【精品解析】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

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名称 【精品解析】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
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文件大小 4.0MB
资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2025-09-23 10:55:50

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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、选择题
1.(2025·浙江会考)如图,水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是(  )
A.木块匀速运动的过程中,木块的机械能越来越大
B.木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力均不做功
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为0
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
2.(2025九上·慈溪期末)将一本科学课本从地面捡起放到课桌上,所做的功大约是(  )
A.0.3J B.3J C.30J D.300J
3.(2025九上·东阳期末)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
4.(2025九上·临海期末) 在实践活动基地,同学们体验使用劳动器具。如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的箱子匀速向上提起相同的高度,甲用时为10秒,乙用时为30秒。已知每个滑轮重为20N,忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是(  )
A.使用甲方式不能省力,但能省功
B.乙方式人对绳子的拉力为220N
C.甲方式对箱子做功比乙方式快
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
5.(2025九上·临海期末) 如图所示,某团队对他们设计的投篮机器人进行测试,下列过程中机器人对篮球做功的是(  )
A.进场时,抱着篮球水平匀速前进
B.投篮前,抱着篮球静止不动
C.投篮时,手推着篮球上升过程
D.投篮后,篮球离手上升过程
6.(2025九上·江北期末)如图所示,质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三,他在1min中内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则他在1min内克服重力做的总功W和相应的功率P约为(  )
A.W=6000J,P=100W B.W=600J,P=10W
C.W=3600J,P=60W D.W=360J,P=6W
7.(2025九上·衢州期末)如图所示,放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40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木板重的。若在板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子,则水平推力至少要做功(  )
A.1.6焦 B.0.8焦 C.0.6焦 D.0.4焦
8.(2024九上·上虞期末)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。下列说法错误的是
A.功和能量的单位都是焦耳
B.运动的物体不一定具有能量
C.做功的本质是能量的转化
D.物体受到力的作用,力不一定对物体做功
9.(2025九上·杭州期中)王小鹏同学听到考试预备铃响了,考室还在四楼呀!一口气从一楼跑到四楼考室,所用时间为30秒。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近(  )
A.1500W B.150W C.15W D.1.5W
10.(2025九上·南湖期末)杭州湾跨海大桥的桥面很高,因此设计了很长很缓的引桥,有人认为引桥应该设计得更短更陡。小嘉将该问题简化为如图所示的物理模型,将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C,已知AC>BC,施加的力分别为FA、FB,拉力做的功分别为WA、WB,则下列判断中正确的是(  )
A.FA>FB,WAFB,WA=WB
C.FAWB D.FA11.(2025九上·浙江月考)如图所示,小明的质量为50kg。他在30s内完成了10个引体向上,他30s内克服重力做功的功率约为(  )
A.10W B.100W C.500W D.1000W
12.小夏推箱子时经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离。对上述过程中涉及的科学知识分析正确的是(  )
A.图甲:因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用
B.图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没推动箱子
C.图乙:因为小夏对箱子施加了力,所以小夏对箱子做了功
D.图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积
13.(2025·浙江会考)跳绳是冬季的一种健身运动,旁人看起来似乎很简单,然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此做了专门研究:跳绳者的质量,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功的平均功率为(g取10N/kg)(  )
A.168.75W B.135W C.75W D.67.5W
14.(2025九上·南湖期末)某品牌可乐每100mL中含有的营养和能量如图所示。小嘉是一位初中男生,他想通过做引体向上消耗掉一瓶可乐(500mL)的能量,他大约需要做引体向上个数为(  )
A.300 B.600 C.1500 D.3000
15.(2025九上·黄岩期末)某同学用大小恒定的推力 F=300牛(方向如图所示),10秒钟内将重为500牛的物体从斜面底端匀速推到了顶端,已知斜面高为5米,长为10米。下列说法正确的是(  )
A.使用斜面可以省力也可以省功
B.物体沿斜面运动的速度为0.5米/秒
C.物体受到的摩擦力为300牛
D.推物体时,推力的功率为300瓦
16.(2025九上·鄞州月考)如图所示,用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉子进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进,如果铁锤第二次敲打钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度是(  )
A. B. C. D.
二、填空题
17.(2025九上·义乌期末)如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F(其他力未画出)使同一物体在相同时间内沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分别为、、,功率分别为、、三种情况下拉力做功大小   ,   。(选填:“<”、“=”或“>”)
18.(2025九上·衢州期末)如图所示为四旋翼无人机,下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面匀速竖直上升了20米,然后边摄像边斜向上匀速飞行了30秒,仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机所做的功为   焦,整个过程中,无人机克服摄像机重力做功的功率为   瓦。
19.(2025九上·金华月考)如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由可伸长的橡皮筋系住,乙球由不可伸长的细绳系住,都从同一水平高度处由静止开始释放。当两球各自第一次到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小。
(1)从释放到各自第一次到达A点过程中,两小球重力所做功W甲   W乙;(选填“>”、“<”或“=”)
(2)两球各自第一次到达A点时的速度v甲   v乙。(选填“>”、“<”或“=”)
20.(2024九上·新昌期中)如图甲所示为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为   ;
(2)若水火箭发射前的总质量为2千克,则当水火箭竖直上升至10米高时,水火箭克服自身重力做功将   200焦(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(3)图乙为水火箭发射后的速度时间图像,则t1、t2.、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻有   。
21.(2024九上·东阳期末)如图所示,将A、B两个完全相同的物体,分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲,B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析:
(1)F1、F2的大小关系为:F1   F2(填“>”“<”或“=”,下同);
(2)若F1、F2所做的功分别为W1、W2,则W1   W2;
(3)若F1、F2的功率分别为P1、P2,则P1   P2。
22.(2025九上·三门期末)如图所示,为两个光滑的圆张槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为 1 T克的物体从左侧圆弧槽 A 点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽 B 点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽 C 点处。其中 两点距离水平面的高度分别为 厘米, 厘米。 (忽略空气阻力)
(1)物体从 A 点滑到水平面时,重力所做的功为   焦。
(2)物体从 点滑到 点的过程中,机械能转化为    。
(3) 下降的高度   (选填"大于","小于"或"等于") 下降的高度。
23.(2025九上·三门期末)小科用拉力 F 使重 600 牛的物体以 1 米/秒的速度向上做匀速直线运动,不计滑轮与绳重及它们之间的摩擦。求:
(1)拉力 F 为   牛。
(2)拉力做功的功率   瓦。
24.(2024九上·杭州期中)小保看到爸爸正准备把货物搬往高台上,如图甲所示。他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,然后站在高台上借助一根绳子,用500N的拉力沿斜面把重600N的货物拉上了高台。小保利用该斜面搬运货物是否省功?   ,已知斜面长4m,高2m。此斜面的机械效率   ,斜面上物体受到的摩擦力为   N。
三、实验与探究题
25.如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙:枪身由内外两个套简组成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内简吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。
(1) [原理分析]使用消防水枪吸水时,主要是利用了   。
(2) [方案设计]如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是   。
(3) [尝试实践]为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。
26.(2024九上·婺城期末)如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔,笔的质量为20g,小科同学利用该圆珠笔开展了以下实验研究。
实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙),实验数据记录如表:
序号 钩码质量(g) 弹簧压缩量x(mm) 弹簧弹力F(N) 弹簧的劲度系数k(N/mm)
1 50 2 0.5 0.25
2 100 4 1 0.25
3 150 6 1.5 0.25
实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙所示):
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。
②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b)。
③笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处(见位置c)开始下落。
(1)由表中数据可知,在弹性限度范围内,弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为   ;
(2)图丙中从b到c位置,笔的内芯的重力势能逐渐   ;
(3)图丙三个位置中,弹簧弹性势能最大的是   (填“a”“b”或“c”)位置;
(4)整个过程中,至少有   焦的弹性势能转化为笔的重力势能。
四、综合题
27.重为0.027 N 的乒乓球,从1m高的 A 点自由下落,第一次落地弹起至0.6m 的最高点 B(图甲)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中,一起从 1m 高处自由下落,杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1m (如图乙所示)。
(1)图甲中的乒乓球从 A 点下落到弹起至 B点的过程中,机械能减少   J。
(2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1m,是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大,此时对乒乓球做功的物体是   。
28.(2025九上·余杭期末)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,请你推导出F、v与P之间的关系式。
(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,则推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是多少?
29.(浙教版科学九年级上学期提分必备:期末复习试卷一)公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得一些数据:新型公交车总质量为4×103 kg,轮胎与地面总接触面积为0.4 m2,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,2 min内行驶了1 200 m(g取10 N/kg,忽略司机的质量)。求:
(1)新型公交车静止时对水平地面的压强是多少?
(2)2 min内牵引力所做功及功率各是多少?
30.(2025九上·长兴期末)动能回收是现今电动汽车的节能技术之一,其原理是正常行驶时电机带动车轮转动,车辆前进;制动时(刹车)电机通过差速器使得电机逆向旋转,启动发电功能,并储存到电池中,以减少能源损失和提高能效。XX电动汽车相关数据如表1所示。进行了1天动能回收测试,数据如表2所示。(注:电池包总输出的电能等于消耗电池容量加动能回收的电能)
XX电动汽车
车重(kg) 2200 快速充满电时间 2.5h
最大续航里程(km) 700 电池容量(kW·h) 180
百公里加速时间(s) 4.6 能量利用率 80%
表1
动能回收测试
行驶总路程(km) 400
电池包总输出(kW·h) 120
动能回收(kW·h) 20
表2
(1)制动时电机将汽车的动能转化为电能的原理是   ;
(2)动能回收测试当天该电动汽车的平均牵引力为多少   ?(能量利用率80%)
(3)若路况与动能回收测试相同,该电动汽车一次充满电能否达到其最大续航里程   ?(通过计算回答)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】影响摩擦力大小的因素;力是否做功的判断;动能的影响因素;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】A.动能与质量和速度有关,重力势能与重力和高低有关,而“机械能=动能+重力势能”;
B.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;
C.根据影响滑动摩擦力大小的因素判断;
D.根据动能的影响因素判断。
【解答】A.根据题意可知,木块匀速运动的过程中,木块的质量不变,速度不变,则动能不变;质量不变,高度也不变,则重力势能都不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知,木块的机械能不变,故A错误;
B.木块匀速运动的过程中,钩码不断下降,因此钩码的重力做功,故B错误;
C.钩码触地后木块继续向右滑动,由于压力大小和接触面的粗糙程度都没有发生改变,所以木块所受摩擦力大小不变,故C错误;
D.钩码触地后木块由于惯性会继续向右滑动,在摩擦力的作用下,木块的速度减小,所以木块的动能越来越小,故D正确。
故选D。
2.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】功等于力乘以物体在力的方向上移动的距离。
【解答】科学书的重力约为3N,课桌的高度约为1m,将一本科学课本从地面捡起放到课桌上,所做的功大约。
故答案为:B。
3.【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。【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,故小科对实心球做了功,故A符合题意;
BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上,所以小科不做功,故BCD不符合题意。
故答案为:A。
4.【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】A.根据功的原理判断;
B.根据计算绳子上的拉力;
C.根据分析判断;
D.根据比较机械效率高低。
【解答】A.根据图片可知,甲为定滑轮,不省力。根据使用任何机械都不省功的原理可知,甲不能省功,故A错误;
B.乙中承担重力的绳子段数n=2,则乙中绳子的拉力,故B错误;
C.相同的箱子升高相同的高度,根据W=Gh可知,对箱子做功相等。甲的时间小于乙的时间,根据可知,甲的功率大小,则甲做功更快,故C正确;
D.甲中不对动滑轮做功,而乙中对动滑轮做功,根据可知,甲的机械效率大于乙,故D错误。
故选C。
5.【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.进场时,抱着篮球水平匀速前进,篮球受到向上的支持力,但是没有在这个方向上通过距离,因此对篮球不做功,故A不合题意;
B.投篮前,抱着篮球静止不动,篮球受到向上的支持力,但是没有在这个方向上通过距离,因此对篮球不做功,故B不合题意;
C.投篮时,手推着篮球上升过程,篮球受到向上的支持力,且在这个方向上通过距离,因此对篮球做功,故C符合题意;
D.投篮后,篮球离手上升过程,篮球没有受到手的支持力,因此对篮球不做功,故D不合题意。
故选C。
6.【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】 根据W=Gh=mgh求克服重力做的功,根据求相应的功率。
【解答】根据题意可知,一次仰卧起坐克服重力做功;
1min内克服重力做的功为
则克服重力做功的功率为。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据计算木板受到的滑动摩擦力,根据平衡力的知识计算木板受到的推力,确定好木板被推动的距离,最后根据W=Fs计算推力做的功。
【解答】根据题意可知,木板受到的滑动摩擦力。
木板始终做匀速直线运动,那么它受到的推力等于摩擦力,即F=4N;
因当重心到达桌子的边缘时,木板将翻转,
所以推力作用的距离:,
推力做功为,
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.【答案】B
【知识点】力是否做功的判断;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)一切物体都具有能量;物体由于运动而具有的能量叫动能;
(2)做功的两个条件是力和物体在力的方向上通过的距离;
(3)做功改变内能是能量的转化过程,热传递改变内能是能量的转移过程;
(4)在物理学中,功和各种能量的基本单位都是焦耳。
【解答】A、为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就,物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位,故A正确。
B、运动的物体具有动能,故B正确;
C、做功和热传递都可以改变物体的内能,做功的本质是能量的转化,故C正确;
D、有力作用在物体上,如果物体没有在力的方向上通过一定的距离,力没有对物体做功,故D错误;
故答案为:B。
9.【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】首先估测该同学的体重和四楼的高度,根据W=Gh计算克服重力做功,根据计算做功的功率即可。
【解答】根据题意可知,王小鹏同学的体重约为500N,一层楼高约为3m,从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度为9m,
则克服重力做功W=Gh=500N×9m=4500J;
所用时间为30s,
则克服自己重力做功的功率约为。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】斜面倾斜角度越小,越省力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC,所以斜面AB更省力,
斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同,AB>BC,所以物体沿斜面AC用时较少,根据公式,可判断拉力所做的功的功率大小。
【解答】将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C,该过程中拉力做的功等于克服物体的重力做功,因此两次做功大小相等;因为AC>BC,根据可知,,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
11.【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=gh=mgh计算出小明克服重力做功的大小,再根据计算出功率的大小。小明做引体向上时上升的高度约为0.6m,在30s内所做的功为,
功率大约为;
故ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
12.【答案】D
【知识点】功;力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的条件包括:作用在物体上的力(F)。物体在力的方向上移动的距离(s)。功的公式为 W = F × s。
【解答】A 图甲:因为箱子没动,所以小夏有对箱子施加力的作用,力的作用和摩擦力相同,A错误;
B 图乙:因为箱子受到的摩擦力等于推力,所以小夏没推动箱子,B错误;
图乙:因为小夏对箱子施加了力,但是没有力的方向上移动距离,所以小夏对箱子没有做功,C错误;
D. 图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积,因为箱子因为惯性会继续滑动一段距离,D正确;
故答案为:D
13.【答案】B
【知识点】重力的大小;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据图像提取信息,利用公式W=Gh求解计算功的大小,利用功率的公式计算功率的大小。
【解答】根据图片可知,人每次跳起的高度为0.09m,跳绳者的质量m=50kg,
则跳绳者的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;
人跳起一次克服重力做的功为W1=Gh=500N×0.09m=45J;
人跳绳向上、向下并停留到下次起跳前时间为,则人1min跳的个数次;
则人跳绳的功率为。
故选B。
14.【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】知道该同学的质量,利用重力公式计算他受到的重力,再利用W=Gh求跳绳一次克服重力做的功,再利用100mL可乐中所含的能量除以跳绳一次克服重力做的功即可求出他大约需要跳绳的个数。
【解答】小嘉是一位初中男生,质量约为60kg,做一次引体向上重心提升的高度约为0.5m,则做一次引体向上做的功为
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.5m=300J
可乐每100mL中含有的能量为180千焦,即1.8×105J,故消耗掉一瓶500mL的可乐的能量为
需要做引体向上个数为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
15.【答案】D
【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】本题涉及的知识点如下:
(1)斜面的特点:使用任何机械都不省功,使用斜面可以省力,但要多移动距离。
(2)速度的计算公式:,其中v表示速度,s表示路程,t表示时间。
(3)力的分析:物体在斜面上匀速运动时,推力F做的功等于克服重力做的功与克服摩擦力做的功之和。
(4)功率的计算公式:
【解答】A、由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,故A错误;
B、物体沿斜面运动的速度为
故B错误;
C、所做的有用功W有=Gh=500N×5m=2500J
所做的总功W总=Fs=300N×10m=3000J
克服物体受到斜面的摩擦力所做的额外功W额=W总-W有=3000J-2500J=500J
由W额=fs得,物体所受到的摩擦力
故C错误;
D、推力所做的功为总功,其功率为
故D正确。
故答案为:D。
16.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,根据两次做功相同联立式子进行计算。【解答】由题意可知,阻力f与深度d成正比,则f—d图象,如下图所示:
f—d图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功,每次钉钉子时做功相同,如图所示可得,力与深度成正比,则:f=kd,f'=kd'
两次做功相同,则
解得
则第二次钉子进入木板的深度
故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
17.【答案】<;>
【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】 功的大小是物体所受的力与在力的方向上通过距离的乘积;在a、b、c三种情况下受力相同,根据物体在力的方向上通过的距离,利用公式W=Fs分析拉力做功的大小,根据比较做功功率的大小。
【解答】根据图片a可知,力F在竖直方向上,移动的距离s在水平方向上,二者不在同一方向上,则F对物体不做功,即,做功的功率;
如图b,力F在水平方向上,物体在力的方向上移动的距离为s,F对物体做的功,做功的功率;
比可知,拉力做功大小;
如图c,力F在竖直方向上,物体在力F的方向上移动的距离,
那么F对物体做的功,做功的功率;
比较可知,。
18.【答案】20;0.9
【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G=mg计算无人机的重力,根据W=Gh计算无人机克服重力做功;
(2)根据W=Gh计算无人机克服重力做功,然后根据计算重力做功的功率。
【解答】(1)根据题意可知,无人机的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
则前10秒对摄像机做功:。
(2)根据题意可知,整个过程无人机对摄像机做功:,
则重力做功的功率为:。
19.【答案】(1)=
(2)<
【知识点】功的计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)已知小球的质量和高度,根据W=Gh计算小球重力做功,然后比较大小;
(2)动能的大小的影响因素是质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
【解答】(1)由题意可知,两球的质量相同,则重力相同,当两球到达悬点正下方A点时,两球下落的高度相同,根据W=Gh可知,该过程中小球重力做功W甲=W乙。
(2)由题意可知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,所以在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲(1)由题意可知,两球的质量相同,则重力相同,当两球到达悬点正下方A点时,两球下落的高度相同,根据W=Gh可知,该过程中小球重力做功W甲=W乙。
(2)由题意可知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,所以在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲20.【答案】物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态;小于;t1
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;功的计算公式的应用;水火箭模型
【解析】【分析】(1)力的作用是相互的,相互作用力大小相等、方向相反,作用在同一直线上。
(2)克服重力做功=力与物体在重力的方向上移动的距离,因重力在减小,可知功小于初始重力与移动距离的乘积。
(3)物体做加速运动时,说明动力大于阻力,物体做减速运动时,阻力大于动力,可知当速度达到最大值时,动力与阻力相等。【解答】(1)水火箭上升时,瓶内的水向下喷出,同时水火箭向上运动,这是因为物体间力的作用是相互的或力可以改变物体的运动状态。
(2)发射前,水火箭的重力为
如果水火箭的重力不变,那么上升10m克服重力做功为
而实际上,随着高度的增大,水流不断喷出,则火箭的重力逐渐减小,因此水火箭克服重力做功将小于200J。
(3)在开始一段时间内,火箭受到的向上的推力大于重力,则它做加速运动。随着推力的逐渐减小,当推力与重力相等时,此时合力为零,加速停止,即此时速度最大,此时受到平衡力。根据图乙可知,当t1时刻时,火箭的速度最大,则此时它受到平衡力。
21.【答案】(1)<
(2)=
(3)<
【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)斜面倾斜角度越小,拉动物体通过的距离越大,则越省力;
(2)首先根据W=Gh比较克服物体重力做的有用功大小,再根据斜面光滑不做额外功比较拉力做的总功大小;
(3)首先根据图像分别计算出甲和乙的速度,然后比较大小,再根据P=Fv比较拉力做功的功率大小。
【解答】(1)根据图片可知,左侧斜面的倾斜角度小,则更省力,即;
(2)根据题意可知,两斜面都是光滑的,那么不克服摩擦力做额外功,所以拉力所做的总功都等于克服物体重力做的有用功。而两物体的重力相等、上升高度也相等,由可知,克服物体重力做的功相等,则拉力做的功也相等,即。
(3)由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动,
且甲的速度为,乙的速度为;
那么且;
根据可知,拉力做功的功率。
(1)由题意和图示可知,两物体的重力相等,左侧斜面的倾斜角度小,则更省力,即
(2)已知两斜面都是光滑的,则额外功为零,所以拉力所做的功(总功)都等于克服物体重力做的功(有用功),而两物体的重力相等、上升高度也相等,由可知,克服物体重力做的功相等,则拉力做的功也相等,即
(3)由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动,且
因为

所以根据可知
22.【答案】(1)2
(2)内能
(3)等于
【知识点】功的计算公式的应用;机械能守恒
【解析】【分析】(1)由重力公式G=mg可得质量为m的物体的重力,根据公式W=GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功;
(2)摩擦过程中机械能转化为内能;
(3)再次滑下的过程损失的机械能不变。
【解答】 (1)质量为1kg的物体的重力为:G=mg=1kg×10N/kg=10N,
物体从A点滑到水平面时,重力所做的功:W=GH=10N×0.2m=2J;
(2)物体从A点滑到B点的过程中,机械能转化为内能;
(3)再次滑下的过程,水平面的粗糙程度不变,长度也不变,即物体克服摩擦力做的功不变,即损失的机械能不变,A→B下降的高度等于B→C下降的高度。
23.【答案】(1)300
(2)600
【知识点】功率;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据滑轮组装置确定绳子股数,不计滑轮与绳重及它们之间的摩擦,利用求出拉力F;
(2)根据求出拉力做功的功率。
【解答】 (1)由图可知,n=2,不计滑轮与绳重及它们之间的摩擦,拉力F为:

(2)拉力做功的功率为:
24.【答案】不省功;60%;200
【知识点】功的计算公式的应用;机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】(1)使用斜面可以省力,但不能省功。
(2)利用W=Fs计算物体在斜面上拉力做的总功,利用W=Gh计算克服物体重力做的有用功,斜面的机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)拉力做的额外功W额=W总-W有,利用W额=fs计算斜面上物体受到的摩擦力。
【解答】货物在斜面上运动过程中会克服摩擦做功,即做额外功,导致人所做的功需要有用功,因此可以省力,不能省功。
此斜面的机械效率为
斜面上拉动物体做的额外功为
斜面上物体受到的摩擦力为
25.【答案】(1)大气压
(2)丙
(3)喷水时对水做的功,对水做功的功率。
【知识点】大气压强的存在;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)使用消防水枪吸水主要利用的是大气压;
(2)根据先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,结合图示分析判断;
(3)由W=Gh=mgh计算喷水时对水做的功,由计算对水做功的功率。
26.【答案】(1)F=kx(F=0.25x)
(2)增大
(3)a
(4)5×10-3
【知识点】弹力;功的计算公式的应用;动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据计算弹力和弹簧压缩量的比值,从而确定它们之间的数量关系即可;
(2)重力势能大小与质量和高度有关;
(3)弹性势能大小只与弹性形变程度大小有关;
(4)根据计算笔的重力势能。
【解答】(1)根据表格数据可知,弹力和弹簧伸长的比值都是0.25,即弹力和弹簧的伸长成正比,那么弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为:F=kx(F=0.25x)。
(2)根据题意可知,图丙中从b到c位置,笔的内芯质量不变,高度增加,所以重力势能增大。
(3)根据图片可知,形变程度最大的是a处,则弹性势能最大的是a;
(4)根据题意可知, 笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处,则笔在c位置的重力势能为

那么至少有5×10-3J的弹性势能转化为笔的重力势能。
(1)实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。根据表格中数据可知,在弹性限度范围内,弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为:F=kx(F=0.25x)。
(2)图丙中从b到c位置,笔的内芯质量不变,高度增加,所以重力势能增大。
(3)由图可知,位置a是压缩弹簧后形变程度最大处,弹性势能也最大。
(4)笔在c位置的重力势能为
根据能量转换规律,可知整个过程中,至少有5×10-3J的弹性势能转化为笔的重力势能。
27.【答案】(1)0.0108
(2)水
【知识点】力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)最高点动能均为零,减小的机械能即为减小的重力势能,用W=Gh进行计算。
(2)力做功的条件:物体在力的方向上有移动距离,计算公式为:W=Fs。
【解答】(1)机械能减小值:。
(2)乙中球与水接触,下落时球给水一向下的力,力的作用是相互的,水给球一个向上的反作用力,在该反作用力的作用下,球向上运动,可知水给球做了功,球的机械能增大。
28.【答案】(1)推土机的牵引力做的功:W=Fs ,又∵,
∴功率;
(2)当推土机以额定功率进行推土作业时,由

得推土机的牵引力为:

推土机所做的功:

答:(1)推导过程如上;
(2)推土机产生的牵引力为8×104N;推土机所做的功是。
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由功、速度和功率公式推导F、v与P之间的关系式。
(2)由P=Fv计算推土机产生的牵引力;由W=Fs计算推土机所做的功。
29.【答案】(1)G=mg=4×103kg×10N/ kg=4×104N
车静止时对水平地面的压力F压=G=4×104N
对水平地面的压强 ;
答:新型公交车静止时对水平地面的压强是1×105Pa
(2)F阻=0.5G=0.5×4×104N=2×104N
车匀速行驶,牵引力F牵=F阻=2×104N
牵引力做功:W=F牵s=2×104N×1200m=2.4×107J
t=2min=120s
功率:
答:2min内牵引力所做功为2.4×107J;功率是2×105W
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)新型公交车对地面的压力等于新型公交车的总重力;受力面积是四个车轮与地面接触面积;根据压强公式 可求出新型公交车对地面的压强;(2)因为新型公交车沿平直公路匀速行驶,所以新型公交车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据二力平衡的特点可知阻力的大小.
根据功的定义可知:牵引力做的功就等于牵引力与车在牵引力作用下通过的距离的乘积;功率就是在所用的单位时间内所完成的功.
本题考查了压强、功、功率的计算,平衡力的应用;计算时一定注意格式、单位统一.
30.【答案】(1)电磁感应
(2)864N
(3)由题意知电池包总输出功率为W总=180kW h时,动能回收为W',则有;解得:W'=30kW h,若把电能全部输出,汽车行驶的路程为s',则有η(W总+W')=Fs',即80%×(180×3.6×106J+30×3.6×106J)=864N×s';解得:s'=7×105m=700km,所以该电动汽车一次充满电能达到其最大续航里程。
【知识点】电磁感应;功的计算公式的应用;电功计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)发电机工作时将动能转化为电能,是电磁感应现象;
(2)由表格数据和算出有用功,由W=Fs得能回收测试当天该电动汽车的平均牵引力;(3)由题意知电池包总输出功率为W总=180kW h时,动能回收为W',根据算出回收的动能,若把电能全部输出,汽车行驶的路程为s',根据η(W总+W')=Fs'判断算出该电动汽车一次充满电能达到其最大续航里程,并得出结论。
【解答】(1)根据题意可知,制动时电机将汽车的动能转化为电能的原理是:电磁感应。
(2)该电动汽车做的有用功为;
汽车受到的平均牵引力为;
(1)制动时电机将汽车的动能转化为电能,利用的是电磁感应原理。
(2)动能回收测试当天该电动汽车做的有用功为
平均牵引力为
(3)该电动汽车一次充满电能的最大续航里程为
因此能达到其最大续航里程。
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、选择题
1.(2025·浙江会考)如图,水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是(  )
A.木块匀速运动的过程中,木块的机械能越来越大
B.木块匀速运动的过程中,木块和钩码所受的重力均不做功
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块所受摩擦力大小为0
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
【答案】D
【知识点】影响摩擦力大小的因素;力是否做功的判断;动能的影响因素;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】A.动能与质量和速度有关,重力势能与重力和高低有关,而“机械能=动能+重力势能”;
B.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;
C.根据影响滑动摩擦力大小的因素判断;
D.根据动能的影响因素判断。
【解答】A.根据题意可知,木块匀速运动的过程中,木块的质量不变,速度不变,则动能不变;质量不变,高度也不变,则重力势能都不变。根据“机械能=动能+重力势能”可知,木块的机械能不变,故A错误;
B.木块匀速运动的过程中,钩码不断下降,因此钩码的重力做功,故B错误;
C.钩码触地后木块继续向右滑动,由于压力大小和接触面的粗糙程度都没有发生改变,所以木块所受摩擦力大小不变,故C错误;
D.钩码触地后木块由于惯性会继续向右滑动,在摩擦力的作用下,木块的速度减小,所以木块的动能越来越小,故D正确。
故选D。
2.(2025九上·慈溪期末)将一本科学课本从地面捡起放到课桌上,所做的功大约是(  )
A.0.3J B.3J C.30J D.300J
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】功等于力乘以物体在力的方向上移动的距离。
【解答】科学书的重力约为3N,课桌的高度约为1m,将一本科学课本从地面捡起放到课桌上,所做的功大约。
故答案为:B。
3.(2025九上·东阳期末)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】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。【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,故小科对实心球做了功,故A符合题意;
BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上,所以小科不做功,故BCD不符合题意。
故答案为:A。
4.(2025九上·临海期末) 在实践活动基地,同学们体验使用劳动器具。如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的箱子匀速向上提起相同的高度,甲用时为10秒,乙用时为30秒。已知每个滑轮重为20N,忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是(  )
A.使用甲方式不能省力,但能省功
B.乙方式人对绳子的拉力为220N
C.甲方式对箱子做功比乙方式快
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】A.根据功的原理判断;
B.根据计算绳子上的拉力;
C.根据分析判断;
D.根据比较机械效率高低。
【解答】A.根据图片可知,甲为定滑轮,不省力。根据使用任何机械都不省功的原理可知,甲不能省功,故A错误;
B.乙中承担重力的绳子段数n=2,则乙中绳子的拉力,故B错误;
C.相同的箱子升高相同的高度,根据W=Gh可知,对箱子做功相等。甲的时间小于乙的时间,根据可知,甲的功率大小,则甲做功更快,故C正确;
D.甲中不对动滑轮做功,而乙中对动滑轮做功,根据可知,甲的机械效率大于乙,故D错误。
故选C。
5.(2025九上·临海期末) 如图所示,某团队对他们设计的投篮机器人进行测试,下列过程中机器人对篮球做功的是(  )
A.进场时,抱着篮球水平匀速前进
B.投篮前,抱着篮球静止不动
C.投篮时,手推着篮球上升过程
D.投篮后,篮球离手上升过程
【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.进场时,抱着篮球水平匀速前进,篮球受到向上的支持力,但是没有在这个方向上通过距离,因此对篮球不做功,故A不合题意;
B.投篮前,抱着篮球静止不动,篮球受到向上的支持力,但是没有在这个方向上通过距离,因此对篮球不做功,故B不合题意;
C.投篮时,手推着篮球上升过程,篮球受到向上的支持力,且在这个方向上通过距离,因此对篮球做功,故C符合题意;
D.投篮后,篮球离手上升过程,篮球没有受到手的支持力,因此对篮球不做功,故D不合题意。
故选C。
6.(2025九上·江北期末)如图所示,质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三,他在1min中内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3m,则他在1min内克服重力做的总功W和相应的功率P约为(  )
A.W=6000J,P=100W B.W=600J,P=10W
C.W=3600J,P=60W D.W=360J,P=6W
【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】 根据W=Gh=mgh求克服重力做的功,根据求相应的功率。
【解答】根据题意可知,一次仰卧起坐克服重力做功;
1min内克服重力做的功为
则克服重力做功的功率为。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.(2025九上·衢州期末)如图所示,放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40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木板重的。若在板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子,则水平推力至少要做功(  )
A.1.6焦 B.0.8焦 C.0.6焦 D.0.4焦
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据计算木板受到的滑动摩擦力,根据平衡力的知识计算木板受到的推力,确定好木板被推动的距离,最后根据W=Fs计算推力做的功。
【解答】根据题意可知,木板受到的滑动摩擦力。
木板始终做匀速直线运动,那么它受到的推力等于摩擦力,即F=4N;
因当重心到达桌子的边缘时,木板将翻转,
所以推力作用的距离:,
推力做功为,
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(2024九上·上虞期末)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。下列说法错误的是
A.功和能量的单位都是焦耳
B.运动的物体不一定具有能量
C.做功的本质是能量的转化
D.物体受到力的作用,力不一定对物体做功
【答案】B
【知识点】力是否做功的判断;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)一切物体都具有能量;物体由于运动而具有的能量叫动能;
(2)做功的两个条件是力和物体在力的方向上通过的距离;
(3)做功改变内能是能量的转化过程,热传递改变内能是能量的转移过程;
(4)在物理学中,功和各种能量的基本单位都是焦耳。
【解答】A、为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就,物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位,故A正确。
B、运动的物体具有动能,故B正确;
C、做功和热传递都可以改变物体的内能,做功的本质是能量的转化,故C正确;
D、有力作用在物体上,如果物体没有在力的方向上通过一定的距离,力没有对物体做功,故D错误;
故答案为:B。
9.(2025九上·杭州期中)王小鹏同学听到考试预备铃响了,考室还在四楼呀!一口气从一楼跑到四楼考室,所用时间为30秒。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近(  )
A.1500W B.150W C.15W D.1.5W
【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】首先估测该同学的体重和四楼的高度,根据W=Gh计算克服重力做功,根据计算做功的功率即可。
【解答】根据题意可知,王小鹏同学的体重约为500N,一层楼高约为3m,从一楼跑到四楼上升了三层楼的高度为9m,
则克服重力做功W=Gh=500N×9m=4500J;
所用时间为30s,
则克服自己重力做功的功率约为。
故选B。
10.(2025九上·南湖期末)杭州湾跨海大桥的桥面很高,因此设计了很长很缓的引桥,有人认为引桥应该设计得更短更陡。小嘉将该问题简化为如图所示的物理模型,将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C,已知AC>BC,施加的力分别为FA、FB,拉力做的功分别为WA、WB,则下列判断中正确的是(  )
A.FA>FB,WAFB,WA=WB
C.FAWB D.FA【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】斜面倾斜角度越小,越省力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC,所以斜面AB更省力,
斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同,AB>BC,所以物体沿斜面AC用时较少,根据公式,可判断拉力所做的功的功率大小。
【解答】将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C,该过程中拉力做的功等于克服物体的重力做功,因此两次做功大小相等;因为AC>BC,根据可知,,故D正确,ABC错误。
故答案为:D。
11.(2025九上·浙江月考)如图所示,小明的质量为50kg。他在30s内完成了10个引体向上,他30s内克服重力做功的功率约为(  )
A.10W B.100W C.500W D.1000W
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据W=gh=mgh计算出小明克服重力做功的大小,再根据计算出功率的大小。小明做引体向上时上升的高度约为0.6m,在30s内所做的功为,
功率大约为;
故ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
12.小夏推箱子时经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离。对上述过程中涉及的科学知识分析正确的是(  )
A.图甲:因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用
B.图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没推动箱子
C.图乙:因为小夏对箱子施加了力,所以小夏对箱子做了功
D.图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积
【答案】D
【知识点】功;力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】做功的条件包括:作用在物体上的力(F)。物体在力的方向上移动的距离(s)。功的公式为 W = F × s。
【解答】A 图甲:因为箱子没动,所以小夏有对箱子施加力的作用,力的作用和摩擦力相同,A错误;
B 图乙:因为箱子受到的摩擦力等于推力,所以小夏没推动箱子,B错误;
图乙:因为小夏对箱子施加了力,但是没有力的方向上移动距离,所以小夏对箱子没有做功,C错误;
D. 图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积,因为箱子因为惯性会继续滑动一段距离,D正确;
故答案为:D
13.(2025·浙江会考)跳绳是冬季的一种健身运动,旁人看起来似乎很简单,然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此做了专门研究:跳绳者的质量,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功的平均功率为(g取10N/kg)(  )
A.168.75W B.135W C.75W D.67.5W
【答案】B
【知识点】重力的大小;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 根据图像提取信息,利用公式W=Gh求解计算功的大小,利用功率的公式计算功率的大小。
【解答】根据图片可知,人每次跳起的高度为0.09m,跳绳者的质量m=50kg,
则跳绳者的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;
人跳起一次克服重力做的功为W1=Gh=500N×0.09m=45J;
人跳绳向上、向下并停留到下次起跳前时间为,则人1min跳的个数次;
则人跳绳的功率为。
故选B。
14.(2025九上·南湖期末)某品牌可乐每100mL中含有的营养和能量如图所示。小嘉是一位初中男生,他想通过做引体向上消耗掉一瓶可乐(500mL)的能量,他大约需要做引体向上个数为(  )
A.300 B.600 C.1500 D.3000
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】知道该同学的质量,利用重力公式计算他受到的重力,再利用W=Gh求跳绳一次克服重力做的功,再利用100mL可乐中所含的能量除以跳绳一次克服重力做的功即可求出他大约需要跳绳的个数。
【解答】小嘉是一位初中男生,质量约为60kg,做一次引体向上重心提升的高度约为0.5m,则做一次引体向上做的功为
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.5m=300J
可乐每100mL中含有的能量为180千焦,即1.8×105J,故消耗掉一瓶500mL的可乐的能量为
需要做引体向上个数为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
15.(2025九上·黄岩期末)某同学用大小恒定的推力 F=300牛(方向如图所示),10秒钟内将重为500牛的物体从斜面底端匀速推到了顶端,已知斜面高为5米,长为10米。下列说法正确的是(  )
A.使用斜面可以省力也可以省功
B.物体沿斜面运动的速度为0.5米/秒
C.物体受到的摩擦力为300牛
D.推物体时,推力的功率为300瓦
【答案】D
【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】本题涉及的知识点如下:
(1)斜面的特点:使用任何机械都不省功,使用斜面可以省力,但要多移动距离。
(2)速度的计算公式:,其中v表示速度,s表示路程,t表示时间。
(3)力的分析:物体在斜面上匀速运动时,推力F做的功等于克服重力做的功与克服摩擦力做的功之和。
(4)功率的计算公式:
【解答】A、由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,故A错误;
B、物体沿斜面运动的速度为
故B错误;
C、所做的有用功W有=Gh=500N×5m=2500J
所做的总功W总=Fs=300N×10m=3000J
克服物体受到斜面的摩擦力所做的额外功W额=W总-W有=3000J-2500J=500J
由W额=fs得,物体所受到的摩擦力
故C错误;
D、推力所做的功为总功,其功率为
故D正确。
故答案为:D。
16.(2025九上·鄞州月考)如图所示,用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉子进木板的深度成正比,已知铁锤第一次将钉子钉进,如果铁锤第二次敲打钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,根据两次做功相同联立式子进行计算。【解答】由题意可知,阻力f与深度d成正比,则f—d图象,如下图所示:
f—d图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功,每次钉钉子时做功相同,如图所示可得,力与深度成正比,则:f=kd,f'=kd'
两次做功相同,则
解得
则第二次钉子进入木板的深度
故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
二、填空题
17.(2025九上·义乌期末)如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F(其他力未画出)使同一物体在相同时间内沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分别为、、,功率分别为、、三种情况下拉力做功大小   ,   。(选填:“<”、“=”或“>”)
【答案】<;>
【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】 功的大小是物体所受的力与在力的方向上通过距离的乘积;在a、b、c三种情况下受力相同,根据物体在力的方向上通过的距离,利用公式W=Fs分析拉力做功的大小,根据比较做功功率的大小。
【解答】根据图片a可知,力F在竖直方向上,移动的距离s在水平方向上,二者不在同一方向上,则F对物体不做功,即,做功的功率;
如图b,力F在水平方向上,物体在力的方向上移动的距离为s,F对物体做的功,做功的功率;
比可知,拉力做功大小;
如图c,力F在竖直方向上,物体在力F的方向上移动的距离,
那么F对物体做的功,做功的功率;
比较可知,。
18.(2025九上·衢州期末)如图所示为四旋翼无人机,下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面匀速竖直上升了20米,然后边摄像边斜向上匀速飞行了30秒,仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机所做的功为   焦,整个过程中,无人机克服摄像机重力做功的功率为   瓦。
【答案】20;0.9
【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G=mg计算无人机的重力,根据W=Gh计算无人机克服重力做功;
(2)根据W=Gh计算无人机克服重力做功,然后根据计算重力做功的功率。
【解答】(1)根据题意可知,无人机的重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
则前10秒对摄像机做功:。
(2)根据题意可知,整个过程无人机对摄像机做功:,
则重力做功的功率为:。
19.(2025九上·金华月考)如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由可伸长的橡皮筋系住,乙球由不可伸长的细绳系住,都从同一水平高度处由静止开始释放。当两球各自第一次到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小。
(1)从释放到各自第一次到达A点过程中,两小球重力所做功W甲   W乙;(选填“>”、“<”或“=”)
(2)两球各自第一次到达A点时的速度v甲   v乙。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)=
(2)<
【知识点】功的计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)已知小球的质量和高度,根据W=Gh计算小球重力做功,然后比较大小;
(2)动能的大小的影响因素是质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
【解答】(1)由题意可知,两球的质量相同,则重力相同,当两球到达悬点正下方A点时,两球下落的高度相同,根据W=Gh可知,该过程中小球重力做功W甲=W乙。
(2)由题意可知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,所以在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲(1)由题意可知,两球的质量相同,则重力相同,当两球到达悬点正下方A点时,两球下落的高度相同,根据W=Gh可知,该过程中小球重力做功W甲=W乙。
(2)由题意可知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,所以在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲20.(2024九上·新昌期中)如图甲所示为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为   ;
(2)若水火箭发射前的总质量为2千克,则当水火箭竖直上升至10米高时,水火箭克服自身重力做功将   200焦(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(3)图乙为水火箭发射后的速度时间图像,则t1、t2.、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻有   。
【答案】物体间力的作用是相互的或力能改变物体的运动状态;小于;t1
【知识点】力的作用是相互的;二力平衡的条件及其应用;力与运动的关系;功的计算公式的应用;水火箭模型
【解析】【分析】(1)力的作用是相互的,相互作用力大小相等、方向相反,作用在同一直线上。
(2)克服重力做功=力与物体在重力的方向上移动的距离,因重力在减小,可知功小于初始重力与移动距离的乘积。
(3)物体做加速运动时,说明动力大于阻力,物体做减速运动时,阻力大于动力,可知当速度达到最大值时,动力与阻力相等。【解答】(1)水火箭上升时,瓶内的水向下喷出,同时水火箭向上运动,这是因为物体间力的作用是相互的或力可以改变物体的运动状态。
(2)发射前,水火箭的重力为
如果水火箭的重力不变,那么上升10m克服重力做功为
而实际上,随着高度的增大,水流不断喷出,则火箭的重力逐渐减小,因此水火箭克服重力做功将小于200J。
(3)在开始一段时间内,火箭受到的向上的推力大于重力,则它做加速运动。随着推力的逐渐减小,当推力与重力相等时,此时合力为零,加速停止,即此时速度最大,此时受到平衡力。根据图乙可知,当t1时刻时,火箭的速度最大,则此时它受到平衡力。
21.(2024九上·东阳期末)如图所示,将A、B两个完全相同的物体,分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲,B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析:
(1)F1、F2的大小关系为:F1   F2(填“>”“<”或“=”,下同);
(2)若F1、F2所做的功分别为W1、W2,则W1   W2;
(3)若F1、F2的功率分别为P1、P2,则P1   P2。
【答案】(1)<
(2)=
(3)<
【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)斜面倾斜角度越小,拉动物体通过的距离越大,则越省力;
(2)首先根据W=Gh比较克服物体重力做的有用功大小,再根据斜面光滑不做额外功比较拉力做的总功大小;
(3)首先根据图像分别计算出甲和乙的速度,然后比较大小,再根据P=Fv比较拉力做功的功率大小。
【解答】(1)根据图片可知,左侧斜面的倾斜角度小,则更省力,即;
(2)根据题意可知,两斜面都是光滑的,那么不克服摩擦力做额外功,所以拉力所做的总功都等于克服物体重力做的有用功。而两物体的重力相等、上升高度也相等,由可知,克服物体重力做的功相等,则拉力做的功也相等,即。
(3)由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动,
且甲的速度为,乙的速度为;
那么且;
根据可知,拉力做功的功率。
(1)由题意和图示可知,两物体的重力相等,左侧斜面的倾斜角度小,则更省力,即
(2)已知两斜面都是光滑的,则额外功为零,所以拉力所做的功(总功)都等于克服物体重力做的功(有用功),而两物体的重力相等、上升高度也相等,由可知,克服物体重力做的功相等,则拉力做的功也相等,即
(3)由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动,且
因为

所以根据可知
22.(2025九上·三门期末)如图所示,为两个光滑的圆张槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为 1 T克的物体从左侧圆弧槽 A 点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽 B 点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽 C 点处。其中 两点距离水平面的高度分别为 厘米, 厘米。 (忽略空气阻力)
(1)物体从 A 点滑到水平面时,重力所做的功为   焦。
(2)物体从 点滑到 点的过程中,机械能转化为    。
(3) 下降的高度   (选填"大于","小于"或"等于") 下降的高度。
【答案】(1)2
(2)内能
(3)等于
【知识点】功的计算公式的应用;机械能守恒
【解析】【分析】(1)由重力公式G=mg可得质量为m的物体的重力,根据公式W=GH可得物体从A点滑到水平面时重力所做的功;
(2)摩擦过程中机械能转化为内能;
(3)再次滑下的过程损失的机械能不变。
【解答】 (1)质量为1kg的物体的重力为:G=mg=1kg×10N/kg=10N,
物体从A点滑到水平面时,重力所做的功:W=GH=10N×0.2m=2J;
(2)物体从A点滑到B点的过程中,机械能转化为内能;
(3)再次滑下的过程,水平面的粗糙程度不变,长度也不变,即物体克服摩擦力做的功不变,即损失的机械能不变,A→B下降的高度等于B→C下降的高度。
23.(2025九上·三门期末)小科用拉力 F 使重 600 牛的物体以 1 米/秒的速度向上做匀速直线运动,不计滑轮与绳重及它们之间的摩擦。求:
(1)拉力 F 为   牛。
(2)拉力做功的功率   瓦。
【答案】(1)300
(2)600
【知识点】功率;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据滑轮组装置确定绳子股数,不计滑轮与绳重及它们之间的摩擦,利用求出拉力F;
(2)根据求出拉力做功的功率。
【解答】 (1)由图可知,n=2,不计滑轮与绳重及它们之间的摩擦,拉力F为:

(2)拉力做功的功率为:
24.(2024九上·杭州期中)小保看到爸爸正准备把货物搬往高台上,如图甲所示。他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,然后站在高台上借助一根绳子,用500N的拉力沿斜面把重600N的货物拉上了高台。小保利用该斜面搬运货物是否省功?   ,已知斜面长4m,高2m。此斜面的机械效率   ,斜面上物体受到的摩擦力为   N。
【答案】不省功;60%;200
【知识点】功的计算公式的应用;机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】(1)使用斜面可以省力,但不能省功。
(2)利用W=Fs计算物体在斜面上拉力做的总功,利用W=Gh计算克服物体重力做的有用功,斜面的机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)拉力做的额外功W额=W总-W有,利用W额=fs计算斜面上物体受到的摩擦力。
【解答】货物在斜面上运动过程中会克服摩擦做功,即做额外功,导致人所做的功需要有用功,因此可以省力,不能省功。
此斜面的机械效率为
斜面上拉动物体做的额外功为
斜面上物体受到的摩擦力为
三、实验与探究题
25.如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙:枪身由内外两个套简组成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内简吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。
(1) [原理分析]使用消防水枪吸水时,主要是利用了   。
(2) [方案设计]如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是   。
(3) [尝试实践]为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。
【答案】(1)大气压
(2)丙
(3)喷水时对水做的功,对水做功的功率。
【知识点】大气压强的存在;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)使用消防水枪吸水主要利用的是大气压;
(2)根据先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,结合图示分析判断;
(3)由W=Gh=mgh计算喷水时对水做的功,由计算对水做功的功率。
26.(2024九上·婺城期末)如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔,笔的质量为20g,小科同学利用该圆珠笔开展了以下实验研究。
实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙),实验数据记录如表:
序号 钩码质量(g) 弹簧压缩量x(mm) 弹簧弹力F(N) 弹簧的劲度系数k(N/mm)
1 50 2 0.5 0.25
2 100 4 1 0.25
3 150 6 1.5 0.25
实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙所示):
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。
②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b)。
③笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处(见位置c)开始下落。
(1)由表中数据可知,在弹性限度范围内,弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为   ;
(2)图丙中从b到c位置,笔的内芯的重力势能逐渐   ;
(3)图丙三个位置中,弹簧弹性势能最大的是   (填“a”“b”或“c”)位置;
(4)整个过程中,至少有   焦的弹性势能转化为笔的重力势能。
【答案】(1)F=kx(F=0.25x)
(2)增大
(3)a
(4)5×10-3
【知识点】弹力;功的计算公式的应用;动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【分析】(1)根据表格数据计算弹力和弹簧压缩量的比值,从而确定它们之间的数量关系即可;
(2)重力势能大小与质量和高度有关;
(3)弹性势能大小只与弹性形变程度大小有关;
(4)根据计算笔的重力势能。
【解答】(1)根据表格数据可知,弹力和弹簧伸长的比值都是0.25,即弹力和弹簧的伸长成正比,那么弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为:F=kx(F=0.25x)。
(2)根据题意可知,图丙中从b到c位置,笔的内芯质量不变,高度增加,所以重力势能增大。
(3)根据图片可知,形变程度最大的是a处,则弹性势能最大的是a;
(4)根据题意可知, 笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处,则笔在c位置的重力势能为

那么至少有5×10-3J的弹性势能转化为笔的重力势能。
(1)实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。根据表格中数据可知,在弹性限度范围内,弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为:F=kx(F=0.25x)。
(2)图丙中从b到c位置,笔的内芯质量不变,高度增加,所以重力势能增大。
(3)由图可知,位置a是压缩弹簧后形变程度最大处,弹性势能也最大。
(4)笔在c位置的重力势能为
根据能量转换规律,可知整个过程中,至少有5×10-3J的弹性势能转化为笔的重力势能。
四、综合题
27.重为0.027 N 的乒乓球,从1m高的 A 点自由下落,第一次落地弹起至0.6m 的最高点 B(图甲)。将乒乓球置于装有适量水的杯子中,一起从 1m 高处自由下落,杯子落地后乒乓球弹起的高度远大于1m (如图乙所示)。
(1)图甲中的乒乓球从 A 点下落到弹起至 B点的过程中,机械能减少   J。
(2)图乙中的乒乓球弹起的高度远大于1m,是由于乒乓球弹起瞬间机械能增大,此时对乒乓球做功的物体是   。
【答案】(1)0.0108
(2)水
【知识点】力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)最高点动能均为零,减小的机械能即为减小的重力势能,用W=Gh进行计算。
(2)力做功的条件:物体在力的方向上有移动距离,计算公式为:W=Fs。
【解答】(1)机械能减小值:。
(2)乙中球与水接触,下落时球给水一向下的力,力的作用是相互的,水给球一个向上的反作用力,在该反作用力的作用下,球向上运动,可知水给球做了功,球的机械能增大。
28.(2025九上·余杭期末)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,请你推导出F、v与P之间的关系式。
(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,则推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是多少?
【答案】(1)推土机的牵引力做的功:W=Fs ,又∵,
∴功率;
(2)当推土机以额定功率进行推土作业时,由

得推土机的牵引力为:

推土机所做的功:

答:(1)推导过程如上;
(2)推土机产生的牵引力为8×104N;推土机所做的功是。
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由功、速度和功率公式推导F、v与P之间的关系式。
(2)由P=Fv计算推土机产生的牵引力;由W=Fs计算推土机所做的功。
29.(浙教版科学九年级上学期提分必备:期末复习试卷一)公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得一些数据:新型公交车总质量为4×103 kg,轮胎与地面总接触面积为0.4 m2,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,2 min内行驶了1 200 m(g取10 N/kg,忽略司机的质量)。求:
(1)新型公交车静止时对水平地面的压强是多少?
(2)2 min内牵引力所做功及功率各是多少?
【答案】(1)G=mg=4×103kg×10N/ kg=4×104N
车静止时对水平地面的压力F压=G=4×104N
对水平地面的压强 ;
答:新型公交车静止时对水平地面的压强是1×105Pa
(2)F阻=0.5G=0.5×4×104N=2×104N
车匀速行驶,牵引力F牵=F阻=2×104N
牵引力做功:W=F牵s=2×104N×1200m=2.4×107J
t=2min=120s
功率:
答:2min内牵引力所做功为2.4×107J;功率是2×105W
【知识点】压强的大小及其计算;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)新型公交车对地面的压力等于新型公交车的总重力;受力面积是四个车轮与地面接触面积;根据压强公式 可求出新型公交车对地面的压强;(2)因为新型公交车沿平直公路匀速行驶,所以新型公交车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据二力平衡的特点可知阻力的大小.
根据功的定义可知:牵引力做的功就等于牵引力与车在牵引力作用下通过的距离的乘积;功率就是在所用的单位时间内所完成的功.
本题考查了压强、功、功率的计算,平衡力的应用;计算时一定注意格式、单位统一.
30.(2025九上·长兴期末)动能回收是现今电动汽车的节能技术之一,其原理是正常行驶时电机带动车轮转动,车辆前进;制动时(刹车)电机通过差速器使得电机逆向旋转,启动发电功能,并储存到电池中,以减少能源损失和提高能效。XX电动汽车相关数据如表1所示。进行了1天动能回收测试,数据如表2所示。(注:电池包总输出的电能等于消耗电池容量加动能回收的电能)
XX电动汽车
车重(kg) 2200 快速充满电时间 2.5h
最大续航里程(km) 700 电池容量(kW·h) 180
百公里加速时间(s) 4.6 能量利用率 80%
表1
动能回收测试
行驶总路程(km) 400
电池包总输出(kW·h) 120
动能回收(kW·h) 20
表2
(1)制动时电机将汽车的动能转化为电能的原理是   ;
(2)动能回收测试当天该电动汽车的平均牵引力为多少   ?(能量利用率80%)
(3)若路况与动能回收测试相同,该电动汽车一次充满电能否达到其最大续航里程   ?(通过计算回答)
【答案】(1)电磁感应
(2)864N
(3)由题意知电池包总输出功率为W总=180kW h时,动能回收为W',则有;解得:W'=30kW h,若把电能全部输出,汽车行驶的路程为s',则有η(W总+W')=Fs',即80%×(180×3.6×106J+30×3.6×106J)=864N×s';解得:s'=7×105m=700km,所以该电动汽车一次充满电能达到其最大续航里程。
【知识点】电磁感应;功的计算公式的应用;电功计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)发电机工作时将动能转化为电能,是电磁感应现象;
(2)由表格数据和算出有用功,由W=Fs得能回收测试当天该电动汽车的平均牵引力;(3)由题意知电池包总输出功率为W总=180kW h时,动能回收为W',根据算出回收的动能,若把电能全部输出,汽车行驶的路程为s',根据η(W总+W')=Fs'判断算出该电动汽车一次充满电能达到其最大续航里程,并得出结论。
【解答】(1)根据题意可知,制动时电机将汽车的动能转化为电能的原理是:电磁感应。
(2)该电动汽车做的有用功为;
汽车受到的平均牵引力为;
(1)制动时电机将汽车的动能转化为电能,利用的是电磁感应原理。
(2)动能回收测试当天该电动汽车做的有用功为
平均牵引力为
(3)该电动汽车一次充满电能的最大续航里程为
因此能达到其最大续航里程。
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