、D错误；
而功率是表示做功快慢的物理量，因此功率最大的肯定做功最快，故B正确。
故选B。
8．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断。
【解答】根据W=Fs可知，拉力做功的大小只与拉力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关，与接触面是否水平、物体的重力、运动方向或接触面粗糙程度无关。因为三个拉力相等，且运动距离相等，所以做功相等，即W甲=W乙=W丙。
故选C。
9．【答案】A
【知识点】力是否做功的判断；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）（2）做功的条件：①作用在物体上有力；②沿力的方向有一段距离；
（2）以人的脚与地面的接触点为支点，根据杠杆的平衡条件确定支持力的大小。【解答】当运动员身体撑起的过程中，手的位置始终不变，手掌没有移动距离，所以地面对两个手掌的支持力F一定不做功，故A正确，B错误；
在上述过程中，人的脚与地面的接触点是支点，重力相当于阻力，支持力相当于动力，故此时的动力臂大于阻力臂，故此时动力应该小于阻力，即支持力小于重力，即支持力F＜500N，故C、D错误；
故选A。
10．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据二力平衡的知识计算出木板受到的推力，再确定木板移动的距离，最后根据W=Fs计算推力对它做的功。
【解答】当木板水平向右做匀速直线运动时，它受到的推力与摩擦力相互平衡，即F=f=4N。
当木板水平向右移动时，一旦它的重心到达桌面以外，它就会从桌面上掉下来。
而均匀直木板的重心在25cm处，
则水平推力做功W=Fs=4N×0.25m=1J。
故选B。
11．【答案】A
【知识点】重力及其方向；力是否做功的判断；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）（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；
（2）重力势能与质量和高度有关；
（3）重力的方向竖直向下。
【解答】A.排球在上升过程中，小阳对排球没有施加力，因此它对排球不做功，故A错误符合题意；
B.排球在下落过程中，排球的高度减小，则重力势能变小，故B正确不合题意；
C.排球在上升过程中，排球只受到重力，方向竖直向下，故C正确不合题意；
D.排球在下落过程中，排球所受的重力竖直向下，它一直向下运动，因此重力一直做功，故D正确不合题意。
故选A。
12．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断。
【解答】根据W=Fs可知，功的大小由作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离大小有关。根据题意可知，两个拉力相同，且前进的距离相同，那么对物体做的功相同。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
13．【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出速度进行做比；
（2）根据二力平衡的知识分析比较拉力的大小；
（3）根据W=Fs比较做功的大小；
（4）根据P=Fv比较功率的大小。
【解答】A.根据图像可知，速度；；
比较可知，速度v1>v2，故A错误；
B.两次物体都做匀速直线运动，那么它受到的拉力都等于摩擦力。因为物体对接触面的压力和接触面粗糙程度不同，所以摩擦力相等。比较可知，两次物体受到的拉力相等，即F1=F2，故B错误；
C.0~6s内，第一次运动的距离为0.6m，第二次运动的距离0.4m，即s1>s2。根据W=Fs可知，两次拉力做的功W1>W2，故C正确；
D.两次的拉力相等，且速度v1>v2，根据公式P=Fv可知，两次拉力的功率P1>P2，故D错误。
故选C。
14．【答案】B
【知识点】平衡状态的判断；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）对最高点时的小球进行受力分析即可；
（2）（4）根据机械能守恒的知识判断；
（3）根据W=Gh分析。
【解答】当小钢球在最高点时，它只受向下的重力作用，处于不平衡状态，故A错误；
不计空气阻力，则运动过程中没有机械能的损失，也就是重力势能增大多少，动能就会减小多少，故B正确；
ab段和bc段，小钢球的重力和高度相等，根据W=Gh可知，这两段重力做功相等，故C错误；
根据机械能守恒可知，a、b、c三点时机械能相等，故D错误。
故选B。
15．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）用杠杆的平衡条件F1L1-F2L2可以求出地面对双手的支持力；
（2）利用公式W=Gh求解克服重力做一次的功，根据图乙可知1min内的跳绳次数和每次跳起的高度，根据W=Gh求1min内克服重力做的功，利用功率的公式计算功率的大小。【解答】（1）人的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
将人体看作一个杠杆，脚尖处为支点，重力为阻力，地面对手的支持力为动力，
根据杠杆的平衡条件F1L1-F2L2可得：F支×L1=G×L2，
即：F支×（1m+0.7m）=500N×1m，
解得：F支≈294N，即地面对双手的支持力F至少为294N；
（2）由图乙可知跳一次所用时间s，
1min内所跳的次数：，
起跳的最大高度h=0.09m；
克服重力做功：W=G nh=500N×180×0.09m=8100J；
1min内克服重力做功的平均功率：。
故选B。
16．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面越长越省力；
（2）根据W总=W有+W额比较做功的大小；
（3）根据W有=Gh判断；
（4）根据P=Fv比较做功功率的大小。
【解答】A.根据图片可知，斜面CD更长，则斜面CD更省力，故A错误；
B.克服物体重力做的有用功相等，而在CD斜面上摩擦力更大，因此克服摩擦做的额外功更大。根据“W总=W有+W额”可知，在斜面AB上做的总功要小一些，故B错误；
C.根据W有=Gh可知，工人克服重力做功相等，故C正确；
D.推力FCD＜FAB，而速度相同，根据P=Fv可知，工人克服重力做功的功率PCD＜PAB，故D错误。
故选C。
17．【答案】150；75
【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）根据图像确定完成一次跳绳需要的时间，再用总时间除以这个时间得到1min内跳绳的次数；
（2）根据计算跳绳的平均功率。
【解答】（1）根据图片可知，从第一次起跳到第二次起跳所用的时间为0.4s，那么1min内跳绳个数为：次；
（2）1min内克服重力做功W=Gh=50kg×10N/kg×（0.06m×150）=4500J；
则克服重力做功的功率：。
18．【答案】（1）1
（2）0.4
【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计算甲中测力计做的功；
（2）根据P=Fv计算图乙中测力计对A做功的功率。
【解答】（1）图甲中弹簧测力计对A做功为：W=Gh=2N×0.5m=1J；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率P=Fv=Gv2=2N×0.2m/s=0.4W。
19．【答案】2.25；720
【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）首先根据W=Gh计算攀岩者克服重力做的功，再根据公式计算它做功的平均功率。
（2）根据W书包=G书包h计算对背包的做功大小。
【解答】（1）攀岩者克服重力做的功W=Gh=（520N+8kg×10N/kg）×9m=5400J；
攀岩者的平均功率：；
（2）它对背包做功：W书包=G书包h=8kg×10N/kg×9m=720J。
20．【答案】（1）FS
（2）小于
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据功的计算式解答；
（2）根据弹性势能的影响因素比较弹性势能的大小，再根据能量转化比较小球动能大小，最后比较小球的速度大小。
【解答】（1）根据图片可知，从A位置到B位置时推力为F，距离为S，根据功的计算式W=Fs可知，这段距离内推力做功W=FS；
（2）根据图片可知，小球停留在C位置时弹簧被压缩的程度最大，则弹簧具有最大的弹性势能。弹簧的弹性势能会转化为小球的动能，因此C位置时小球动能最大，因此C位置时的小球能够达到最大的速度，即vB21．【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）根据进行估算；
（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。
【解答】（1）小徐的体重大约50kg，则重力G=mg=50kg×10N/kg=500N；
那么他跳绳的功率为：。
（2）A.用力将实心球抛出时，实心球受到推力，且在推力的方向上通过距离，因此对它做功，故A符合题意；
B.实心球在空中飞行时，它不受推力，因此对它不做功，故B不合题意；
C.实心球掉到地上时，它还是不受推力，因此对它不做功，故C不合题意；
D.实心球在地上滚动时，它仍然不受推力，因此对它不做功，故D不合题意。
故选A。
22．【答案】（1）小于
（2）420
（3）70
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识比较两个力的大小关系；
（2）根据W=Gh计算克服重力做的功；
（3）根据公式计算做功的功率。
【解答】（1）根据甲图可知，人保持静止状态，则它地面对脚的支持力与地面对手的支持力之和等于体重，即F1（2）重力势能等于克服重力做的功，即W=Gh=600N×0.7m=420J；
（3）小明引体向上做功的功率为：。
23．【答案】200；600
【知识点】影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图丙确定3~5s内木箱的速度，根据乙图确定对应的推力，最后根据P=Fv计算推力的功率。
（2）根据丙图中匀速直线运动状态，利用二力平衡的知识计算出木箱受到的滑动摩擦力，再根据乙图确定0~5s内木箱移动的距离，最后根据W=fs计算克服摩擦做功。
【解答】（1）根据丙图可知，3~5s内速度为1m/s，根据乙图可知，此时受到推力200N，则这段时间内功率P=Fv=200N×1m/s=200W；
（2）根据丙图可知，3~5s内木箱做匀速直线运动，则木箱受到的摩擦力f=F=200N。在0~5s内，木箱的速度发生改变，但是压力和接触面的粗糙程度不变，因此摩擦力不变，始终为200N。
根据丙图可知，0~5s内通过的距离等于图像与横轴围成的梯形的面积，即s=（1s+5s）×1m/s×=3m。则这段时间内克服阻力做功W=fs=200N×3m=600J。
24．【答案】（1）越高
（2）在其他条件相同时（在接粗面粗糙程度相同时），斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力
（3）比较1、3、4几次实验，沿斜面的拉力与物体的重力的比值相等
（4）0.35
【知识点】功的计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）当斜面倾斜角度增大时，根据压力的变化分析摩擦力的变化，再根据W额=fL分析额外功的变化，最后根据公式分析机械效率的变化。
（2）分析实验1、5、6中那些因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
（3）根据控制变量法的要求选择对照实验分析；
（4）根据W总=FL计算出总功，根据W有=Gh计算出有用功，根据W额=W总-W有计算出额外功，最后根据计算出摩擦力f。
【解答】（1）斜面的倾斜角度越大，则斜面受到的压力减小，那么物体受到的摩擦力减小。根据W额=fL可知，斜面做的额外功减小。根据W=Gh可知，斜面做的有用功不变，根据可知，此时斜面的机械效率越高。
（2）在实验1、5、6中，其它条件都相同，只有倾斜角度不同，那么得到结论：在其他条件相同时（在接粗面粗糙程度相同时），斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力。
（3）验证猜想3，即探究斜面的省力情况与物体重力是否有关时，可以控制斜面角度和接触面的粗糙程度相同，只改变物体重力，故选实验1、3、4。计算出三组实验中拉力和重力的比值几乎都相同，那么猜想3是错误的。
（4）斜面做的总功：W总=FL=1.35N×1m=1.35J；
斜面做的有用功为：W有=Gh=2N×0.5m=1J；
斜面做的额外功：W额=W总-W有=1.35J-1J=0.35J；
则物体受到的摩擦力：。
25．【答案】（1）秒表，刻度尺
（2）mgh/t
（3）粗重
【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）根据实验过程确定要测量的物理量，据此确定需要的器材；
（2）根据功的公式W=Gh，结合公式分析计算；
（3）如果使用的线较粗，那么线的重力较大，会导致回形针上升的速度减小，所用时间变长，根据可知测得风车功率的变化。
【解答】（1）要测量风车做功的功率，需要测量运动时间、高度和回形针的重力，那么需要的器材为：天平、秒表和刻度尺。
（2）风车做功为W=Gh=mgh；
那么风车做功的功率：。
（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。
26．【答案】（1）0.1；66.7
（2）不能；两次实验时，钩码没有挂在同一位置(或根据一次对比实验所得结论是不可靠的)。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据P=Fv计算出拉力F的功率，根据计算出杠杆的机械效率；
（2）在科学研究中，往往需要多次进行实验，从而收集更多的实验数据，这样得到的结论才会避免偶然性，据此分析解答。
【解答】（1）拉力F的功率：P=Fv=0.5N×0.2m/s=0.1W；
杠杆的机械效率：；
（2）根据表中数据，不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论，理由：两次实验时，钩码没有挂在同一位置(或根据一次对比实验所得结论是不可靠的)。
27．【答案】（1）GR
（2）GR/S1
（3）GR-GRS2/S1
【知识点】功的计算公式的应用；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）已知物体重力G和高度R，根据W=GR可求出重力对物体做的功；
（2）甲、乙中水平面的粗糙程度相同，所以同一个物体所受的摩擦力大小相等；甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的1/4半圆弧槽下滑重力做的功，根据W=fS1可求出摩擦力f的大小；
（3）因为乙中物体在粗糙的1/4弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功与物体在水平面上摩擦力对物体做的功之和等于物体沿1/4半圆弧槽下滑重力做的功，据此可求出乙中物体在粗糙的1/4弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【解答】 (1)W=GR；
(2)GR=fS1，所以f=GR/S1
(3)GR=W′+fS2，所以W′=GR fS2=[（S1 S2）/S1]GR
故答案为：(1)GR；(2)GR/S1；(3)[（S1 S2）/S1]GR
28．【答案】（1）W1=W2=W3
（2）木块移动的距离；将同一小球从同一斜面的不同高度静止释放
【知识点】功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车克服阻力做的功等于小车动能的减小量，据此判断；
（2）小球撞击木块后，木块移动的距离越远，说明小球具有的动能越大；要探究动能大小与运动速度的关系，必须保证小球质量相等，但速度不同，即从斜面上不同高度滚下。
【解答】（1）小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，它具有的重力势能相等；到达水平面时，它的重力势能全部转化为动能，因此它的动能相等；当小车静止下来时，小车的动能为0，因此它的动能减小量相等。因为小车克服阻力做功其实就是小车动能减少的过程，因此；
（2）利用斜面探究动能大小与哪些因素有关，如图乙所示。在这个实验中通过观察比较木块移动的距离来判断小球动能的大小，要探究动能大小与物体的运动速度的关系，应该：将同一小球从同一斜面的不同高度静止释放。
故答案为：（1）；（2）木块移动的距离，将同一小球从同一斜面的不同高度静止释放
29．【答案】（1）增大摩擦力
（2）解：因电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力
F '=f=0.08G=0.08×1000N=80N，
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功：W=Fˊs=80N×10×103m=8×105J
（3）解：根据知，匀速行驶时的车速：
【知识点】二力平衡的条件及其应用；增大或减小摩擦的方法；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）增大摩擦力的方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度；
（2）首先根据f=0.08G计算电动车受到的阻力，再根据二力平衡的知识计算电动车受到的牵引力，最后根据 W=Fs 计算克服阻力做的功。
（3）根据公式 计算电动车匀速行驶受到的车速。
【解答】（1）车轮上刻花纹的目的是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力。
30．【答案】（1）机械能
（2）舰载机克服重力做的功：W＝Gh＝2×105N×100m＝2×107J
（3）挡阻索及摩擦力对舰载机做功的功率：P＝ ＝1.2×107W
【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）根据能量转化的知识解答；
（2）根据W=Gh计算舰载机克服重力做功；
（3）根据公式 计算拦阻索对舰载机做功的功率。
【解答】（1）舰载机在平直通长飞行甲板上由静止被电磁弹射器弹射至离开甲板前，弹射器将电磁能主要转化为飞机的机械能。
31．【答案】（1）省力
（2）小金完成一个“引体向上”，克服重力做的功：W=Gh=60kg×10N/kg×0.5m=300J；
（3）小金1分钟内做5个“引体向上”时的功率：。
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）根据W=Gh计算克服重力做的功；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，当小金做俯卧撑时，脚尖为支点，重力相当于阻力，作用在腰间附近；双臂施加动力。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
32．【答案】（1）解：由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前=210m
由图象知，在15﹣30s通过的路程为：s后=vt后=6m/s×15s=90m
总路程为：s=s前+s后=210m+90m=300m
（2）解：运动员下落的高度为：h=s=300m
重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J
（3）解：匀速下降时，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W
【知识点】速度与物体运动；速度公式及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）前15s下落210m，后15s下落的距离由s=vt计算。由图可知，后15s的速度v=6m/s。
（2）由 W=Gh 计算
（3）匀速下降时，重力做功的功率：P=Fv=Gv
33．【答案】（1）解：因为匀速F=f=0.1mg=1600kgx0.1=160牛
（2）解：W=FS=160牛x30000米=4800000焦
（3）解：t=s/v=30000m/30m/s=1000s
P=W/t=4800000J/1000s=4800W
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据f=0.1G计算汽车受到的阻力，再根据二力平衡的原理计算发动机的牵引力，即F=f；
（2）根据W=Fs计算发动机做的功；
（3）根据计算出发动机工作的时间，再根据计算发动机的功率。
34．【答案】（1）物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态
（2）导弹受到的重力大于阻力，所以向下加速
（3）解：解：s=vt=200m/s×60s=12000m
W=Fs=fs=800N×12000m=9.6×106J
【知识点】力的作用效果；力的作用是相互的；力与运动的关系；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）从力的作用的相互性和力的作用效果等角度分析解答；
（2）当物体受到合力的方向与运动方向一致时，物体做加速运动；
（3）首先根据s=vt计算导弹飞行的距离，再根据表格确定此时导弹受到的阻力，最后根据W=Fs计算发动机推力做的功。
【解答】（1）发射升空阶段：发动机点火后，燃气向下高速喷出，导弹以极快的速度快速升空。这是因为物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态。
（2）俯冲加速阶段：导弹升空后，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，速度越来越快。这是因为：导弹受到的重力大于阻力，所以向下加速。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第3节 能量转换的量度同步练习
一、单选题
1．（2022九上·杭州期中）早上到校后，小闻同学背着重50N的书包沿水平路面从闻涛中学门口出发走了10m，并走楼梯来到五楼的教室，他在此过程中对书包所做的功最接近（ ）
A．0J B．600J C．800J D．1200J
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=Gh分析计算。
【解答】一层楼高大约3m，从一楼到五楼高度约h=3m×（5-1）=12m；
则克服书包重力做功：W=Gh=50N×12m=600J。
故选B。
2．（2023九上·舟山开学考）常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。下列选项中，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（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W=Fs分析判断。【解答】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；
在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力。又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W=Fs可知C做功最多，故A、B、D不合题意，C符合题意。
故选C。
3．（2023九上·柯城期末）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
A．小军拉着重物静止不动
B．小刚用力推汽车，汽车没动
C． 小丽用力搬起箱子
D．小红背着书包在等车
【答案】C
【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。
【解答】A.小军拉着重物静止不动时，重物受到向上的拉力但是没有在力的方向上通过距离，因此对重物不做功，故A不合题意；
B.小刚用力推汽车，汽车没动，汽车受到推力但是没有移动距离，因此没做功，故B不合题意；
C. 小丽用力搬起箱子时，箱子受到向上的力，且在向上的方向上通过距离，因此对箱子做功，故C符合题意；
D.小红背着书包在等车，书包受到向上的力但是没有移动距离，因此对书包不做功，故D不合题意。
故选C。
4．（2023九上·上城期末）2022 年世界杯于北京时间11月21日凌晨零点揭幕。观赛时，小金看到运动员将足球贴着地面传给门将，门将开大脚将球踢飞过中场的情景，对此小金做出了以下分析，正确的是（ ）
A．贴地传球时，足球在平直的地上滚动，重力对足球做了功
B．门将用500 N的力将足球踢出80 m，则门将对足球做功40000 J
C．开大脚后足球由地面飞行到空中最高点的过程中，它的动能全部转化为重力势能
D．飞行的足球从最高点下落至地面，机械能是不守恒的
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）（2）做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离；
（3）注意分析最高点时足球的动能是否为零；
（3）根据机械能和内能的转化判断。
【解答】A.重力的方向竖直向下，而足球在竖直方向上没有通过距离，因此重力对足球不做功，故A错误；
B.足球在飞行过程中，不再受到门将的力，因此门将对足球做的功肯定小于40000J，故B错误；
C.足球运动到最高点时，它在水平方向上速度不为零，因此动能不为零，那么它的动能没有全部转化为重力势能，故C错误；
D.飞行的足球从最高点下落至地面，由于空气摩擦，因此足球的机械能会转化为内能，即机械能是不守恒的，故D正确。
故选D。
5．（2023九上·温州期末）如图是小明投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，最后滚到e点停止运动。在整个过程中，小明对实心球有做功的是（ ）
A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段
【答案】A
【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。
【解答】根据图片可知，ab段时实心球受到推力，且在力的方向上通过了距离，即对实心球做功，故A符合题意；
bc段、cd段和de段，实心球没有受到人的推力，则人对实心球不做功，故B、C、D不合题意。
故选A。
6．（2023九上·上虞期末）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大
B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在ab段做功比在cd段多
D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；势能的影响因素
【解析】【分析】由图可知，竖直下落的小球每隔相等时间的距离在变大，小球高度在减小。
【解答】A.重力势能与质量和高度有关，小球下落，质量不变，高度变小，所以小球重力势能逐渐减小，A错误；
B.不计空气阻力，机械能总量不变，B错误；
C.由W=Gh可知，ab段距离比cd段距离小，所以重力在ab段做功比在cd段小，C错误；
D.重力在ab段做功比在cd段小，由P=W/t可知，重力在ab段做功功率比在cd段小，即小球的重力在ab段做功比在cd段慢，D正确。
故答案为：D
7．（2023九上·丽水期末）人爬楼梯时，需要克服自身重力做功。小科和同学们进行爬楼梯比赛，规定功率最大者获胜，则获胜者一定（ ）
A．用时最短 B．做功最快 C．体重最大 D．速度最快
【答案】B
【知识点】功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据分析判断。
【解答】根据可知，爬楼时功率的大小与体重、高度和时间有关，故A、C、D错误；
而功率是表示做功快慢的物理量，因此功率最大的肯定做功最快，故B正确。
故选B。
8．（2022九上·杭州月考）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲＞m乙＞m丙)，在相等的拉力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（ ）
A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙
C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断。
【解答】根据W=Fs可知，拉力做功的大小只与拉力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关，与接触面是否水平、物体的重力、运动方向或接触面粗糙程度无关。因为三个拉力相等，且运动距离相等，所以做功相等，即W甲=W乙=W丙。
故选C。
9．（2022九上·杭州月考）如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（ ）
A．支持力F一定不做功 B．支持力F一定做功
C．支持力F＝500N D．支持力F＞500N
【答案】A
【知识点】力是否做功的判断；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）（2）做功的条件：①作用在物体上有力；②沿力的方向有一段距离；
（2）以人的脚与地面的接触点为支点，根据杠杆的平衡条件确定支持力的大小。【解答】当运动员身体撑起的过程中，手的位置始终不变，手掌没有移动距离，所以地面对两个手掌的支持力F一定不做功，故A正确，B错误；
在上述过程中，人的脚与地面的接触点是支点，重力相当于阻力，支持力相当于动力，故此时的动力臂大于阻力臂，故此时动力应该小于阻力，即支持力小于重力，即支持力F＜500N，故C、D错误；
故选A。
10．（2022九上·浙江月考）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4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．5.0J
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据二力平衡的知识计算出木板受到的推力，再确定木板移动的距离，最后根据W=Fs计算推力对它做的功。
【解答】当木板水平向右做匀速直线运动时，它受到的推力与摩擦力相互平衡，即F=f=4N。
当木板水平向右移动时，一旦它的重心到达桌面以外，它就会从桌面上掉下来。
而均匀直木板的重心在25cm处，
则水平推力做功W=Fs=4N×0.25m=1J。
故选B。
11．（2022九上·杭州期中）小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中不正确的是（ ）
A．排球在上升过程中，小阳对排球做功
B．排球在下落过程中，排球的重力势能变小
C．排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下
D．排球在下落过程中，排球所受的重力一直在做功
【答案】A
【知识点】重力及其方向；力是否做功的判断；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）（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；
（2）重力势能与质量和高度有关；
（3）重力的方向竖直向下。
【解答】A.排球在上升过程中，小阳对排球没有施加力，因此它对排球不做功，故A错误符合题意；
B.排球在下落过程中，排球的高度减小，则重力势能变小，故B正确不合题意；
C.排球在上升过程中，排球只受到重力，方向竖直向下，故C正确不合题意；
D.排球在下落过程中，排球所受的重力竖直向下，它一直向下运动，因此重力一直做功，故D正确不合题意。
故选A。
12．（2022九上·湖州期中）在甲、乙两图中， 甲图地面光滑、乙图地面粗糙。质量分别为 m ，2m 的两个物体在大小为 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．条件不足，无法比较甲、乙图中F做的功多少
B．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
D．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断。
【解答】根据W=Fs可知，功的大小由作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离大小有关。根据题意可知，两个拉力相同，且前进的距离相同，那么对物体做的功相同。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
13．（2022九上·湖州期中）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程 ( s )—时间 (t)图像如图 所示，根据图像，下列判断正确的是 （ ）
A．两次物体运动的速度：v1＜v2
B．两次物体所受的拉力：F1＞F2
C．两次拉力0~6s对物体所做的功：W1＞W2
D．两次拉力0~6s对物体做功的功率：P1＜P2
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出速度进行做比；
（2）根据二力平衡的知识分析比较拉力的大小；
（3）根据W=Fs比较做功的大小；
（4）根据P=Fv比较功率的大小。
【解答】A.根据图像可知，速度；；
比较可知，速度v1>v2，故A错误；
B.两次物体都做匀速直线运动，那么它受到的拉力都等于摩擦力。因为物体对接触面的压力和接触面粗糙程度不同，所以摩擦力相等。比较可知，两次物体受到的拉力相等，即F1=F2，故B错误；
C.0~6s内，第一次运动的距离为0.6m，第二次运动的距离0.4m，即s1>s2。根据W=Fs可知，两次拉力做的功W1>W2，故C正确；
D.两次的拉力相等，且速度v1>v2，根据公式P=Fv可知，两次拉力的功率P1>P2，故D错误。
故选C。
14．（2022九上·杭州期中）如图所示，将一小钢球从a点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过b点到达最高点c时速度为零，图中hab＝hbc，下列判断正确的是（ ）
A．小钢球运动到最高点c时受到平衡力的作用
B．小钢球在ac段重力势能的增加量与动能的减小量相等
C．小钢球在ab段克服重力的做功小于在bc段克服重力的做功
D．就a、b、c三点而言，小钢球在a点具有的机械能最大
【答案】B
【知识点】平衡状态的判断；功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）对最高点时的小球进行受力分析即可；
（2）（4）根据机械能守恒的知识判断；
（3）根据W=Gh分析。
【解答】当小钢球在最高点时，它只受向下的重力作用，处于不平衡状态，故A错误；
不计空气阻力，则运动过程中没有机械能的损失，也就是重力势能增大多少，动能就会减小多少，故B正确；
ab段和bc段，小钢球的重力和高度相等，根据W=Gh可知，这两段重力做功相等，故C错误；
根据机械能守恒可知，a、b、c三点时机械能相等，故D错误。
故选B。
15．（2022九上·平湖期末）小明的质量为50kg，俯卧撑和跳绳是他热爱的两项运动。俯卧撑时他所受的重力可视为集中在A点，静止支撑时如图甲所示，此时地面对双手的支持力为F；跳绳时重心高度随时间变化的情况如图乙所示，若他跳绳1分钟克服重力做功的平均功率为P。则F和P分别为（ ）
A．295N，168.75W B．295N，135W
C．715N，168.75W D．715N，135W
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）用杠杆的平衡条件F1L1-F2L2可以求出地面对双手的支持力；
（2）利用公式W=Gh求解克服重力做一次的功，根据图乙可知1min内的跳绳次数和每次跳起的高度，根据W=Gh求1min内克服重力做的功，利用功率的公式计算功率的大小。【解答】（1）人的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
将人体看作一个杠杆，脚尖处为支点，重力为阻力，地面对手的支持力为动力，
根据杠杆的平衡条件F1L1-F2L2可得：F支×L1=G×L2，
即：F支×（1m+0.7m）=500N×1m，
解得：F支≈294N，即地面对双手的支持力F至少为294N；
（2）由图乙可知跳一次所用时间s，
1min内所跳的次数：，
起跳的最大高度h=0.09m；
克服重力做功：W=G nh=500N×180×0.09m=8100J；
1min内克服重力做功的平均功率：。
故选B。
16．（2023九上·杭州期末）如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(ABA．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动更省功
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同
D．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面越长越省力；
（2）根据W总=W有+W额比较做功的大小；
（3）根据W有=Gh判断；
（4）根据P=Fv比较做功功率的大小。
【解答】A.根据图片可知，斜面CD更长，则斜面CD更省力，故A错误；
B.克服物体重力做的有用功相等，而在CD斜面上摩擦力更大，因此克服摩擦做的额外功更大。根据“W总=W有+W额”可知，在斜面AB上做的总功要小一些，故B错误；
C.根据W有=Gh可知，工人克服重力做功相等，故C正确；
D.推力FCD＜FAB，而速度相同，根据P=Fv可知，工人克服重力做功的功率PCD＜PAB，故D错误。
故选C。
二、填空题
17．（2023九上·杭州月考）跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象。按图象中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为 个，若他质量为50kg，则他每跳一次绳克服重力做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
【答案】150；75
【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）根据图像确定完成一次跳绳需要的时间，再用总时间除以这个时间得到1min内跳绳的次数；
（2）根据计算跳绳的平均功率。
【解答】（1）根据图片可知，从第一次起跳到第二次起跳所用的时间为0.4s，那么1min内跳绳个数为：次；
（2）1min内克服重力做功W=Gh=50kg×10N/kg×（0.06m×150）=4500J；
则克服重力做功的功率：。
18．（2023九上·杭州期末）重2牛的物体A挂于弹簧测力计下，分别做图甲、乙所示的匀速直线运动，运动的速度V1=0.1m/s，V2=0.2m/s，物体A沿速度方向均运动了0.5米。（不考虑空气阻力）
（1）图甲中弹簧测力计对A做功为 焦；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率为__ _瓦；
【答案】（1）1
（2）0.4
【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计算甲中测力计做的功；
（2）根据P=Fv计算图乙中测力计对A做功的功率。
【解答】（1）图甲中弹簧测力计对A做功为：W=Gh=2N×0.5m=1J；
（2）图乙中弹簧测力计对A做功的功率P=Fv=Gv2=2N×0.2m/s=0.4W。
19．（2022九上·金华期中）攀岩是一项挑战自然超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N ，背着质量为8kg的背包 ，用时40min 登上高为9m的峭壁。在此过程中攀岩者做功的平均功率是 W ，他对背包做功 J。
【答案】2.25；720
【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）首先根据W=Gh计算攀岩者克服重力做的功，再根据公式计算它做功的平均功率。
（2）根据W书包=G书包h计算对背包的做功大小。
【解答】（1）攀岩者克服重力做的功W=Gh=（520N+8kg×10N/kg）×9m=5400J；
攀岩者的平均功率：；
（2）它对背包做功：W书包=G书包h=8kg×10N/kg×9m=720J。
20．（2022九上·金华期中）在光滑水平面上，有一重为G的小球与弹簧接触，现用恒力F将球向左推动，将弹簧压缩，依次经过A、B、C位置，AB、BC距离都为S，如图所示(图中水平面未画出)。
（1） A位置到B位置 ，推力F做功为 ；
（2）使球分别停留在B、C两个位置，撤去力F后，小球水平向右能达到的最大速度记为vB、vC ，则vB vC(选填“大于” 、“等于”或“小于”)。
【答案】（1）FS
（2）小于
【知识点】功的计算公式的应用；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）根据功的计算式解答；
（2）根据弹性势能的影响因素比较弹性势能的大小，再根据能量转化比较小球动能大小，最后比较小球的速度大小。
【解答】（1）根据图片可知，从A位置到B位置时推力为F，距离为S，根据功的计算式W=Fs可知，这段距离内推力做功W=FS；
（2）根据图片可知，小球停留在C位置时弹簧被压缩的程度最大，则弹簧具有最大的弹性势能。弹簧的弹性势能会转化为小球的动能，因此C位置时小球动能最大，因此C位置时的小球能够达到最大的速度，即vB21．（2022九上·义乌期中）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。
（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）根据进行估算；
（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。
【解答】（1）小徐的体重大约50kg，则重力G=mg=50kg×10N/kg=500N；
那么他跳绳的功率为：。
（2）A.用力将实心球抛出时，实心球受到推力，且在推力的方向上通过距离，因此对它做功，故A符合题意；
B.实心球在空中飞行时，它不受推力，因此对它不做功，故B不合题意；
C.实心球掉到地上时，它还是不受推力，因此对它不做功，故C不合题意；
D.实心球在地上滚动时，它仍然不受推力，因此对它不做功，故D不合题意。
故选A。
22．（2022九上·义乌期中）如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1 F2（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，重力势能增加
焦。
（3）体育中考时，小明在60秒内完成10个引体向上，获得满分，小明引体向上做功的功率为 瓦。
【答案】（1）小于
（2）420
（3）70
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识比较两个力的大小关系；
（2）根据W=Gh计算克服重力做的功；
（3）根据公式计算做功的功率。
【解答】（1）根据甲图可知，人保持静止状态，则它地面对脚的支持力与地面对手的支持力之和等于体重，即F1（2）重力势能等于克服重力做的功，即W=Gh=600N×0.7m=420J；
（3）小明引体向上做功的功率为：。
23．（2022九上·杭州期中）如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则3~5s内推力对木箱做的功率是 W，0~5s内张华需克服摩擦力做功 J。
【答案】200；600
【知识点】影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图丙确定3~5s内木箱的速度，根据乙图确定对应的推力，最后根据P=Fv计算推力的功率。
（2）根据丙图中匀速直线运动状态，利用二力平衡的知识计算出木箱受到的滑动摩擦力，再根据乙图确定0~5s内木箱移动的距离，最后根据W=fs计算克服摩擦做功。
【解答】（1）根据丙图可知，3~5s内速度为1m/s，根据乙图可知，此时受到推力200N，则这段时间内功率P=Fv=200N×1m/s=200W；
（2）根据丙图可知，3~5s内木箱做匀速直线运动，则木箱受到的摩擦力f=F=200N。在0~5s内，木箱的速度发生改变，但是压力和接触面的粗糙程度不变，因此摩擦力不变，始终为200N。
根据丙图可知，0~5s内通过的距离等于图像与横轴围成的梯形的面积，即s=（1s+5s）×1m/s×=3m。则这段时间内克服阻力做功W=fs=200N×3m=600J。
三、实验探究题
24．（2023九上·杭州期末）斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，那么斜面省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动，相关的记录如表。
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1（θ1＞θ） θ2（θ2＞θ1）
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重 G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力 F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
（1）物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端过程中，倾斜角度越大，机械效率 （选填“越高”、“越低”或“不变”）；
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是： ；
（3）小明通过实验验证猜想3是错误的，他的依据是 ；
（4）完成实验后，小明还想知道实验1中物体在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面倾角θ时，斜面长1m、高0.5m，分析可知f＝ N。
【答案】（1）越高
（2）在其他条件相同时（在接粗面粗糙程度相同时），斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力
（3）比较1、3、4几次实验，沿斜面的拉力与物体的重力的比值相等
（4）0.35
【知识点】功的计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）当斜面倾斜角度增大时，根据压力的变化分析摩擦力的变化，再根据W额=fL分析额外功的变化，最后根据公式分析机械效率的变化。
（2）分析实验1、5、6中那些因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论。
（3）根据控制变量法的要求选择对照实验分析；
（4）根据W总=FL计算出总功，根据W有=Gh计算出有用功，根据W额=W总-W有计算出额外功，最后根据计算出摩擦力f。
【解答】（1）斜面的倾斜角度越大，则斜面受到的压力减小，那么物体受到的摩擦力减小。根据W额=fL可知，斜面做的额外功减小。根据W=Gh可知，斜面做的有用功不变，根据可知，此时斜面的机械效率越高。
（2）在实验1、5、6中，其它条件都相同，只有倾斜角度不同，那么得到结论：在其他条件相同时（在接粗面粗糙程度相同时），斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力。
（3）验证猜想3，即探究斜面的省力情况与物体重力是否有关时，可以控制斜面角度和接触面的粗糙程度相同，只改变物体重力，故选实验1、3、4。计算出三组实验中拉力和重力的比值几乎都相同，那么猜想3是错误的。
（4）斜面做的总功：W总=FL=1.35N×1m=1.35J；
斜面做的有用功为：W有=Gh=2N×0.5m=1J；
斜面做的额外功：W额=W总-W有=1.35J-1J=0.35J；
则物体受到的摩擦力：。
25．（2022九上·义乌期中）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、
（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；
【答案】（1）秒表，刻度尺
（2）mgh/t
（3）粗重
【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）根据实验过程确定要测量的物理量，据此确定需要的器材；
（2）根据功的公式W=Gh，结合公式分析计算；
（3）如果使用的线较粗，那么线的重力较大，会导致回形针上升的速度减小，所用时间变长，根据可知测得风车功率的变化。
【解答】（1）要测量风车做功的功率，需要测量运动时间、高度和回形针的重力，那么需要的器材为：天平、秒表和刻度尺。
（2）风车做功为W=Gh=mgh；
那么风车做功的功率：。
（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。
26．（2021九上·杭州期中）用下图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上以0.2m/s速度匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，拉力F为0.5N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则拉力F做功的功率为 W，杠杆的机械效率为 %。
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率n/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：
请简要说明一条理由： 。
【答案】（1）0.1；66.7
（2）不能；两次实验时，钩码没有挂在同一位置(或根据一次对比实验所得结论是不可靠的)。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据P=Fv计算出拉力F的功率，根据计算出杠杆的机械效率；
（2）在科学研究中，往往需要多次进行实验，从而收集更多的实验数据，这样得到的结论才会避免偶然性，据此分析解答。
【解答】（1）拉力F的功率：P=Fv=0.5N×0.2m/s=0.1W；
杠杆的机械效率：；
（2）根据表中数据，不能得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论，理由：两次实验时，钩码没有挂在同一位置(或根据一次对比实验所得结论是不可靠的)。
27．（2017九上·浙江月考）如图所示，甲为一半径为R的光滑的1/4半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S1处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R的1/4半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中重为G的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S2后停下来，求：
（1）乙中重力对物体做的功W= 。
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力f为 。
（3）乙中物体在粗糙的1/4弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功
【答案】（1）GR
（2）GR/S1
（3）GR-GRS2/S1
【知识点】功的计算公式的应用；能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】（1）已知物体重力G和高度R，根据W=GR可求出重力对物体做的功；
（2）甲、乙中水平面的粗糙程度相同，所以同一个物体所受的摩擦力大小相等；甲中物体在水平面上克服摩擦做的功等于物体沿光滑的1/4半圆弧槽下滑重力做的功，根据W=fS1可求出摩擦力f的大小；
（3）因为乙中物体在粗糙的1/4弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功与物体在水平面上摩擦力对物体做的功之和等于物体沿1/4半圆弧槽下滑重力做的功，据此可求出乙中物体在粗糙的1/4弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
【解答】 (1)W=GR；
(2)GR=fS1，所以f=GR/S1
(3)GR=W′+fS2，所以W′=GR fS2=[（S1 S2）/S1]GR
故答案为：(1)GR；(2)GR/S1；(3)[（S1 S2）/S1]GR
28．（2019九上·长兴期末）在科学实验中常用到斜面这一简单机械，请回答问题：
（1）利用斜面研究阻力对物体运动的影响，如图甲所示。小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等不同的表面上前进不同的距离后停止，过程中小车克服阻力做功。假设在毛巾、木板、平板玻璃表面上小车克服阻力做的功分别为W1、W2、W3。请比较并写出它们的大小关系式：
（2）利用斜面探究动能大小与哪些因素有关，如图乙所示。在这个实验中通过观察比较 来判断小球动能的大小，要探究动能大小与物体的运动速度的关系，应该如何操作？
【答案】（1）W1=W2=W3
（2）木块移动的距离；将同一小球从同一斜面的不同高度静止释放
【知识点】功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）小车克服阻力做的功等于小车动能的减小量，据此判断；
（2）小球撞击木块后，木块移动的距离越远，说明小球具有的动能越大；要探究动能大小与运动速度的关系，必须保证小球质量相等，但速度不同，即从斜面上不同高度滚下。
【解答】（1）小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，它具有的重力势能相等；到达水平面时，它的重力势能全部转化为动能，因此它的动能相等；当小车静止下来时，小车的动能为0，因此它的动能减小量相等。因为小车克服阻力做功其实就是小车动能减少的过程，因此；
（2）利用斜面探究动能大小与哪些因素有关，如图乙所示。在这个实验中通过观察比较木块移动的距离来判断小球动能的大小，要探究动能大小与物体的运动速度的关系，应该：将同一小球从同一斜面的不同高度静止释放。
故答案为：（1）；（2）木块移动的距离，将同一小球从同一斜面的不同高度静止释放
四、解答题
29．（2020九上·黄岩期中） 2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图)，部分参数如表所示，已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 参数
最高车速(千来/小时) 25
整车质量(千克) 40
电动自行车最大功率(瓦) 400
（1）车轮上刻花纹的目的是 ；
（2）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
（3）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
【答案】（1）增大摩擦力
（2）解：因电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力
F '=f=0.08G=0.08×1000N=80N，
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功：W=Fˊs=80N×10×103m=8×105J
（3）解：根据知，匀速行驶时的车速：
【知识点】二力平衡的条件及其应用；增大或减小摩擦的方法；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）增大摩擦力的方法：①增大压力；②增大接触面的粗糙程度；
（2）首先根据f=0.08G计算电动车受到的阻力，再根据二力平衡的知识计算电动车受到的牵引力，最后根据 W=Fs 计算克服阻力做的功。
（3）根据公式 计算电动车匀速行驶受到的车速。
【解答】（1）车轮上刻花纹的目的是通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦力。
30．（2023九上·柯城期末）2022年6月17日，中国第三艘航空母舰“福建舰”正式下水。该舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。
（1）舰载机在平直通长飞行甲板上由静止被电磁弹射器弹射至离开甲板前，弹射器将电磁能主要转化为飞机的 。
（2）舰载机飞离甲板后，在5秒内升高100米，若舰载机重力大小为2×105牛，此过程中舰载机克服重力做了多少功？
（3）舰载机降落时，阻挡装置中的挡阻索和甲板对舰载机的摩擦力在3秒内对舰载机做功的大小为3.6×107焦耳，求此过程中阻挡装置中的挡阻索及摩擦力对舰载机做功的功率。
【答案】（1）机械能
（2）舰载机克服重力做的功：W＝Gh＝2×105N×100m＝2×107J
（3）挡阻索及摩擦力对舰载机做功的功率：P＝ ＝1.2×107W
【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）根据能量转化的知识解答；
（2）根据W=Gh计算舰载机克服重力做功；
（3）根据公式 计算拦阻索对舰载机做功的功率。
【解答】（1）舰载机在平直通长飞行甲板上由静止被电磁弹射器弹射至离开甲板前，弹射器将电磁能主要转化为飞机的机械能。
31．（2023九上·金华期末）室内免打孔单杠是一种适合家用的锻炼器械，小金常利用该单杠做俯卧撑、引体向上等锻炼活 动。已知小金同学的质量为60千克，完成一次“引体向上”，双臂拉力使身体上升的高度是0.5 米。小金在1分钟内能完成5个“引体向上”。请回答下列问题：
（1）如图所示是小金利用该单杠在地面上做俯卧撑的情景，如果把人的 躯干看成一个杠杆，这是一个 杠杆；
（2）小金完成一个“引体向上”，克服重力做的功；
（3）小金1分钟内做5个“引体向上”时的功率。
【答案】（1）省力
（2）小金完成一个“引体向上”，克服重力做的功：W=Gh=60kg×10N/kg×0.5m=300J；
（3）小金1分钟内做5个“引体向上”时的功率：。
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类；
（2）根据W=Gh计算克服重力做的功；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，当小金做俯卧撑时，脚尖为支点，重力相当于阻力，作用在腰间附近；双臂施加动力。此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
32．（2023九上·上虞期末）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15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）运动员通过的总路程。
（2）重力做的功。
（3）匀速下降时重力做功的功率。
【答案】（1）解：由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前=210m
由图象知，在15﹣30s通过的路程为：s后=vt后=6m/s×15s=90m
总路程为：s=s前+s后=210m+90m=300m
（2）解：运动员下落的高度为：h=s=300m
重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J
（3）解：匀速下降时，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W
【知识点】速度与物体运动；速度公式及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）前15s下落210m，后15s下落的距离由s=vt计算。由图可知，后15s的速度v=6m/s。
（2）由 W=Gh 计算
（3）匀速下降时，重力做功的功率：P=Fv=Gv
33．（2022九上·舟山期中）某轿车的质量是1.6t，它以30m/s的速度在水平路面上匀速行驶30km，轿车受到的阻力是车重的0.1倍。求轿车在这段时间内：(g取10
N/kg)
（1）发动机的牵引力F。
（2）发动机该时间段内所做的功W。
（3）求该发动机在这段时间内的功率。
【答案】（1）解：因为匀速F=f=0.1mg=1600kgx0.1=160牛
（2）解：W=FS=160牛x30000米=4800000焦
（3）解：t=s/v=30000m/30m/s=1000s
P=W/t=4800000J/1000s=4800W
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据f=0.1G计算汽车受到的阻力，再根据二力平衡的原理计算发动机的牵引力，即F=f；
（2）根据W=Fs计算发动机做的功；
（3）根据计算出发动机工作的时间，再根据计算发动机的功率。
34．（2022九上·瑞安期中）我国“长剑10”是一种国产新型隐身巡航导弹，主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。下图是“长剑10”的飞行路线图。
导弹速度v（米/秒） 50 100 150 200
导弹受到的阻力f（牛） 50 200 450 800
（1）发射升空阶段：发动机点火后，燃气向下高速喷出，导弹以极快的速度快速升空。这是因为 。
（2）俯冲加速阶段：导弹升空后，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，速度越来越快。这是因为 。
（3）巡航飞行阶段：当“巡航状态”时，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡后，可以实现远距离发射，超低空高速飞行，精确打击目标，已知该导弹的速度和阻力测试数据如上表。若该导弹在末端巡航飞行过程中以200米/秒的速度匀速直线飞行60秒，求该过程内发动机的推力做功为多少？
【答案】（1）物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态
（2）导弹受到的重力大于阻力，所以向下加速
（3）解：解：s=vt=200m/s×60s=12000m
W=Fs=fs=800N×12000m=9.6×106J
【知识点】力的作用效果；力的作用是相互的；力与运动的关系；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）从力的作用的相互性和力的作用效果等角度分析解答；
（2）当物体受到合力的方向与运动方向一致时，物体做加速运动；
（3）首先根据s=vt计算导弹飞行的距离，再根据表格确定此时导弹受到的阻力，最后根据W=Fs计算发动机推力做的功。
【解答】（1）发射升空阶段：发动机点火后，燃气向下高速喷出，导弹以极快的速度快速升空。这是因为物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态。
（2）俯冲加速阶段：导弹升空后，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，速度越来越快。这是因为：导弹受到的重力大于阻力，所以向下加速。
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