3.3 能量转化的量度(1)
同步训练A组
1．下列四种情景中，人对物体做功的是(B)
2．某同学放学后背着重为40牛的书包沿水平路面走了200米，又爬上大约10米高的四楼才到家，则他在回家过程中对书包所做的功约为(B)
A. 0焦 B. 400焦
C. 2000焦 D. 2400焦
3．已知力F所做的功是15焦，则力F与物体在力的方向上通过的距离s之间的关系大致是(B)
4．一个重200牛的物体在水平拉力作用下匀速前进了25米，拉力撤走后，物体由于惯性又前进了10米，若拉力做的功为500焦，则拉力的大小为20牛。物体的重力做的功为0焦。
5．小明将掉在地面上的科学书捡起来放在课桌上，他对科学书所做的功最接近于(C)
A. 0.02焦 B. 0.2焦
C. 2焦 D. 20焦
6．自动步枪枪膛里，火药爆炸产生的气体对子弹的平均推力是12 690牛，枪膛长30厘米，子弹从枪膛射出后前进了200米，则火药爆炸产生的推力对子弹所做的功为3807焦。
7．掷实心球为某市初中生体育测试项目之一。某同学将质量为2千克的实心球从地上拿起，用双手举高2米后用力抛出，球恰好落在9分线上。在举高过程中该同学克服实心球的重力做功40焦(g取10牛/千克)。
同步训练B组
8．在校运动会中，小翔参加了铅球比赛。他用200牛的力，将重50牛的铅球投到了10米远处。下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是(D)
A. 做功2000焦
B. 做功500焦
C. 没有做功
D. 条件不足，无法计算
【解析】 铅球的运动可以分为两个阶段：第一阶段是人推铅球，第二阶段是铅球在空中飞行。在第一阶段，人用力推动铅球，对铅球做功；第二阶段，铅球离开了人时，人不再对铅球做功。人对铅球施了200牛的力，但在此力的方向上移动的距离不是10米，所以条件不足，无法计算。
9．过年时，小芹家买了3箱水果，每箱重50牛，现在要把它们从一楼搬到三楼，她想出了两种方法来搬水果。第一种方法是每次搬一箱，分3次搬；第二种方法是3箱合在一起，一次把它们全部搬上去。则对水果所做的功而言，第一种方法做的功等于(填“大于”“小于”或“等于”，下同)第二种方法；对本人消耗的能量而言，第一种方法消耗的能量大于第二种方法。
【解析】 两种方法对水果而言，都克服水果的重力做功。两次上楼高度相同，因此两种方法对水果做功一样多。而对人消耗的能量而言，第一种方法不但要克服水果重力做功，还要三次克服人自身的重力做功，第二种方法，只需克服人自身重力做功一次。
(第10题)
10．如图是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系的是(C)
【解析】 重力做功W＝Gh，当小球的重力G不变时，所做的功W与h成正比，则W与时间t的关系类似于h与时间t的关系。
11．如图所示，甲、乙、丙三个物体均在大小相同的力F的作用下沿力的方向移动了相同的距离，设力F所做的功分别为W甲、W乙和W丙，则(D)
(第11题)
A. W甲>W乙>W丙 B. W乙>W甲>W丙
C. W丙>W乙>W甲 D. W甲＝W乙＝W丙
【解析】 根据做功的两个必要因素，F相同，且沿F方向移动的距离s也相同，所以三次做功相同。
12．质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功(C)
A．都必须大于mgh
B．都不一定大于mgh
C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
【解析】 背越式过杆时运动员的重心可能比杆高，也可能比杆低，即运动员从起跳至过杆克服重力所做的功W≥mgh或W
mgh。
(第13题)
13．玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的。受到油滴能在水面上均匀分布开来的启发，科研人员发明了一种制取平板玻璃的方法。其主要过程是让玻璃液体浮于某溶液表面上，冷凝后用真空吸盘吊运，如图所示。请回答问题：(g取10牛/千克)
(1)该方法的关键是能否找到会浮起玻璃液体的一种溶液，你认为这种溶液应具备怎样的物理性质？(说出两点)
【答】 一是其沸点高于炽热玻璃的温度；二是密度比玻璃大。
(2)一块密度为2.5×103千克/米3，体积为1.5×10－2米3的平板玻璃，冷凝后用真空吸盘吊运转送，若当时大气压为1×105帕，则吸盘的面积至少是多大？
【解】 S＝＝＝＝
＝3.75×10－3米2
(3)将上述玻璃板提升1米，需克服重力做多少功？
【解】 需克服重力做功
W＝G·h＝ρVg·h＝2.5×103千克/米3×1.5×10－2米3×10牛/千克×1米＝375焦
14．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的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于静止状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是24焦耳。
(第14题)
【解析】 第2秒末时，物体受到2牛的力，但速度为零，所以处于静止状态。第6～9秒时，物体运动速度为2米/秒，受到的力为4米，故W＝FS＝Fvt＝4牛×3秒×2米/秒＝24焦。
课件7张PPT。3.3 能量转化的量度(1)按时完成课后同步训练，全面提升自我！单击此处进入课后同步训练3.3 能量转化的量度(2)
同步训练A组
1．关于功率，下列叙述正确的是(C)
A. 做功用的时间越少，功率越大
B. 功率越大，做的功越多
C. 做功越快，功率越大
D. 做功用的时间越多，功率越大
2．在水平地面上，用50牛的水平推力推重为100牛的箱子，在10秒内前进了10米，如图所示。则推箱子的小朋友做功的功率为__50__瓦。
(第2题)
3．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是(D)
①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较 ②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较 ③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较
A. 只有① B. 只有①②
C. 只有②③ D. ①②③
4．运动员甲比乙高，如果甲和乙举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则(A)
(第4题)
A. 甲做功较多，功率较大
B. 甲做功较多，功率较小
C. 甲做功较多，甲、乙功率相等
D. 甲、乙做功相等，乙的功率较大
5．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20牛，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7米，用时约0.75秒。则球下降过程中重力做功为54焦，功率为72瓦。
(第5题)
6．一列质量为1×103吨的火车，以180千米/时的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×103牛。求：
(1)火车的牵引力多大？
(2)火车行驶1分钟的时间内，重力做了多少功？机车牵引力做了多少功？牵引力的功率是多大？
【解】 (1)火车在平直轨道上匀速行驶，
F＝f＝9×103牛
(2)WG＝0焦，
v＝180千米/时＝50米/秒，t＝1分钟＝60秒，
s＝vt＝50米/秒×60秒＝3×103米
WF＝Fs＝9×103牛×3×103米＝2.7×107焦
P＝＝＝4.5×105瓦
同步训练B组
7．用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动，两次物体运动的距离都为s，运动的时间分别为t1和t2(t1A. W1＝W2，P1>P2 B. W1>W2，P1＝P2
C. W1P2 D. W1＝W2，P1【解析】 两者沿力的方向移动的距离相同，根据做功的两个必要因素得W1＝W2，而运动时间t1＜t2，所以由P＝可知，P1＞P2。
8．在建设机场的过程中，挖掘机发挥了重要的作用。在工程施工中使用的某型号挖掘机如图甲所示，它的有关数据如表所示。挖掘机在运砂土过程中，装有1.8×104牛砂土的铲斗以2.4米/秒的平均速度从图乙中最低点A移到最高点B，用时4秒，接着再用2秒时间沿水平方向移动4米将砂土卸到汽车上。
(第8题)
(1)求铲斗从A点移到B点经过的路程；
(2)求挖掘机静止且不工作时(如图甲所示)对水平地面的压强；
(3)如果挖掘机在上述运送砂土过程中的平均功率为60千瓦，求此过程挖掘机所做的功。(g取10牛/千克)
项 目
数值
整机持量/kg
9000
发动机最大功率/kW
150
标准斗容/m3
12
两履带与地面接触的总面积/m2
4.5
【解析】 (1)s＝vt＝2.4米/秒×4秒＝9.6米
(2)F＝G＝mg＝9000千克×10牛/千克＝9.0×104牛 p＝＝＝2×104帕
(3)由P＝得
W＝Pt＝60×103瓦×6秒＝3.6×105焦
9．学校新买了30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱，某实验员需要把这批实验器材搬到14米高的实验室。
(1)该实验员至少需要做多少功？(不考虑他克服自身重力所做的功，g取10牛/千克)
【解】 W＝Fs＝Gh＝mgh＝300千克×10牛/千克×14米＝4.2×104焦
(第9题)
(2)假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m，如图所示。他搬运物体的最大功率可达70瓦。若要尽可能快地把这批器材搬上去，则他每次搬运的箱子数应为__3__个。
10．甲、乙两辆汽车的功率相等，都在平直公路上匀速行驶，在相等的时间内，甲、乙两车通过的路程比为4∶5，则(C)
A. 甲、乙两车做功之比为4∶5
B. 甲、乙两车速度之比为5∶4
C. 甲、乙两车受到阻力之比为5∶4
D. 甲、乙两车的牵引力之比为1∶1
【解析】 ＝＝
＝＝ ＝＝＝
∵汽车做匀速直线运动
∴f阻＝F牵，＝
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