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

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．（浙教版科学九上第三章 第3节能量转化的量度(二)）有甲、乙、丙3台机器，甲每秒做功5000焦，乙每小时做功2.7×108焦，丙每分钟做功36000焦，这3台机器做功的快慢情况是（　　）。
A．甲最快，乙最慢 B．乙最快，丙最慢
C．丙最快，甲最慢 D．甲、乙、丙一样快
2． 在体育课上，某同学练习爬竿。他第一次匀速爬到竿顶用时8秒，第二次匀速爬到竿顶用时10秒，则他两次爬竿的功率之比为 (　　)
A．5：4 B．4：5 C．25：16 D．16：25
3．如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且 某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则 (　　)
A． B． C． D．
4． 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是 (　　)
A．F1>F2、P1>P2 B．
C． D．
5． 跳绳是体育中考项目之一，如图所示为小虹同学在跳绳考试时的情景，她一分钟跳了 180次，则她跳绳的功率约为 (　　)
A．0.5瓦 B．5瓦 C．50 瓦 D．500瓦
6．小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，下列判断正确的是 (　　)
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
7．（2024九上·杭州）用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为和，功率分别为和，则他们大小关系正确的是：（　　）
A．
B．
C．
D．
8．（2024九上·鹿城月考）如图所示，一个物体由A点从静止开始下落，相继经过B、C两点，AB=BC。物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（　　）
A．W1≠W2，P1≠P2 B．W1=W2，P1=P2
C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P19．（2024九上·平湖期末）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　）
A．运动的物体一定具有能量
B．物体受到力的作用，力一定对物体做功
C．做功的本质是能量的转化
D．功和能量的单位都是焦耳
10．（2024九上·镇海区期末）如图是小科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，小科对实心球做功的是（　　）
A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段
11．（2024九上·余杭期末）在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）、（2）示。根据图像（空气阻力忽略不计），我们可以得到的正确结论是（　　）
A．甲车的动能大于乙车的动能
B．甲车的功率小于乙车的功率
C．甲车牵引力大于乙两车牵引力
D．甲车的受到摩擦力小于乙车的受到摩擦力
12．（2024九上·宁波期末）跳绳是宁波市体育中考的选考项目之一，男生满分为180次/分，女生满分为170次/分。某位男生在体育中考中跳了185下，得了满分，则他的功率最接近于（　　）
A．0.75W B．7.5W C．75W D．750W
13．（2024九上·余姚期末）如图是第19届亚运会吉祥物“琮琮”“莲莲”“宸宸”正在开展的亚运会的一些比赛项目，下列有关做功情况的叙述正确的是（　　）
A．“琼踪”打网球时，网球离开球拍之后，球拍对网球仍在做功
B．B.“莲莲”打篮球时，篮球在手指上转动的过程中，手指对篮球做了功
C．“宸宸”打乒乓球时，手上的乒乓球掉落到地上的过程中，手对乒乓球做了功
D．“宸宸”跨栏时，从栏杆上落下的过程中，重力做了功
14．（2024九上·义乌期末）在两个等长、等高但材质不同的斜面上，用平行于斜面且大小相等的拉力F分别将质量为2m和3m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，如图所示。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，拉力F所做的额外功分别为W额甲、W额乙。则（　　）
A．W甲＜W乙，W额甲＞W额乙 B．W甲＝W乙，W额甲＞W额乙
C．W甲＝W乙，W额甲＝W额乙 D．W甲＝W乙，W额甲＜W额乙
15．（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
16．（2023九上·越城期中）在杭州亚运会举重项目男子67公斤级比赛中，中国选手谌利军获得冠军。如图为谌利军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
二、填空题
17．如图所示，用20N的水平推力，经过2s，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做的功为　 　J，推力F 的功率为　 　W。
18． 在立定跳远项目的测试时，体重为500牛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0.3米，用时0.5秒，运动轨迹如图所示。
（1） 此过程中人的重力做的功为　 　焦。
（2） 人的重力的平均功率为　 　瓦。
19．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600 N。则他在回家过程中对书包所做的功为　 　J，他所做总功的功率为　 　W。
20．（2024九上·杭州）现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高的四楼教室。如图是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图像。由图可知，若用最少的时间将这批书籍搬上教室，每次搬运的书籍的质量应是　 　kg，每次上楼对书做的功是　 　J，除去小明搬起、放下以及下楼的时间，搬完这批书小明最少需要　 　分钟。
21．（2024九上·杭州期末）如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，斜面的机械效率分别为η甲、η乙，物体在斜面上受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则W甲　 　W乙；η甲　 　η乙；f甲　 　f乙（以上三空均选填“<”“=”或“>”）。
22．（2024九上·金华月考）小明去商场购物时，站在匀速上行的自动扶梯上（如图），若扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明质量为60千克，扶梯用10s把小明从一楼送到二楼，扶梯对小明做功　 　J；扶梯对小明做功的功率是　 　W。
23．（2024九上·镇海区期末）如图所示，水平桌面上放一重为10N的物体A，在6N的水平推力F的作用下，2s内运动了0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F的功率为　 　W，物体A所受重力做功　 　J。
三、实验探究题
24．（2023九上·越城期中）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
用体重计测量自己的质量m。
用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。
10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
用秒表记录跳n次所用的时间t。
（1）计算出跳绳时克服重力的平均功率P=　 　(用字母表示)。
（2）两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同)，则____。(填字母)
A．频率相同，体重大的功率大
B．频率相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，频率高的功率小
D．体重相同，跳的时间长的功率大
（3）小华要想提高跳绳成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理建议：　 　。
（4）小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是____。(填字母)
A．3600W B．6000W C．500W D．60W
25．（2023九上·玉环月考）学习功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动。
（1）如何比较同学上楼功率，可以有多种方案：
①测量出各自的体重、爬楼用的时间、爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；
②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼的功并进行比较；
③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较。
以上方案可行的是____。
A．只有① B．只有①②
C．只有②③ D．①②③都可以
（2）相互合作，估测每位同学的上楼功率的数据并记录在自己设计的表格中，根据测量所选方案，表格
中空缺的栏目内容应该填　 　。
质量m/kg 上楼高度h/m 　
… … …
（3）功率表达式：　 　（用符号表示）。
26．（2023九上·衢江期中）每年校运动会中都会有跳远、实心球和接力赛等传统项目。
（1）如图甲，小科在跳远比赛中助跑是为了增大　 　（填“惯性”或“动能”），在最高点处　 　（填“有”或“没有”）动能；
（2）如图乙是小衢同学在投掷实心球的场景，若不计空气阻力，A处动能　 　C处动能（填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）如图丙，四位同学在田径场指定位置按照A→B→C→D顺序参加接力，他们总平均功率为1200瓦，共做了66000焦的功，通过计算分析，他们　 　（填“已经”或“没有”）打破学校该项目56.07秒的记录；
（4）物质之间也有类似“接力”现象。若A表示铜单质（），B、C、D分别表示物质、和中的一种，按照A→B→C→D的顺序转化反应，要求前一反应的生成物作为下一反应的反应物，则C物质是　 　。
27．（2023九上·衢江期中）水平地面上有一木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示。此过程中推力F和木箱前进的速度v随时间t的变化情况分别如图乙、丙；
（1）0~1秒内，推力F对木箱　 　（选填“有”或“没有”）做功；
（2）3~5秒内，推力F对木箱所做的功为　 　焦。
28．（2023九上·杭州期中）风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，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）观察实验装置，小明是通过测量细线对　 　做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　 　；
（3）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）；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏　 　。
29．（2022九上·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。
30．（2022九上·瑞安期中）小明利用如图所示的实验装置，探究动能大小的影响因素。实验时小明让不同质量的铁球从斜面的某一高度静止释放，并测量长图钉被撞击后插入泡沫块的深度。实验数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
铁球质量/克 5 10 10 15 20
铁球释放高度/厘米 50 40 60 50 20
图钉插入深度/厘米 2.0 3.2 4.8 6.0 x
（1）实验中采用了转化法，即长图钉插入泡沫块的深度越深，则表明小球的动能越大。请结合功与能关系对其原理进行解释：　 　。
（2）根据实验获得的数据，推测表格中 x 的大小为　 　厘米。
（3）实验过程中，小明发现长图钉插入的深度比较接近，导致无法准确得出实验结论，针对以上问题可采取的改进措施为：　 　。
四、解答题
31．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。他所骑自行车的质量为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2%(g 取10N/ kg)。
（1）求小明和自行车的总重力。
（2）求他骑行时自行车对地面的压强。
（3）若他在水平路面上5m in内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多少
32．（2024九上·杭州）周末，重为的550N小海同学沿情侣路骑行，其路程与时间关系图像如图甲所示，小海所骑的单车如图乙所示，单车质量为20kg，g取，试计算：
（1）整个过程中小海的平均速度；
（2）单车与地面的接触总面积为，求骑行过程中单车对水平路面的压强；
（3）若骑行过程中受到的阻力为总重力的0.02倍，求小海前5min的骑行功率。
33．（2024九上·海曙开学考）
净重 10kg
轮胎与地面的接触面积 30cm2
额定输出功率 700W
最高车速 18km/h
充满电行程 24km
（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少分钟
（2）小敏的质量为50kg，当他驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大
（3）当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，受到路面的阻力为多少
34．（2024九上·海曙开学考）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品。通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如表所示。
（1）机器人从某块垃圾上取样检测时。检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？
样品电阻值/Ω 垃圾类别
小于10 金属
10~30 餐厨
大于30 其他
（2）机器人将重为1牛的垃圾举高70厘米花了10秒，然后再水平移动3米花了20秒，最后将垃圾放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功 功率是多少
35．（2024九上·武义月考）为了提高快递配送效率，某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg，最大承载质量为150kg，匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍，牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算（g=10N/kg）：
（1）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
（2）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km，用时20min，计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
36．（2024九上·余姚期末）2023年1月1日起，浙江省所有备案非国标电动车不得上道路行驶。对此小余家购置了一辆整车质量55kg的电动车质量为65kg的小余骑行该电动车以21.6km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min，电动车受到的阻力是车和人总重的0.1倍。求：
（1）对蓄电池充电时，电能转化为　 　能；
（2）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的　 　较大，以减小行车危险。
（3）电动车在这段行驶过程中动力所做的功
37．（2024九上·金华月考）如图甲所示是疫情期间推出的一款消毒机器人，机器人可在无人控制的情况下，对需要消毒场所进行智能消毒。消毒机器人自身质量为50kg，利用蓄电池驱动，可自主回桩充电。使用前对机器人进行测试：在储液箱中装满消毒液，消毒液质量为20kg，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上运动。此过程中，牵引力F随时间t的变化情况如图乙所示，消毒机器人前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
（1）如果该机器人在水平地面做匀速直线运动并消毒时，具有的动能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）在3-5s内，牵引力做功多少焦？
（3）该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率为多少瓦？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式计算出功率，然后比较大小。
【解答】甲的功率；
乙的功率；
丙的功率.
则乙最快，丙最慢。
故选B。
2．【答案】A
【知识点】功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 爬竿运动是克服自身重力做功，某同学重力一定、从同一位置匀速爬到竿顶则h相同，先计算出某同学爬杆做功的关系；又知道某同学的做功时间，根据功率公式得出他的功率之比。
【解答】 解：因为某同学从同一位置爬杆到顶端，
所以爬杆上升的高度h相同，
根据W=Gh知某同学爬杆做的功相同，两次某同学爬杆所用时间之比为：
t1：t2=8s：10s=4：5，
两次某同学爬杆做功的功率为：。
故选：A。
3．【答案】C
【知识点】功；功率
【解析】【分析】 利用做功公式W=Fs=Gh，以及功率公式 进行判断。
【解答】 解：AB、从最高点下摆到最低点的过程中，小桂和小林的重力做功为分别为：
W1=G1h
W2=G2h
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2，故A、B错误。
CD、由可知小桂和小林的功率为：，
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2，故C正确，D错误。
故选：C。
4．【答案】B
【知识点】功；功率
【解析】【分析】弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。根据P=Fv判断拉力的功率。
【解答】 解：同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；
由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1=F2；
从图象中可以判断出，第①次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。
故选：B。
5．【答案】C
【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】 同学的质量约50kg，根据G=mg得出同学的重力，根据W=Gh得出跳一次克服重力做功，然后求出一分钟做的总功，再根据得出在这一分钟内跳绳的功率。
【解答】 解：同学的重力约G=mg=50kg×10N/kg=500N，
跳一次克服重力做功W=Gh=500N×0.03m=15J，
在这一分钟做的总功W总=180×W=180×15J=3000J，
小明在这一分钟内跳绳的功率：。
故选：C。
6．【答案】B
【知识点】功；功率
【解析】【分析】 先根据W=Gh比较两次爬楼对书做的功，又已知所用时间关系，然后根据比较两次对书做功功率的大小关系。
【解答】解：由题知，书的重力与前后两次上升的高度均不变，因此由W=Gh可知，两次对书做的功相同，故AC错误；
两次对书做的功相同，根据可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：B。
7．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的存在；功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据路程时间图象判断出物体两次的运动情况，并判断出两次速度的大小。
【解答】由图像知道，两次都是做匀速直线运动，所以两次的拉力都等于摩擦力，摩擦力不变，拉力不变。因此由图像知道，在相同时间内，①经过的路程大，所以①的速度大于②的速度。由，拉力相同，故B正确，ACD错误。
故答案为：B。
8．【答案】D
【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】功等于功乘以沿力的方向的距离，功率等于功除以时间。
【解答】因为AB=BC，所以，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；因为小球在自由下落时做加速运动，小球在BC段运动的时间短，所以，根据公式P=W/t可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1故答案为：D。
9．【答案】B
【知识点】功；力是否做功的判断
【解析】【分析】 功的大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
【解答】A.运动的物体一定具有动能，A正确；
B.物体受到力的作用，力一定对物体不一定做功，如果力的方向与运动方向垂直，力就不做功，B错误；
C.做功的本质是能量的转化，功是能量转化的量度，做了多少功就有多少能量发生转化，C正确；
D.功和能量的单位都是焦耳，D正确；
故答案为：B。
10．【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
【解答】A、在a到b的过程中，实心球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离，故小明对实心球做了功，故A正确；
BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上，所以小明不做功，故BCD错误。
故选：A。
11．【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】质量相同，甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能，两车均做匀速直线运动，摩擦力和牵引力是一对平衡力，速度越大，功率越大。
【解答】A．由图象知，甲的速度为，乙的速度为v乙=3m/s，已知两车完全相同，所以质量相同；因为甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能，故A正确；
BCD．甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动，两车对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相同，则两车受到的摩擦力相等，两车均做匀速直线运动，摩擦力和牵引力是一对平衡力，所以两车的牵引力相等；甲车的速度大于乙车的速度，根据可知，甲车的功率大于乙车的功率，故BCD错误。
故答案为：A。
12．【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】 首先估测出学生的质量，根据重力公式求出其重力，再估测出每次起跳的高度，根据W=Gh求出跳一次绳做的功；最后根据跳绳的次数和时间，结合求出他在整个跳绳过程中的功率。
【解答】 中学生的质量约为50kg，其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，
每次起跳的高度约为5cm=0.05m，
则他跳一次绳做的功：W=Gh=500N×0.05m=25J；
他在整个跳绳过程中的功率：，与75W较接近，故C符合题意，而A、B、D不合题意。
故选C。
13．【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】 A、网球离开球拍之后，虽然移动了距离，但不再受到球拍的作用力，所以“琼琼”打网球时，网球离开球拍之后，球拍对网球不做功，故A错误。
B、“莲莲”打篮球时，篮球在手指上转动的过程中，手指对篮球施加了力的作用，但篮球没有在该力的方向上通过距离，所以手指对篮球不做功，故B错误。
C、“宸宸”打乒乓球时，手上的乒乓球掉落到地上的过程中，乒乓球虽然通过了一定距离，但不再受到手施加的力，所以手对乒乓球不做功，故C错误。
D、“宸宸”跨栏时，从栏杆上落下的过程中，在重力的方向上通过了一定距离，所以重力做了功，故D正确。
故答案为：D。
14．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】 根据W=Fs比较甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）；根据W有=Gh=mgh比较有用功大小，然后根据W额=W总-W有比较额外功大小。
【解答】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，
根据W=Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）：W甲=W乙；
由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有=Gh=mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，
因为W额=W总-W有，所以W额甲＞W额乙。
故答案为：B。
15．【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
16．【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
【解答】 A．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，所以运动员对杠铃做功，故A错误；
B．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，所以运动员对杠铃做功，故B错误；
C．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，所以运动员对杠铃做功，故C错误；
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加了力，但是杠铃没有移动距离，所以运动员对杠铃不做功，故D正确。
故选D。
17．【答案】0；5
【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】 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，据此判断重力是否做功，若重力做功，则根据W=Gh计算其做功的多少；
先根据公式W=Fs求得推力做的功，再由公式 求得推力F的功率。
【解答】解：重力的方向是竖直向下，当物体在水平方向上运动时，在竖直方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；
已知推力：F=20N，水平移动距离：s=5m，时间：t=2s，
推力F做的功为：W=Fs=20N×0.55m=10J，
推力F的功率为：。
故答案为：0；5。
18．【答案】（1）150
（2）300
【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】利用W=Gh求此过程重力做的功，利用 求重力的平均功率。
【解答】 解：此过程重力做的功：W=Gh=600N×0.3m=180J；
重力的平均功率：。
故答案为：180；360。
19．【答案】360；24
【知识点】功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在该力的方向上通过的距离。
小勇在水平路面上行走时，对书包的作用力竖直向上，但在竖直方向上移动的距离是0，此过程对书包做功为0J；在登楼时，将书包提升，根据W=G书包h得出克服书包重力做的功：据此得出他在回家的过程中对书包所做的功；
（2）同理，根据W'=G人h可得他在回家的过程中克服自身重力所做的功，进而得出他克服重力所做的总功，根据P 得出他克服重力所做总功的功率。
【解答】 解：小勇在水平路面上行走时，对书包的作用力竖直向上，但在竖直方向上移动的距离是0，此过程对书包做功为0J；
在登楼时，将书包提升，克服书包重力做的功：W=G书包h=40N×9m=360J，
即他在回家的过程中对书包所做的功为360J；
他在回家的过程中克服自身重力所做的功为：W'=G人h=600N×9m=5400J，
他克服重力所做的总功：W总=360J+5400J=5760J，
总时间为：t=3min+1min=4min=240s，
他所做总功的功率为：。
故答案为：360；24。
20．【答案】15；1500；5
【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】（通过图线知，顶点的输出功率最大，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍；根据G=mg求出每次搬运的书籍的重力；利用W=Gh求每次搬运书籍做的功。
【解答】由图像知道，当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；30捆书籍的总重是一定的，搬运的高度一定（h=10m），所以搬运书籍需要做的总功是一定的；为了以最少的时间将这批书籍搬上新家，应要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，所以，每次应搬运质量15kg的书籍。每次搬运的书籍的重力
每次上楼对书做的功（克服书的重力做功）
由 知道，每次上楼所用的时间
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间
21．【答案】=；<；>
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】在斜面上，拉力F做的功即总功：W总=Fs；利用W额外=W总-W有可求额外功。
【解答】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，根据W=Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力所做的功（即总功）：W甲=W乙；
由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有=Gh=mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，
由机械效率可知，η甲＜η乙；
因为W额外=W总-W有，所以W额甲＞W额乙，由可知，f甲＞f乙。
故答案为：=；＜；＞。
22．【答案】3000；300
【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=Gh计算扶梯对小明做的功，根据计算做功的功率。
【解答】根据题意可知，扶梯对小明做的功W=Gh=60kg×10N/kg×5m=3000J；
则扶梯对小明做功的功率：。
23．【答案】0.6；0
【知识点】功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据W=Fs计算推力F对物体A做功，由算出推力F的功率；
根据做功的两个必要因素分析重力做功。
【解答】 推力F对物体A做的功为：
W=Fs=6N×0.2m=1.2J；
推力F的功率为：
重力的方向竖直向下，物体在水平方向运动，重力方向没有移动距离，没有做功，即做功为0J。
24．【答案】（1）
（2）A
（3）降低跳起高度
（4）D
【知识点】功率
【解析】【分析】（1）根据分析测量的物理量、测量工具及表达式；
（2）由比较功率的大小；
（3）相同时间内，跳的次数越多成绩越好；在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的；每次做的功越少，相同时间内跳的次数才越多，成绩才越好。
（4）根据（1）中得到功率的计算式计算克服重力做功的平均功率即可。
【解答】 （1）自己所受的重力是：mg；每次克服重力所做的功W=Gh=mgh，则跳n次所做的总功W总=nmgh，
则平均功率；
（2）AB.频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A正确，B错误；
C.体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C错误；
D.根据可知，体重相同，由于n不知道，不能根据跳的时间长短来判断功率的大小，故D错误。
故选A；
（3）相同时间里，跳的次数越多成绩越好。在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的。每次做的功越少，相同时间里跳的次数才越多，成绩才越好。所以想提高跳绳测试的成绩，可以降低跳起高度、减肥减轻体重等。
（4）小明的质量大约50kg，则克服重力做功的功率为：。
故选D。
25．【答案】（1）D
（2）时间t/s
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 机械功率是表示机械做功快慢的物理量，而效率是表示机械在能量利用率高低方面的物理量。功率大的机械，效率不一定高。
【解答】（1）功率是指单位时间内做功的快慢， 如何比较同学上楼功率， 需要知道其克服重力做的功，那么就要知道同学体重，楼高，以及需要知道爬楼的时间，所以D正确；
（2） 根据测量所选方案，表格中空缺的栏目内容应该填 时间t/s ；
（3） 功率表达式：
故答案为：（1）D（2） 时间t/s （3）
26．【答案】动能；有；小于；已经；CuSO4
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；金属的化学性质
27．【答案】没有；800
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
28．【答案】（1）回形针
（2）刻度尺和秒表
（3）
（4）小
【知识点】观察结果的记录与分析；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，风车转动拉动回形针上升，即风车做的功可以通过回形针克服重力做功来反映，而对回形针做功的功率可以反映风车做功的功率；
（2）根据所测的物理量选择合适的测量工具；（3）根据做功公式W=Gh和功率公式得出细线对回形针做功的功率即为风车做功功率的表达式；
（4）注意线的重力对拉力做功的影响即可。【解答】（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）由可知，要测细线对回形针做的功率，需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h，用秒表测出所用的时间t；
（3）克服回形针重力做功：W=Gh=mgh；
则风车做功的功率：。（4）测定风车在一定风速下做功的功率，其功率是一定的，线本身有质量，风车对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的线做实验时，对较粗重的线做的功大于对选用较细的线做的功，则测出细线对回形针做的功偏小，故测出细线对回形针做功的功率值偏小。
29．【答案】（1）300m；（2）1.5×105J ；（3）3×103W
【知识点】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）从图中找出在0~15s运动员下落的路程，然后根据得出 s后=vt后计算出15~30s运动的路程， 再计算出运动的总路程；
（2）先得出下降的高度，然后根据W=Gh计算出重力做的功；
（3）根据计算出匀速下降时重力做功的功率。
【解答】（1）由题可知，运动员在0~15s下落的路程：s前=210m；
由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15~30s通过的路程：s后=vt后=6m/s×15s=90m；
运动员通过的总路程：s= s前+s后=210m+90m=300m；
（2）运动员下落的高度：h=s=300m；
重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J；
（3）匀速下降时，重力做功的功率：；
答：（1）运动员下落的总路程为300m；
（2）重力做的功为1.5×105J；
（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。
30．【答案】（1）小球动能越大，传递给长图钉的能量也越大，克服长图钉的摩擦力做功，根据W=fs，摩擦力相同，W越大，s越大。
（2）3.2
（3）增大两球质量差、或增加小球的下落高度差、 增加撞击次数；选用质量更大的小球
【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）根据能量转化和功的计算式W=Fs分析解答；
（2）根据表格数据，确定图钉插入深度与铁球质量和高度的关系，然后推算X的数值。
（3）球的质量越大，高度越大，撞击的次数越多，图钉受到的撞击能量越大，则图钉插入越深，据此分析解答。
【解答】（1）实验中采用了转化法，即长图钉插入泡沫块的深度越深，则表明小球的动能越大。原理为：小球动能越大，传递给长图钉的能量也越大，克服长图钉的摩擦力做功，根据W=fs，摩擦力相同，W越大，s越大。
（2）根据实验1和4可知，当高度相同时，铁球质量增大到原来的3倍时，深度也增大到原来的3倍，即深度与铁球质量成正比；
根据实验2和3可知，当铁球质量相同时，高度增大到原来的1.5倍，深度也增大到原来的1.5倍，即深度与高度成正比。
那么图钉插入深度与质量和高度关系可以表示为：h=amh高；
根据实验1得到：2cm=a×5g×50cm；
根据实验5得到：x=a×20g×20cm；
两式作比得到：；
解得：x=3.2cm。
（3）实验过程中，小明发现长图钉插入的深度比较接近，导致无法准确得出实验结论，针对以上问题可采取的改进措施为：增大两球质量差、或增加小球的下落高度差、 增加撞击次数；选用质量更大的小球。
31．【答案】（1）小明和自行车的总重力 (60kg+15kg)×10N/ kg=750N
（2）他骑行时自行车对地面的压强
（3）阻力 f=2%G=2%×750N=15N，因为匀速，所以牵引力等于15 N，牵引力做功W=F* s=15 N×1500m=22500J，他骑行时的功率
【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G=mg求小明和自行车的总重力；
（2）小明骑行时自行车对地面的压力大小等于小明和自行车的总重力，根据求他骑行时自行车对地面的压强；
（3）根据在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍求出阻力，根据二力平衡条件求出小明骑行时的牵引力，利用求他骑行时的功率。
32．【答案】（1）（1）由图甲可知，整个过程中小梅通过的路程s=2400m，运动的时间为t=25min=1500s
则整个过程中小梅的平均速度
（2）单车对水平路面的压力
单车对水平路面的压强
（3）由图甲知道，0~5min内小梅骑行时做匀速直线运动，且通过的路程s1=1500m，则小梅骑行的速度
因小梅骑行时做匀速直线运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以，小梅骑行时的牵引力
则小梅前5min的骑行功率
【知识点】平均速度的计算及测量；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据速度的公式得到平均速度；单车对水平路面的压力和自身的重力相等，得到骑行过程中单车对水平路面的压强。根据图甲可知0～5min内小梅骑行时做匀速直线运动，并读出通过的路程，
求出小梅骑行的速度，小海骑行时做匀速直线运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，根F=f=0.02G求出小海骑行时的牵引力，利用P=Fv得到前5min的骑行功率。
33．【答案】（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，
能行驶的最长时间：
（2）人和电动平衡车的总重力：G总=（m人+m车）g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，
车对水平地面的压力：F压=G总=600N，
车对水平地面的压强：。
（3）平衡车受到的牵引力：，
当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，受到路面的阻力等于牵引力，
则受到路面的阻力为140N。
【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）知道最大速度行驶、充满电行程，利用求能行驶的最长时间；
（2）求出人和电动平衡车的总重力，车对水平地面的压力等于总重力，利用求车对水平地面的压强；
（3）根据P=Fv计算平衡车受到的牵引力，当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，受到路面的阻力等于牵引力。
34．【答案】（1）放入图丙中金属垃圾桶
（2）该过程中机器人至少对垃圾做了0.7J功，功率是0.07W
【知识点】欧姆定律及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电压特点求出样品两端的电压，根据电压表示数和定值电阻的阻值求出电路中的电流，根据欧姆定律求出样品的电阻，根据表格判断应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。
（2）机器人对垃圾的作用力竖直向上，因此水平移动时对垃圾不做功。首先根据W=Gh计算出对垃圾做的功，再根据 计算出做功的功率即可。
【解答】 （1）由图乙可知，样品与电阻R串联，电压表测量R两端的电压；
当电压表示数为1V时，样品两端的电压为：U'=U-UV=1.5V-1V=0.5V；
电路中的电流为：；
根据欧姆定律可知，样品的电阻为：；
根据表格中的数据可知，垃圾的类别为金属，需要放入第一个垃圾桶中。
（2）将重为1牛的垃圾举高70厘米花了10秒，然后再水平移动3米花了20秒，水平移动时不做功，
则举高时做功W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J；
功率为。
35．【答案】（1）因为匀速行驶，所以牵引力为：F=0.2G=0.2mg=0.2×350kg×10N/kg=700N；
（2）根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度为：；
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后s=3km=3000m，时间t=20min=1200s，
机器人的速度为：
由和平衡力得，
物流机器人的总重力为：，
物流机器人的总质量为：，
货物的质量为：m货=m总-m=420kg-350kg=70kg；
机器人克服阻力所做的功为：W=F's=840N×3000m=2.52×106J。
【知识点】功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）因为匀速行驶，根据F=0.2G=0.2mg算出牵引力；
（2）根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度；
（3）根据算出机器人的速度，由和平衡力算出阻力，由匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍算出物流机器人的总重力，由G=mg算出物流机器人的总质量，进而算出货物的质量，由W=Fs算出机器人克服阻力所做的功。
36．【答案】（1）化学
（2）动能
（3）该电动自行车行驶的时间与速度分别是
由知道，该电动自行车行驶的路程
由于电动车受到的阻力是车和人重的0.1倍，所以，匀速行驶时的牵引力
该电动自行车在内动力所做的功
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的概念
【解析】【分析】 （1）蓄电池充电时，相当于用电器，消耗电能；
（2）运动的物体具有动能，动能与质量和速度有关；
（3）首先利用F=f=0.1G总计算出电动车的牵引力，根据s=vt计算出电动车行驶的路程，最后利用W=Fs计算所做的功。
【解答】 （1）对电池充电时，消耗了电能，获得了化学能，是将电能转化为化学能；
（2）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的动能较大，以减小行车危险；
37．【答案】（1）变小
（2）由图丙可知，3～5s内机器人做匀速直线运动，其速度大小为1.0m/s，
则机器人运动的距离s=vt=1.0m/s×2s=2m，
由图乙可知，3～5s内机器人受到的牵引力大小为F=200N，
则牵引力做功W=Fs=200N×2m=400J。
（3）该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率。
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）根据图丙判断3～5s内机器人的运动状态，并得出其速度大小，利用速度公式求出机器人运动的距离，然后根据图乙得出3～5s内机器人受到的牵引力大小，再利用W=Fs计算牵引力做功。
（3）利用计算该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率。
【解答】 （1）机器人在水平地面做匀速直线运动并消毒时，速度不变，但质量变小，所以具有的动能变小。
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．（浙教版科学九上第三章 第3节能量转化的量度(二)）有甲、乙、丙3台机器，甲每秒做功5000焦，乙每小时做功2.7×108焦，丙每分钟做功36000焦，这3台机器做功的快慢情况是（　　）。
A．甲最快，乙最慢 B．乙最快，丙最慢
C．丙最快，甲最慢 D．甲、乙、丙一样快
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式计算出功率，然后比较大小。
【解答】甲的功率；
乙的功率；
丙的功率.
则乙最快，丙最慢。
故选B。
2． 在体育课上，某同学练习爬竿。他第一次匀速爬到竿顶用时8秒，第二次匀速爬到竿顶用时10秒，则他两次爬竿的功率之比为 (　　)
A．5：4 B．4：5 C．25：16 D．16：25
【答案】A
【知识点】功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 爬竿运动是克服自身重力做功，某同学重力一定、从同一位置匀速爬到竿顶则h相同，先计算出某同学爬杆做功的关系；又知道某同学的做功时间，根据功率公式得出他的功率之比。
【解答】 解：因为某同学从同一位置爬杆到顶端，
所以爬杆上升的高度h相同，
根据W=Gh知某同学爬杆做的功相同，两次某同学爬杆所用时间之比为：
t1：t2=8s：10s=4：5，
两次某同学爬杆做功的功率为：。
故选：A。
3．如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且 某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则 (　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】功；功率
【解析】【分析】 利用做功公式W=Fs=Gh，以及功率公式 进行判断。
【解答】 解：AB、从最高点下摆到最低点的过程中，小桂和小林的重力做功为分别为：
W1=G1h
W2=G2h
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2，故A、B错误。
CD、由可知小桂和小林的功率为：，
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2，故C正确，D错误。
故选：C。
4． 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s-t关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是 (　　)
A．F1>F2、P1>P2 B．
C． D．
【答案】B
【知识点】功；功率
【解析】【分析】弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。根据P=Fv判断拉力的功率。
【解答】 解：同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变；
由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1=F2；
从图象中可以判断出，第①次的运动速度v较大，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。
故选：B。
5． 跳绳是体育中考项目之一，如图所示为小虹同学在跳绳考试时的情景，她一分钟跳了 180次，则她跳绳的功率约为 (　　)
A．0.5瓦 B．5瓦 C．50 瓦 D．500瓦
【答案】C
【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】 同学的质量约50kg，根据G=mg得出同学的重力，根据W=Gh得出跳一次克服重力做功，然后求出一分钟做的总功，再根据得出在这一分钟内跳绳的功率。
【解答】 解：同学的重力约G=mg=50kg×10N/kg=500N，
跳一次克服重力做功W=Gh=500N×0.03m=15J，
在这一分钟做的总功W总=180×W=180×15J=3000J，
小明在这一分钟内跳绳的功率：。
故选：C。
6．小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，下列判断正确的是 (　　)
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
【答案】B
【知识点】功；功率
【解析】【分析】 先根据W=Gh比较两次爬楼对书做的功，又已知所用时间关系，然后根据比较两次对书做功功率的大小关系。
【解答】解：由题知，书的重力与前后两次上升的高度均不变，因此由W=Gh可知，两次对书做的功相同，故AC错误；
两次对书做的功相同，根据可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：B。
7．（2024九上·杭州）用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为和，功率分别为和，则他们大小关系正确的是：（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的存在；功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据路程时间图象判断出物体两次的运动情况，并判断出两次速度的大小。
【解答】由图像知道，两次都是做匀速直线运动，所以两次的拉力都等于摩擦力，摩擦力不变，拉力不变。因此由图像知道，在相同时间内，①经过的路程大，所以①的速度大于②的速度。由，拉力相同，故B正确，ACD错误。
故答案为：B。
8．（2024九上·鹿城月考）如图所示，一个物体由A点从静止开始下落，相继经过B、C两点，AB=BC。物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（　　）
A．W1≠W2，P1≠P2 B．W1=W2，P1=P2
C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P1【答案】D
【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】功等于功乘以沿力的方向的距离，功率等于功除以时间。
【解答】因为AB=BC，所以，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；因为小球在自由下落时做加速运动，小球在BC段运动的时间短，所以，根据公式P=W/t可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1故答案为：D。
9．（2024九上·平湖期末）力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（　　）
A．运动的物体一定具有能量
B．物体受到力的作用，力一定对物体做功
C．做功的本质是能量的转化
D．功和能量的单位都是焦耳
【答案】B
【知识点】功；力是否做功的判断
【解析】【分析】 功的大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
【解答】A.运动的物体一定具有动能，A正确；
B.物体受到力的作用，力一定对物体不一定做功，如果力的方向与运动方向垂直，力就不做功，B错误；
C.做功的本质是能量的转化，功是能量转化的量度，做了多少功就有多少能量发生转化，C正确；
D.功和能量的单位都是焦耳，D正确；
故答案为：B。
10．（2024九上·镇海区期末）如图是小科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，小科对实心球做功的是（　　）
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】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
【解答】A、在a到b的过程中，实心球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离，故小明对实心球做了功，故A正确；
BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上，所以小明不做功，故BCD错误。
故选：A。
11．（2024九上·余杭期末）在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）、（2）示。根据图像（空气阻力忽略不计），我们可以得到的正确结论是（　　）
A．甲车的动能大于乙车的动能
B．甲车的功率小于乙车的功率
C．甲车牵引力大于乙两车牵引力
D．甲车的受到摩擦力小于乙车的受到摩擦力
【答案】A
【知识点】功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】质量相同，甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能，两车均做匀速直线运动，摩擦力和牵引力是一对平衡力，速度越大，功率越大。
【解答】A．由图象知，甲的速度为，乙的速度为v乙=3m/s，已知两车完全相同，所以质量相同；因为甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能，故A正确；
BCD．甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动，两车对地面的压力相等，接触面的粗糙程度相同，则两车受到的摩擦力相等，两车均做匀速直线运动，摩擦力和牵引力是一对平衡力，所以两车的牵引力相等；甲车的速度大于乙车的速度，根据可知，甲车的功率大于乙车的功率，故BCD错误。
故答案为：A。
12．（2024九上·宁波期末）跳绳是宁波市体育中考的选考项目之一，男生满分为180次/分，女生满分为170次/分。某位男生在体育中考中跳了185下，得了满分，则他的功率最接近于（　　）
A．0.75W B．7.5W C．75W D．750W
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】 首先估测出学生的质量，根据重力公式求出其重力，再估测出每次起跳的高度，根据W=Gh求出跳一次绳做的功；最后根据跳绳的次数和时间，结合求出他在整个跳绳过程中的功率。
【解答】 中学生的质量约为50kg，其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，
每次起跳的高度约为5cm=0.05m，
则他跳一次绳做的功：W=Gh=500N×0.05m=25J；
他在整个跳绳过程中的功率：，与75W较接近，故C符合题意，而A、B、D不合题意。
故选C。
13．（2024九上·余姚期末）如图是第19届亚运会吉祥物“琮琮”“莲莲”“宸宸”正在开展的亚运会的一些比赛项目，下列有关做功情况的叙述正确的是（　　）
A．“琼踪”打网球时，网球离开球拍之后，球拍对网球仍在做功
B．B.“莲莲”打篮球时，篮球在手指上转动的过程中，手指对篮球做了功
C．“宸宸”打乒乓球时，手上的乒乓球掉落到地上的过程中，手对乒乓球做了功
D．“宸宸”跨栏时，从栏杆上落下的过程中，重力做了功
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】 A、网球离开球拍之后，虽然移动了距离，但不再受到球拍的作用力，所以“琼琼”打网球时，网球离开球拍之后，球拍对网球不做功，故A错误。
B、“莲莲”打篮球时，篮球在手指上转动的过程中，手指对篮球施加了力的作用，但篮球没有在该力的方向上通过距离，所以手指对篮球不做功，故B错误。
C、“宸宸”打乒乓球时，手上的乒乓球掉落到地上的过程中，乒乓球虽然通过了一定距离，但不再受到手施加的力，所以手对乒乓球不做功，故C错误。
D、“宸宸”跨栏时，从栏杆上落下的过程中，在重力的方向上通过了一定距离，所以重力做了功，故D正确。
故答案为：D。
14．（2024九上·义乌期末）在两个等长、等高但材质不同的斜面上，用平行于斜面且大小相等的拉力F分别将质量为2m和3m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，如图所示。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，拉力F所做的额外功分别为W额甲、W额乙。则（　　）
A．W甲＜W乙，W额甲＞W额乙 B．W甲＝W乙，W额甲＞W额乙
C．W甲＝W乙，W额甲＝W额乙 D．W甲＝W乙，W额甲＜W额乙
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】 根据W=Fs比较甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）；根据W有=Gh=mgh比较有用功大小，然后根据W额=W总-W有比较额外功大小。
【解答】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，
根据W=Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功（即总功）：W甲=W乙；
由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有=Gh=mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，
因为W额=W总-W有，所以W额甲＞W额乙。
故答案为：B。
15．（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
16．（2023九上·越城期中）在杭州亚运会举重项目男子67公斤级比赛中，中国选手谌利军获得冠军。如图为谌利军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
【答案】D
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
【解答】 A．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，所以运动员对杠铃做功，故A错误；
B．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，所以运动员对杠铃做功，故B错误；
C．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，所以运动员对杠铃做功，故C错误；
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加了力，但是杠铃没有移动距离，所以运动员对杠铃不做功，故D正确。
故选D。
二、填空题
17．如图所示，用20N的水平推力，经过2s，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做的功为　 　J，推力F 的功率为　 　W。
【答案】0；5
【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】 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，据此判断重力是否做功，若重力做功，则根据W=Gh计算其做功的多少；
先根据公式W=Fs求得推力做的功，再由公式 求得推力F的功率。
【解答】解：重力的方向是竖直向下，当物体在水平方向上运动时，在竖直方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；
已知推力：F=20N，水平移动距离：s=5m，时间：t=2s，
推力F做的功为：W=Fs=20N×0.55m=10J，
推力F的功率为：。
故答案为：0；5。
18． 在立定跳远项目的测试时，体重为500牛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0.3米，用时0.5秒，运动轨迹如图所示。
（1） 此过程中人的重力做的功为　 　焦。
（2） 人的重力的平均功率为　 　瓦。
【答案】（1）150
（2）300
【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】利用W=Gh求此过程重力做的功，利用 求重力的平均功率。
【解答】 解：此过程重力做的功：W=Gh=600N×0.3m=180J；
重力的平均功率：。
故答案为：180；360。
19．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600 N。则他在回家过程中对书包所做的功为　 　J，他所做总功的功率为　 　W。
【答案】360；24
【知识点】功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在该力的方向上通过的距离。
小勇在水平路面上行走时，对书包的作用力竖直向上，但在竖直方向上移动的距离是0，此过程对书包做功为0J；在登楼时，将书包提升，根据W=G书包h得出克服书包重力做的功：据此得出他在回家的过程中对书包所做的功；
（2）同理，根据W'=G人h可得他在回家的过程中克服自身重力所做的功，进而得出他克服重力所做的总功，根据P 得出他克服重力所做总功的功率。
【解答】 解：小勇在水平路面上行走时，对书包的作用力竖直向上，但在竖直方向上移动的距离是0，此过程对书包做功为0J；
在登楼时，将书包提升，克服书包重力做的功：W=G书包h=40N×9m=360J，
即他在回家的过程中对书包所做的功为360J；
他在回家的过程中克服自身重力所做的功为：W'=G人h=600N×9m=5400J，
他克服重力所做的总功：W总=360J+5400J=5760J，
总时间为：t=3min+1min=4min=240s，
他所做总功的功率为：。
故答案为：360；24。
20．（2024九上·杭州）现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高的四楼教室。如图是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图像。由图可知，若用最少的时间将这批书籍搬上教室，每次搬运的书籍的质量应是　 　kg，每次上楼对书做的功是　 　J，除去小明搬起、放下以及下楼的时间，搬完这批书小明最少需要　 　分钟。
【答案】15；1500；5
【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】（通过图线知，顶点的输出功率最大，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍；根据G=mg求出每次搬运的书籍的重力；利用W=Gh求每次搬运书籍做的功。
【解答】由图像知道，当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；30捆书籍的总重是一定的，搬运的高度一定（h=10m），所以搬运书籍需要做的总功是一定的；为了以最少的时间将这批书籍搬上新家，应要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，所以，每次应搬运质量15kg的书籍。每次搬运的书籍的重力
每次上楼对书做的功（克服书的重力做功）
由 知道，每次上楼所用的时间
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间
21．（2024九上·杭州期末）如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙，斜面的机械效率分别为η甲、η乙，物体在斜面上受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则W甲　 　W乙；η甲　 　η乙；f甲　 　f乙（以上三空均选填“<”“=”或“>”）。
【答案】=；<；>
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】在斜面上，拉力F做的功即总功：W总=Fs；利用W额外=W总-W有可求额外功。
【解答】由题知，两斜面等长，将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，则s相等，拉力均为F，根据W=Fs可知，甲、乙两斜面上的拉力所做的功（即总功）：W甲=W乙；
由题知，两斜面等高，且m甲＜m乙，根据W有=Gh=mgh可知，有用功W甲有＜W乙有，
由机械效率可知，η甲＜η乙；
因为W额外=W总-W有，所以W额甲＞W额乙，由可知，f甲＞f乙。
故答案为：=；＜；＞。
22．（2024九上·金华月考）小明去商场购物时，站在匀速上行的自动扶梯上（如图），若扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明质量为60千克，扶梯用10s把小明从一楼送到二楼，扶梯对小明做功　 　J；扶梯对小明做功的功率是　 　W。
【答案】3000；300
【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=Gh计算扶梯对小明做的功，根据计算做功的功率。
【解答】根据题意可知，扶梯对小明做的功W=Gh=60kg×10N/kg×5m=3000J；
则扶梯对小明做功的功率：。
23．（2024九上·镇海区期末）如图所示，水平桌面上放一重为10N的物体A，在6N的水平推力F的作用下，2s内运动了0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F的功率为　 　W，物体A所受重力做功　 　J。
【答案】0.6；0
【知识点】功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据W=Fs计算推力F对物体A做功，由算出推力F的功率；
根据做功的两个必要因素分析重力做功。
【解答】 推力F对物体A做的功为：
W=Fs=6N×0.2m=1.2J；
推力F的功率为：
重力的方向竖直向下，物体在水平方向运动，重力方向没有移动距离，没有做功，即做功为0J。
三、实验探究题
24．（2023九上·越城期中）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
用体重计测量自己的质量m。
用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。
10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
用秒表记录跳n次所用的时间t。
（1）计算出跳绳时克服重力的平均功率P=　 　(用字母表示)。
（2）两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同)，则____。(填字母)
A．频率相同，体重大的功率大
B．频率相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，频率高的功率小
D．体重相同，跳的时间长的功率大
（3）小华要想提高跳绳成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理建议：　 　。
（4）小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是____。(填字母)
A．3600W B．6000W C．500W D．60W
【答案】（1）
（2）A
（3）降低跳起高度
（4）D
【知识点】功率
【解析】【分析】（1）根据分析测量的物理量、测量工具及表达式；
（2）由比较功率的大小；
（3）相同时间内，跳的次数越多成绩越好；在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的；每次做的功越少，相同时间内跳的次数才越多，成绩才越好。
（4）根据（1）中得到功率的计算式计算克服重力做功的平均功率即可。
【解答】 （1）自己所受的重力是：mg；每次克服重力所做的功W=Gh=mgh，则跳n次所做的总功W总=nmgh，
则平均功率；
（2）AB.频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A正确，B错误；
C.体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C错误；
D.根据可知，体重相同，由于n不知道，不能根据跳的时间长短来判断功率的大小，故D错误。
故选A；
（3）相同时间里，跳的次数越多成绩越好。在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的。每次做的功越少，相同时间里跳的次数才越多，成绩才越好。所以想提高跳绳测试的成绩，可以降低跳起高度、减肥减轻体重等。
（4）小明的质量大约50kg，则克服重力做功的功率为：。
故选D。
25．（2023九上·玉环月考）学习功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动。
（1）如何比较同学上楼功率，可以有多种方案：
①测量出各自的体重、爬楼用的时间、爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；
②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼的功并进行比较；
③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较。
以上方案可行的是____。
A．只有① B．只有①②
C．只有②③ D．①②③都可以
（2）相互合作，估测每位同学的上楼功率的数据并记录在自己设计的表格中，根据测量所选方案，表格
中空缺的栏目内容应该填　 　。
质量m/kg 上楼高度h/m 　
… … …
（3）功率表达式：　 　（用符号表示）。
【答案】（1）D
（2）时间t/s
（3）
【知识点】功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 机械功率是表示机械做功快慢的物理量，而效率是表示机械在能量利用率高低方面的物理量。功率大的机械，效率不一定高。
【解答】（1）功率是指单位时间内做功的快慢， 如何比较同学上楼功率， 需要知道其克服重力做的功，那么就要知道同学体重，楼高，以及需要知道爬楼的时间，所以D正确；
（2） 根据测量所选方案，表格中空缺的栏目内容应该填 时间t/s ；
（3） 功率表达式：
故答案为：（1）D（2） 时间t/s （3）
26．（2023九上·衢江期中）每年校运动会中都会有跳远、实心球和接力赛等传统项目。
（1）如图甲，小科在跳远比赛中助跑是为了增大　 　（填“惯性”或“动能”），在最高点处　 　（填“有”或“没有”）动能；
（2）如图乙是小衢同学在投掷实心球的场景，若不计空气阻力，A处动能　 　C处动能（填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）如图丙，四位同学在田径场指定位置按照A→B→C→D顺序参加接力，他们总平均功率为1200瓦，共做了66000焦的功，通过计算分析，他们　 　（填“已经”或“没有”）打破学校该项目56.07秒的记录；
（4）物质之间也有类似“接力”现象。若A表示铜单质（），B、C、D分别表示物质、和中的一种，按照A→B→C→D的顺序转化反应，要求前一反应的生成物作为下一反应的反应物，则C物质是　 　。
【答案】动能；有；小于；已经；CuSO4
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化；动能的影响因素；金属的化学性质
27．（2023九上·衢江期中）水平地面上有一木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示。此过程中推力F和木箱前进的速度v随时间t的变化情况分别如图乙、丙；
（1）0~1秒内，推力F对木箱　 　（选填“有”或“没有”）做功；
（2）3~5秒内，推力F对木箱所做的功为　 　焦。
【答案】没有；800
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
28．（2023九上·杭州期中）风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，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）观察实验装置，小明是通过测量细线对　 　做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　 　；
（3）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）；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏　 　。
【答案】（1）回形针
（2）刻度尺和秒表
（3）
（4）小
【知识点】观察结果的记录与分析；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，风车转动拉动回形针上升，即风车做的功可以通过回形针克服重力做功来反映，而对回形针做功的功率可以反映风车做功的功率；
（2）根据所测的物理量选择合适的测量工具；（3）根据做功公式W=Gh和功率公式得出细线对回形针做功的功率即为风车做功功率的表达式；
（4）注意线的重力对拉力做功的影响即可。【解答】（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对回形针做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）由可知，要测细线对回形针做的功率，需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h，用秒表测出所用的时间t；
（3）克服回形针重力做功：W=Gh=mgh；
则风车做功的功率：。（4）测定风车在一定风速下做功的功率，其功率是一定的，线本身有质量，风车对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的线做实验时，对较粗重的线做的功大于对选用较细的线做的功，则测出细线对回形针做的功偏小，故测出细线对回形针做功的功率值偏小。
29．（2022九上·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）300m；（2）1.5×105J ；（3）3×103W
【知识点】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）从图中找出在0~15s运动员下落的路程，然后根据得出 s后=vt后计算出15~30s运动的路程， 再计算出运动的总路程；
（2）先得出下降的高度，然后根据W=Gh计算出重力做的功；
（3）根据计算出匀速下降时重力做功的功率。
【解答】（1）由题可知，运动员在0~15s下落的路程：s前=210m；
由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15~30s通过的路程：s后=vt后=6m/s×15s=90m；
运动员通过的总路程：s= s前+s后=210m+90m=300m；
（2）运动员下落的高度：h=s=300m；
重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J；
（3）匀速下降时，重力做功的功率：；
答：（1）运动员下落的总路程为300m；
（2）重力做的功为1.5×105J；
（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。
30．（2022九上·瑞安期中）小明利用如图所示的实验装置，探究动能大小的影响因素。实验时小明让不同质量的铁球从斜面的某一高度静止释放，并测量长图钉被撞击后插入泡沫块的深度。实验数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
铁球质量/克 5 10 10 15 20
铁球释放高度/厘米 50 40 60 50 20
图钉插入深度/厘米 2.0 3.2 4.8 6.0 x
（1）实验中采用了转化法，即长图钉插入泡沫块的深度越深，则表明小球的动能越大。请结合功与能关系对其原理进行解释：　 　。
（2）根据实验获得的数据，推测表格中 x 的大小为　 　厘米。
（3）实验过程中，小明发现长图钉插入的深度比较接近，导致无法准确得出实验结论，针对以上问题可采取的改进措施为：　 　。
【答案】（1）小球动能越大，传递给长图钉的能量也越大，克服长图钉的摩擦力做功，根据W=fs，摩擦力相同，W越大，s越大。
（2）3.2
（3）增大两球质量差、或增加小球的下落高度差、 增加撞击次数；选用质量更大的小球
【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）根据能量转化和功的计算式W=Fs分析解答；
（2）根据表格数据，确定图钉插入深度与铁球质量和高度的关系，然后推算X的数值。
（3）球的质量越大，高度越大，撞击的次数越多，图钉受到的撞击能量越大，则图钉插入越深，据此分析解答。
【解答】（1）实验中采用了转化法，即长图钉插入泡沫块的深度越深，则表明小球的动能越大。原理为：小球动能越大，传递给长图钉的能量也越大，克服长图钉的摩擦力做功，根据W=fs，摩擦力相同，W越大，s越大。
（2）根据实验1和4可知，当高度相同时，铁球质量增大到原来的3倍时，深度也增大到原来的3倍，即深度与铁球质量成正比；
根据实验2和3可知，当铁球质量相同时，高度增大到原来的1.5倍，深度也增大到原来的1.5倍，即深度与高度成正比。
那么图钉插入深度与质量和高度关系可以表示为：h=amh高；
根据实验1得到：2cm=a×5g×50cm；
根据实验5得到：x=a×20g×20cm；
两式作比得到：；
解得：x=3.2cm。
（3）实验过程中，小明发现长图钉插入的深度比较接近，导致无法准确得出实验结论，针对以上问题可采取的改进措施为：增大两球质量差、或增加小球的下落高度差、 增加撞击次数；选用质量更大的小球。
四、解答题
31．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。他所骑自行车的质量为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2%(g 取10N/ kg)。
（1）求小明和自行车的总重力。
（2）求他骑行时自行车对地面的压强。
（3）若他在水平路面上5m in内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多少
【答案】（1）小明和自行车的总重力 (60kg+15kg)×10N/ kg=750N
（2）他骑行时自行车对地面的压强
（3）阻力 f=2%G=2%×750N=15N，因为匀速，所以牵引力等于15 N，牵引力做功W=F* s=15 N×1500m=22500J，他骑行时的功率
【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G=mg求小明和自行车的总重力；
（2）小明骑行时自行车对地面的压力大小等于小明和自行车的总重力，根据求他骑行时自行车对地面的压强；
（3）根据在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍求出阻力，根据二力平衡条件求出小明骑行时的牵引力，利用求他骑行时的功率。
32．（2024九上·杭州）周末，重为的550N小海同学沿情侣路骑行，其路程与时间关系图像如图甲所示，小海所骑的单车如图乙所示，单车质量为20kg，g取，试计算：
（1）整个过程中小海的平均速度；
（2）单车与地面的接触总面积为，求骑行过程中单车对水平路面的压强；
（3）若骑行过程中受到的阻力为总重力的0.02倍，求小海前5min的骑行功率。
【答案】（1）（1）由图甲可知，整个过程中小梅通过的路程s=2400m，运动的时间为t=25min=1500s
则整个过程中小梅的平均速度
（2）单车对水平路面的压力
单车对水平路面的压强
（3）由图甲知道，0~5min内小梅骑行时做匀速直线运动，且通过的路程s1=1500m，则小梅骑行的速度
因小梅骑行时做匀速直线运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以，小梅骑行时的牵引力
则小梅前5min的骑行功率
【知识点】平均速度的计算及测量；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据速度的公式得到平均速度；单车对水平路面的压力和自身的重力相等，得到骑行过程中单车对水平路面的压强。根据图甲可知0～5min内小梅骑行时做匀速直线运动，并读出通过的路程，
求出小梅骑行的速度，小海骑行时做匀速直线运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，根F=f=0.02G求出小海骑行时的牵引力，利用P=Fv得到前5min的骑行功率。
33．（2024九上·海曙开学考）
净重 10kg
轮胎与地面的接触面积 30cm2
额定输出功率 700W
最高车速 18km/h
充满电行程 24km
（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少分钟
（2）小敏的质量为50kg，当他驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大
（3）当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，受到路面的阻力为多少
【答案】（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，
能行驶的最长时间：
（2）人和电动平衡车的总重力：G总=（m人+m车）g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，
车对水平地面的压力：F压=G总=600N，
车对水平地面的压强：。
（3）平衡车受到的牵引力：，
当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，受到路面的阻力等于牵引力，
则受到路面的阻力为140N。
【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）知道最大速度行驶、充满电行程，利用求能行驶的最长时间；
（2）求出人和电动平衡车的总重力，车对水平地面的压力等于总重力，利用求车对水平地面的压强；
（3）根据P=Fv计算平衡车受到的牵引力，当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，受到路面的阻力等于牵引力。
34．（2024九上·海曙开学考）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品。通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如表所示。
（1）机器人从某块垃圾上取样检测时。检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？
样品电阻值/Ω 垃圾类别
小于10 金属
10~30 餐厨
大于30 其他
（2）机器人将重为1牛的垃圾举高70厘米花了10秒，然后再水平移动3米花了20秒，最后将垃圾放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功 功率是多少
【答案】（1）放入图丙中金属垃圾桶
（2）该过程中机器人至少对垃圾做了0.7J功，功率是0.07W
【知识点】欧姆定律及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电压特点求出样品两端的电压，根据电压表示数和定值电阻的阻值求出电路中的电流，根据欧姆定律求出样品的电阻，根据表格判断应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。
（2）机器人对垃圾的作用力竖直向上，因此水平移动时对垃圾不做功。首先根据W=Gh计算出对垃圾做的功，再根据 计算出做功的功率即可。
【解答】 （1）由图乙可知，样品与电阻R串联，电压表测量R两端的电压；
当电压表示数为1V时，样品两端的电压为：U'=U-UV=1.5V-1V=0.5V；
电路中的电流为：；
根据欧姆定律可知，样品的电阻为：；
根据表格中的数据可知，垃圾的类别为金属，需要放入第一个垃圾桶中。
（2）将重为1牛的垃圾举高70厘米花了10秒，然后再水平移动3米花了20秒，水平移动时不做功，
则举高时做功W=Fs=Gh=1N×0.7m=0.7J；
功率为。
35．（2024九上·武义月考）为了提高快递配送效率，某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg，最大承载质量为150kg，匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍，牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算（g=10N/kg）：
（1）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
（2）当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km，用时20min，计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
【答案】（1）因为匀速行驶，所以牵引力为：F=0.2G=0.2mg=0.2×350kg×10N/kg=700N；
（2）根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度为：；
（3）某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后s=3km=3000m，时间t=20min=1200s，
机器人的速度为：
由和平衡力得，
物流机器人的总重力为：，
物流机器人的总质量为：，
货物的质量为：m货=m总-m=420kg-350kg=70kg；
机器人克服阻力所做的功为：W=F's=840N×3000m=2.52×106J。
【知识点】功；功的计算公式的应用；功率；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）因为匀速行驶，根据F=0.2G=0.2mg算出牵引力；
（2）根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度；
（3）根据算出机器人的速度，由和平衡力算出阻力，由匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍算出物流机器人的总重力，由G=mg算出物流机器人的总质量，进而算出货物的质量，由W=Fs算出机器人克服阻力所做的功。
36．（2024九上·余姚期末）2023年1月1日起，浙江省所有备案非国标电动车不得上道路行驶。对此小余家购置了一辆整车质量55kg的电动车质量为65kg的小余骑行该电动车以21.6km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min，电动车受到的阻力是车和人总重的0.1倍。求：
（1）对蓄电池充电时，电能转化为　 　能；
（2）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的　 　较大，以减小行车危险。
（3）电动车在这段行驶过程中动力所做的功
【答案】（1）化学
（2）动能
（3）该电动自行车行驶的时间与速度分别是
由知道，该电动自行车行驶的路程
由于电动车受到的阻力是车和人重的0.1倍，所以，匀速行驶时的牵引力
该电动自行车在内动力所做的功
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的概念
【解析】【分析】 （1）蓄电池充电时，相当于用电器，消耗电能；
（2）运动的物体具有动能，动能与质量和速度有关；
（3）首先利用F=f=0.1G总计算出电动车的牵引力，根据s=vt计算出电动车行驶的路程，最后利用W=Fs计算所做的功。
【解答】 （1）对电池充电时，消耗了电能，获得了化学能，是将电能转化为化学能；
（2）新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的动能较大，以减小行车危险；
37．（2024九上·金华月考）如图甲所示是疫情期间推出的一款消毒机器人，机器人可在无人控制的情况下，对需要消毒场所进行智能消毒。消毒机器人自身质量为50kg，利用蓄电池驱动，可自主回桩充电。使用前对机器人进行测试：在储液箱中装满消毒液，消毒液质量为20kg，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上运动。此过程中，牵引力F随时间t的变化情况如图乙所示，消毒机器人前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
（1）如果该机器人在水平地面做匀速直线运动并消毒时，具有的动能　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）在3-5s内，牵引力做功多少焦？
（3）该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率为多少瓦？
【答案】（1）变小
（2）由图丙可知，3～5s内机器人做匀速直线运动，其速度大小为1.0m/s，
则机器人运动的距离s=vt=1.0m/s×2s=2m，
由图乙可知，3～5s内机器人受到的牵引力大小为F=200N，
则牵引力做功W=Fs=200N×2m=400J。
（3）该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率。
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）根据图丙判断3～5s内机器人的运动状态，并得出其速度大小，利用速度公式求出机器人运动的距离，然后根据图乙得出3～5s内机器人受到的牵引力大小，再利用W=Fs计算牵引力做功。
（3）利用计算该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率。
【解答】 （1）机器人在水平地面做匀速直线运动并消毒时，速度不变，但质量变小，所以具有的动能变小。
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