3.3 能量转化的量度 同步练习（含解析）

3.3 能量转化的量度同步练习
一 、选择题
1.在篮球比赛中， 运动员对篮球没有做功的过程是( )
A．运球 B．扣篮 C．擦板 D．跳投
2.下列情况中，人对物体做了功的是( )
A．人用力推木箱却没有推动
B．手提着水桶在水平地面上匀速行走
C．举重运动员举着杠铃不动
D．人推着车在水平路面上向前匀速运动
3.你在参加运动会体能测试中涉及的科学知识， 下列说法中正确的是( )
A． 1 分钟跳绳——每次跳绳人克服重力做功约 3 焦
B． 立定跳远——人用力蹬地才能起跳， 说明力是物体运动的原因
C． 掷实心球——在最高点 B时实心球重力势能不为零， 动能也不为零
D． 800m 测试——人加速冲刺到达终点后停下来， 因为人动能在增大， 惯性先变大后
变小
4.小金跳绳测试 1min 跳了 200 次，这一过程中他克服重力所做的功约为( )
A．3J B．30J C．300J D．3000J
5.某同学把一本科学课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于
( )
1
A．0.2J B．2J C．200J D．2000J
6.如图， AB、AC、AD为三个光滑斜面， 其中 AD为曲面，小球 M从 A点分别沿三个面自由滑下， 撞击放
在 B、C、D三点完全相同的物块上， 物块在粗糙程度相同的同一水平面上移动相同距离停下，则 ( )
A．物块克服阻力做功一样多
B．小球 M对 B点的动能最大
C．物块克服阻力做功 C点最大
D．小球 M对 D点的动能最小
7.在学习了功率的知识后， 三名同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案， 其
中可行的是( ).
①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率的大小 ;
②都爬到杆顶， 测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率的大小 ;
③爬杆后， 测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较.
A．只有① B. ①② C. ①③ D. ①②③
8.如图所示， 用 50N 的水平拉力 F拉着物体在 2s 内沿水平方向前进了 4m，下列说法正确的是( )
A．拉力做功为零 B．拉力的功率为零 C．拉力做功为 100J D．拉力的功率为 100W
9.用 20 牛的竖直向上的力分别拉着质量是 1kg 的甲物体和质量是 2kg 是乙物体。使他们都上升 1 米，
下列有关分析与计算正确的是( )
A．力对甲做工 10J，对乙做功 20J
B．甲增加的动能是 10J，乙增加的动能是 0J
C．甲增加的重力势能是 20J，乙增加的重力势能是 20J
D．甲增加的机械能是 20J，乙增加的机械能是 0J
10.同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为 F1 时，运动的路程 和时间图像如图甲； 当物体受到的水平推力为 F2 时，运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率
分别为 P1 、P2。则下列关系正确的是( )
2
A．F1 ＝F2 P1＞P2 B．F1 ＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＜P2
二 、填空题
11.如图所示， 斜面高为 2 米，用沿斜面向上大小为 250 牛的拉力 F，将重为 600 牛的木箱由斜面底端
以 0.6 米/秒的速度匀速拉动，经过 10 秒到达顶端，则拉力的功率是 瓦。
12.如图甲所示，水平地面上的一物体， 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 4s 末时， 物体所受摩擦阻力是 N，第 6s 末到
第 9s 末， 推力 F 做的功是 J。
13.如图，将同一物体分别沿斜面 AB、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点 A，已知 AB> AC。如果 F1=F2 ， 沿着 AB、AC 上升的摩擦力分别为 f1 、f2 ，拉力所做的功率分别为 P1、P2 ，则 f1 f2 ， P1 P2 (选填“>”、“<”或“=")。
三 、实验题
14.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。
四 、解答题
15.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？
4
3.3 能量转化的量度同步练习答案解析
一 、选择题
1.解：
擦板是运动员将篮球投出后，利用篮板改变篮球的运动方向；在擦板时，球已经离开了手，运动员对
篮球没有力的作用， 所以运动员对篮球没有做功；
而运球、扣篮、跳投时，运动员对篮球均有力的作用，且篮球沿力的方向移动了距离，运动员都对篮
球做了功， 故 C 符合题意，ABD 不符合题意；
故选： C。
2.解：A．人用力推木箱却没有推动，人对物体施加了力，但物体没有移动距离， 故不做功， 故 A 错误；
B、手提着水桶在水平地面上匀速行走，物体运动的方向与受力方向垂直，故不做功，故 B 错误；
C、举重运动员举着杠铃不动，人对物体施加了力， 但物体没有移动距离，故不做功，故 C 错误；
D、人推着车在水平路面上向前匀速运动，小车在推力的方向移动了距离，故人对物体做了功，故 D 正
确。
故选： D。
3.C
【解析】A．根据学生的体重、跳绳的高度计算出重力做功的大小；
B、力是可以改变物体的运动状态，但不是维持物体的运动状态的原因；
C、根据势能和动能的关系进行解答；
D、物体保持原来运动状态的性质叫惯性， 惯性大小与质量有关，与运动速度无关。
A．中学生的体重约为 500N，跳绳时跳起约 6cm=0.06m，则克服重力做功约 W=Gh=500N×0.06m=30J，故
A 错误；
B、立定跳远之前人是静止的， 脚用力蹬地后， 人就向前运动， 说明力是改变物体运动的原因，故 B 错
误；
C、实心球在最高点时， 有高度并且有运动速度，此时，重力势能和动能均不为零， 故 C 正确；
D、惯性只和质量有关， 与运动速度无关， 故 D 错误；
故选 C。
4.D；
5.B
5
【解析】本题的难点在于对物理课本质量的估测， 这是易错的地方。首先估测物理课本的质量， 然后
计算它的重力， 然后再估测课桌的高度， 最后根据功的公式计算即可。
解： 一本物理课本的质量 m=200g=0.2kg，
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，
课桌高度约为 1m，
人对课本做的功：W=Gh=2N×1m=2J.
故答案为： B
6.A
7.D
【解析】爬杆时，人克服自身重力做功， 即人做的功为 W=Gh；根据功率的计算式p = 可知， 人爬杆
的功率可用p = = 计算，根据控制变量法的要求设计实验方案即可。
根据公式p = 可知：
①当时间 t 相同时， Gh 的乘积越大， 做功的功率越大，因此可以： 用相同的时间爬杆， 测量出各自的
体重和爬上杆的高度，即可比较功率的大小 ;
②当高度 h 相同时， 的比值越大，做功的功率越大，因此可以：都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬
杆用的时间，即可比较功率的大小 ;
③哪个量都不确定， 但是的比值越大，做功的功率越大， 因此可以：爬杆后，测量出各自的体重、
爬杆用的时间和爬上杆的高度， 算出功率进行比较.。
故选 D。
8.D
9.B
10.B
【解析】（1）根据影响滑动摩擦力的因素判断摩擦力的变化， 再根据二力平衡的知识比较两个拉力的
大小。
（2）根据图像比较二者速度大小，再结合公式 P=Fv 比较功率的大小。
（1）根据甲和乙图可知， 两次物体都做匀速直线运动， 根据二力平衡的知识可知， 它受到的拉力等于
摩擦力。而物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变， 因此它受到的摩擦力不变，那么拉力 F1=F2；
6
（2）根据图像可知，甲的速度为：v 甲 = t (s)甲 (甲) = = 2m/s ，乙的速度 v 乙=4m/s，那么甲的速度小于乙
的速度。根据 P=Fv 可知，拉力的功率 P1故选 B。
二 、填空题
11.150
【解析】利用 P===Fv 求拉力的功率.
拉力的功率：P===Fv=250N×0.6m/s=150W.
12.解：
由 v﹣t 图象可知物体的速度为 0，即物体静止；3﹣6s 物体开始运动， 6﹣9s 物体做匀速直线运动，
做匀速直线运动时， 推力与摩擦力是一对平衡力， 即 f＝F＝4N，
因为摩擦力与只压力和接触面的粗糙程度有关，所以 4s 末与匀速运动时的摩擦力相等为 4N；
第 6s 末到第 9s 末， 推力做功：
W＝Fs＝Fvt＝4N×2m/s×3s＝24J。
故答案为： 4；24。
13. 【答案】 >；=
【解析】（1）对物体进行受力分析， 然后根据二力平衡的知识比较摩擦力的大小； （2）根据功率的计算式 P=Fv 比较两个功率的大小关系。
【解答】（1）根据图片可知，左边斜面倾斜角度小，因此物体的重力在斜面上的分力 G 分较小。
当物体在斜面上匀速上升时，它受到沿斜面向上的拉力 F，沿斜面向下的摩擦力 f 和重力的分力 G 分 ， 即 F=f+G 分；
因为左边斜面上物体重力的分力偏小，所以左边斜面对物体的摩擦力较大；
即 f1>f2。
（2）已知 F1=F2 ，且 v1=v2 ，根据公式 P=Fv 可知，功率 P1=P2。
三 、实验题
14.（1）减小
（2）W1=W2=W3
（3）速度
【解析】（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；
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（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。
（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。
四 、解答题
15.（1）从金华到东阳共需要；
（2）停靠时， 空载列车对铁轨的压强：；
（3）列车的牵引力 F=f=0.04G=200×103kg×10N/kg×0.04=8×104N；
列车的速度 v=120km/h=；
则该列车的功率： P=Fv=8×104N×=2.7×106W。
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