3.3 能量转化的量度(1)
1．一位同学正在进行投掷实心球的训练，下列情境中，他对球做功的是(C)
A. 手拿球静止
B. 手托着球做水平匀速直线运动
C. 将球举起
D. 掷出后的球在空中继续运动
(第2题)
2．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球，下列说法正确的是(B)
A. 在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C. 桌面对球的支持力做了功
D. 白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
3．将一本九年级科学课本从地面捡到课桌上，做的功大约是(B)
A. 0.2焦 B. 2焦
C. 20焦 D. 200焦
4．下列事件中，力对物体做了功的是(B)
A. 用力推汽车，没有推动
B. 将重物从一楼扛到二楼
C. 举重运动员举着杠铃保持不动
D. 提着水桶在水平路面上匀速前行
5．小张用40牛的推力将重力为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10米，则小张对物体所做的功是(A)
A. 400焦 B. 600焦
C. 1000焦 D. 1400焦
6．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
7．一个重为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。
8．如图所示，同一物体在力F作用下沿水平方向运动，在桌面上从A到B过程中力F做的功为W1，毛巾表面上从A′到B′过程中力F做的功为W2，则W1__＝__(填“＞”“＜”或“＝”)W2。
9．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12690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。
(第10题)
10．三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机，过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短了船只过坝的时间。为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式。“水力浮筒式”是其中一种受到广泛关注的升降船厢的方式，如图所示是它的工作原理图，当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降。已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107千克，每个浮筒的质量为1.8×107千克，g取10牛/千克。求：若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直向下运动100米，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少？
【解】 装满水的船厢的重力G＝mg＝1.55×107千克×10牛/千克＝1.55×108牛，
重力对船厢和水做的功W＝Gh＝1.55×108牛×100米＝1.55×1010焦。
11．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。
12．一只蚂蚁把一块面包屑从平地搬上1米的高处，下列判断正确的是(B)
A. 不知道蚂蚁用力的大小，不能判断蚂蚁对面包屑有没有做功
B. 面包屑的机械能增加了，由此推断蚂蚁对面包屑有做功
C. 搬运时间越短，蚂蚁对面包屑做的功就越多
D. 搬运时间越长，蚂蚁对面包屑做的功就越多
【解析】 蚂蚁把面包屑从平地搬到1米高的地方，蚂蚁对面包屑做功，使面包屑的机械能增加，增加的机械能等于面包屑的重力乘以高度1米，搬运时间的长短跟蚂蚁在此过程中做功多少无关。
13．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；对小芹消耗的能量而言，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，都是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。
14．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的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3秒，F对物体做的功为__0__焦，3～6秒物体受摩擦力大小为__4__牛。
导学号：64174002
,(第14题))
【解析】 由图可知，在0～3秒内，物体相对于水平地面没有发生运动，物体受到的力F＝2牛，所以W＝0焦；在6～9秒内，物体做匀速直线运动，受平衡力作用，即摩擦力f＝F′＝4牛；在3～6秒内，物体做匀加速运动，由于接触面的粗糙程度和压力都不变，故摩擦力不变，为4牛。
15．某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力。他从图甲所示位置(此时指针指0刻线)开始将弹簧测力计缓慢竖直向上提起，记下弹簧测力计移动的距离h和对应的读数F，并描出F-h图像如图乙所示：
(1)钩码的重力为__4.5__牛。
(2)当h＝15厘米时，弹簧测力计对钩码所做的功为多少焦？
【解析】 (1)由图乙可知，弹簧测力计移动到5厘米时，拉力为4.5牛不变，说明此时，钩码已离开桌面，所以F＝G＝4.5牛。(2)0～5厘米时，钩码没有移动距离，弹簧测力计没有做功，5～15厘米，钩码移动了10厘米，弹簧测力计对钩码所做的功W＝Fs＝4.5牛×0.1米＝0.45焦。
课件8张PPT。3.3 能量转化的量度(1)3.3 能量转化的量度(2)
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
2．一名同学用20秒从一楼走到三楼，他上楼时的功率接近(C)
A. 1.5瓦 B. 15瓦
C. 150瓦 D. 1500瓦
3．妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是(D)
A. W1∶W2＝1∶1 B. W1∶W2＝2∶3
C. P1∶P2＝1∶1 D. P1∶P2＝2∶3
4．甲、乙两人的质量分别为50千克和60千克，在登上同一座高楼的过程中，甲用了8分钟，乙用了10分钟，甲、乙所做的功分别是W甲、W乙，甲、乙做功的功率分别是P甲、P乙，则W甲∶W乙＝5∶6，P甲∶P乙＝25∶24。
5．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。
6．如图所示，一物体在水平向右的拉力F1的作用下以1米/秒的速度在水平地面上匀速运动了10米，拉力F1所做的功为W1，功率为P1；若该物体在水平向右的拉力F2的作用下以2米/秒的速度在同一水平地面上匀速运动了10米，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1__＝__(填“>”“＝”或“<”，下同)W2，P1__<__P2。
(第7题)
7．扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活，如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。小五在室内运动场上试用时发现，该机器人在1分钟内沿直线匀速清扫的距离为18米，若它在运动中所受阻力为105牛，问：
(1)此机器人在清扫地面时运动的速度为多大？
(2)此过程中机器的水平推力所做的功及功率分别是多大？
【解】 (1)v＝＝＝0.3米/秒。
(2)机器人沿直线匀速清扫，
F＝f＝105牛，
W＝Fs＝105牛×18米＝1890焦，
P＝＝＝Fv＝105牛×0.3米/秒＝31.5瓦。
8．如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5牛的拉力F，物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则(D)
,(第8题))
A. 物体在EF段的速度大于GH段的速度
B. 物体在GK段受到的摩擦力等于5牛
C. 拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功
D. 拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
导学号：64174003
【解析】 由图和题意可知，物体在EF段和GH段通过的路程相同，但所用时间tEF＝2tGH，由v＝可知，物体在EF段的速度小于GH段的速度，故A错误；物体在GK段做加速运动，故物体在GK段所受到的摩擦力小于拉力，即小于5牛，故B错误；sEF＝sGH，所用的拉力相同，即F＝5牛，由W＝Fs可知，所做的功相同，故C错误；sEF＜sGK，所用时间t和拉力F均相同，由P＝＝可知，拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率，故D正确。
9．小波帮父母搬家，现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5千克，小波想尽快将它们搬上10米高处的新家。如图所示为小波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像，由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬__3__捆，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为__450__秒。(g取10牛/千克)
,(第9题))
【解析】 由坐标图可知当搬运质量为15千克物体时，小波搬运物体的功率最大，搬运一定质量物体的时间最少。每次搬运的书籍的重力G＝mg＝15千克×10牛/千克＝150牛，每次搬运时克服重力做功W＝Gh＝150牛×10米＝1500焦，每次上楼所用的时间t1＝＝＝30秒，每次下楼所用的时间t2＝t1＝15秒，总时间t＝t1＋t2＝30秒＋15秒＝45秒，总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以要完成搬运任务并返回原地需要10个来回，t总＝450秒。
10．在建设机场的过程中，挖掘机发挥了重要作用。已知在工程施工中使用的某型号挖掘机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。
项目
数值
整机质量/千克
9000
发动机最大功率/千瓦
150
标准斗容/米3
12
两履带与地面接触的总面积/米2
4.5
(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)
【解】 (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。
11．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500牛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，经15秒下落210米后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30秒。求在这个过程中：
,(第11题))
(1)运动员下落的速度。
(2)重力做的功。
(3)匀速下降时重力做功的功率。
【解】 (1)由题意可知，运动员在0～15秒下落的路程s1＝210米，
运动员在15～30秒通过的路程s2＝vt2＝6米/秒×15秒＝90米，
运动员通过的总路程s＝s1＋s2＝210米＋90米＝300米，
则整个过程中运动员下落的速度v＝＝＝10米/秒。
(2)运动员下落的高度h＝s＝300米，
重力做功W＝Gh＝500牛×300米＝1.5×105焦。
(3)匀速下降时，重力做功的功率P＝Fv＝Gv＝500牛×6米/秒＝3×103瓦。
课件9张PPT。3.3 能量转化的量度(2)反思
