3.3 能量转化的量度 同步练习（解析版）

九年级上册3.3 能量转化的量度
一、基础题
1.某同学背着书包去学校上学，因为书包中装的书较多，所以感觉累。该同学在背起书包、背着书包水平匀速行走、背着书包站立的过程中，对书包做功的是（?? ） 21
A.?背起书包时?????????????? ?B.?背着书包行走时??????????????
?C.?背着书包站立时??????????????? D.?背起书包和行走时
2.为了迎接体育中考，很多男生加强了引体向上的训练，如果想粗略测量小科同学引体向上运动的功率时，下列不需要测量的物理量是（?? ） 21·cn·jy·com21cnjy.com
A.?小科的质量???????????????B.?每次身体上升的高度???????????????C.?单杠的高度???????????????D.?做引体向上的时间
3.如图所示的四种情景中，人对物体做功的是(? ???)
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
4.一个人先后两次用力沿水平方向推木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平面前进相同的距离。关于推力所做的功，下列说法中正确的是（?? ?） 【来源：21·世纪·教育·网】21·cn·jy·com
A.?在粗糙地面上做功较多???????????????????????????????????????B.?在光滑地面上做功较多C.?两次做功一样多?????????????????????????????????????????????????? D.?条件不足，无法比较两次做功的多少
5.下图所示NBA比赛中的四种场景，球星对篮球做功的是? (???? )
?
A.?图①中科比带球上篮???????????????????????????????????????????B.?图②中邓肯头顶篮球水平走进篮球场C.?图③中奥尼尔持球摆pose???????????????????????????????????D.?图④中乔丹远投出手后球离手飞行
6.爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重大于小丽体重的2倍，爷爷所用的时间比小丽所用的时间多。则下列说法正确的是(?? ) 21cnjy.
A.?爷爷做的功一定比小丽做的功少?????????????????????????B.?爷爷做功的功率一定比小丽大C.?爷爷做的功一定比小丽多????????????????????????????????????D.?爷爷做功的功率一定比小丽小
7.质量为60kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图象可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为(? ???) -1-c-n-j-y2·1·c·n·j·y
A.?60W??????????????????????????????????B.?135W?????????????????????????????????
?C.?180W??????????????????????????????????D.?270W
二、中档题
8.2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨 岩刷屏全国。在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近（?? ）
A.?? 5.5W?????????????????????????????????B.?55W?????????????????????????????????
C.?550W????????????????????????????????? D.?5500W
9.一块石头从离水面高为H处由静止开始下落，后落入足够深的水中至水底。已知石头密度为2.0x103kg/m3 ， 不计空气阻力，不计进入水中时机械能损失，而水中受到阻力始终为重力的1/5。设在空中和水中分别下落H高度过程中，重力对石子所做的功分别是W空、W水 ， 重力做功的平均功率分别是P空、P水 ， 则（?? ） 21*cnjy*com【来源：21·世纪·教育·网】
A.?W空=W水 ， P空>P水????????????????????????????????????????B.?W空=W水,P空W水 ， P空>P水????????????????????????????????????????D.?W空10.甲运动员身高166cm体重63kg，乙运动员身高160cm体重66kg，他们用相同时间把同样重的杠铃举起，如图。如果两人对杠铃所做的功分别为W和W，功率分别为P1和P2 ， 则下列关系式正确的是（?? ）
A.?W1=W2；P1=P2???? ?????????B.?W1>W2；P1>P2?????????
C.?W1>W2；P1=P2????????? D.?W111.如图，用大小相等的拉力 F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间 tab>tcd,运动距离 sab=scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率（????? ） 21·世纪*教育网www-2-1-cnjy-com
A.?ab 段做功较多????????????????????????????????????????????????????B.?ab 段与 cd 段的功一样多C.?ab 段功率较大????????????????????????????????????????????????????D.?ab 段与 cd 段的功率一样大【来源：21cnj*y.co*m】
12.一位质量为60千克的攀岩者，背着质量为7.5千克的背包，用了2分钟匀速登上一峭壁，此时攀岩者与起始高度相差10米。在这一过程中，攀岩者克服重力做功的功率为________?瓦，攀岩者对背包做的功是________焦。 2·1·c·n·j·y2-1-c-n-j-y
13.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 2 秒末时，物体处于________状态，第 6 秒末到第 9 秒末，推力 F 做功是________焦耳。 【出处：21教育名师】【来源：21cnj*y.co*m】

14.起重机在10 秒内将重为2 000 牛的石头沿竖直方向匀速提升0.5 米。求：
（1）起重机对石头做的功；
（2）起重机提升石头的功率。

三、拓展题
15.学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 21*cnjy*com【出处：21教育名师】
（1）测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要________。
（2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是?????????? 。
A.?测出箱子的质量m????????????????????B.?测出楼梯的总长度L????????????????????C.?测出一楼到三楼的竖直高度hD.?测出小亮上楼所用的时间t????????E.?算出小亮搬运箱子的功率P【版权所有：21教育】
（3）用所测物理量计算功率的表达式是P=________。

答案解析部分
一、基础题
1.【答案】 A
解析：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。 21*cnjy*com
【解答】A、重力的方向竖直向下，背起书包的力竖直向上，在力的方向上移动了一定的距离，对书包做了功，A符合题意； B、 背着书包行走，对书包有向上的力，没有在力的方向移动距离，对书包没有做功，B不合题意； C、背着书包站立，对书包有向上的力，在力的方向没有移动距离，对书包没有做功，C不合题意； D、背起书包时对书包做了功，行走时对书包不做功，D不合题意。 故答案为：A。?
2.【答案】 C
解析：做引体向上时，克服体重做功，根据将功率的公式展开，里面的物理量就是待测的物理量。 【解答】做引体向上时，克服体重做功，即：； 根据功率公式得到：。 那么需要测量的物理量是小科的质量、每次身体上升的高度和做引体向上的时间，而单杠的高度对计算没有任何影响，故C符合题意。 故选C。
3.【答案】 B
解析：功是指能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义：当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功。
【解答】A、提着桶在水平方向前进，人对桶的力竖直向上，运动距离在水平方向上，力和距离不在同一直线上，则不做功；故A错误； B、用力搬起箱子，箱子的运动距离在竖直方向上，力是竖直向上的，力与距离在同一方向，所以做功了；故B正确； C、用力推石头，但石头没有推动，力在水平方向上，但没有距离，则没有做功；故C错误； D、举着杠铃原地不动，有力没有距离，则不做功；故D错误； 故答案为：B。
4.【答案】 D
解析：（1）做功的两个要素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离； （2）根据W=Pt可知，功的大小只与力和距离有关，与其它因素无关。 【解答】 一个人先后两次用力沿水平方向推木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平面前进相同的距离，但不知道两个力的大小关系，根据W=Pt可知，条件不足，无法比较两次做功的大小，故D正确。 故选D。
5.【答案】 A
解析：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通过一段距离。 注意：不做功的三种情况: （1）物体没有受到力的作用,只是由于惯性而通过一段距离(不劳无功); （2）物体虽然受到了力的作用,但物体静止不动(不动无功); （3）物体受到了力的作用,同时也通过了一段距离,但是该力的方向与物体移动距离的方向垂直(劳而无功)。
【解答】A、科比带球上篮，在力的作用方向上球移动了距离，对球做了功，A符合； B、邓肯头顶篮球，对球有竖直向上的支持力，但水平走进篮球场，没有在竖直方向上移动距离，B不符合； C、奥尼尔持球摆pose，对球有竖直向上的支持力，但没有在竖直方向上移动距离，C不符合； D、乔丹远投出手后球离手飞行，飞行过程中，人对球没有施加力，D不符合。 故答案为：A
6.【答案】 C
解析：根据W＝Gh判断两人做功的多少；根据公式分析两人功率的大小。 【解答】两个有上升的高度相同，爷爷的体重大于小丽的体重，由W＝Gh可知，爷爷做的功一定大于小丽做的功；由于不知道爷爷与小丽体重以及所用时间的的准确关系，所以不能用公式计算出谁的功率大。 故答案为：C。
7.【答案】 C
解析：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。 www-2-1-cnjy-com
【解答】由图可知，该同学跳绳的周期是1/3秒；每跳一次重心升高0.1m；1分钟重心改变的高度为：所以重力做功为： 故C符合； 故答案为：C。【版权所有：21教育】
二、中档题
8.【答案】 C
解析：（1）正常成年人的体重大约60kg左右； （2）首先根据G总=m总g估算战士和女士的总体重，然后再根据W=Gh计算做的功，最后根据计算它的平均功率。 【解答】这个战士和女士的总重力为：G总=m总g=（60kg+60kg）×10N/kg=1200N； 一级台阶大约20cm，那么这个战士做的功为： W=G总h=1200N×（0.2m×60）=14400J; 它的平均功率为：， 故C最接近。 故选C。21教育名师原创作品
9.【答案】 A
解析：（1）功只与两个因素有关，作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离； （2）已知功和时间，根据比较功率的大小。 【解答】在空中和水中分别下落H高度过程中，石子的重力G不变，石子下落的高度H不变，根据W=Gh可知，重力对石子做的功相等，即W空=W水；由于石子在水中受到阻力，那么下落的速度比空气中小；根据可知，当下落高度同为H时，在空气中的时间t空＜t水；根据公式可知，P空＞P水。 故选A。21教育网21世纪教育网版权所有
10.【答案】 B
解析：（1）已知物体的重力和上升高度根据W=Gh比较做功的大小； （2）已知做功的多少和时间根据 判断功率的大小。 【解答】运动员举重是克服杠铃的重力做功，与他们自身的体重没有关系。杠铃的重力相等，甲举起的杠铃更高，根据W=Gh可知，甲做的功大于乙做的功，即W1>W2；他们举起杠铃的时间相同，根据 可知，甲的功率大于乙的功率，即： P1>P2， 故B正确。 故选B。
11.【答案】 B
解析：（1）功有两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离，即W=Fs，据此解答； （2）已知功和时间根据公式比较功率的大小。
【解答】根据公式可知， 因为：? ??； 所以：； 根据可知， 因为：； 所以：。 故选B。
12.【答案】 56.25；750
解析：已知物体重力和上升高度根据公式W=Gh计算克服重力做的功；已知物体做的功和时间根据公式计算功率。 【解答】攀岩者和背包的总重力为：;
攀岩者克服重力做功：； 攀岩者克服重力做功的功率为：； 攀岩者对背包做功：。 故答案为：56.25；75021教育名师原创作品
13.【答案】 静止；24
解析：（1）根据乙图中的右图判断第2s时物体的运动状态； （2）根据乙图中的右图可知，第6s~9s内物体做匀速运动，根据s=vt计算出物体移动的距离，根据乙图中左图确定受到的拉力F，最后根据W=Fs计算所做的功。 【解答】（1）根据乙图中的右图可知，0~3s内物体速度为0，因此第2s内物体处于静止状态； （2）根据乙图中的右图可知，第6s~9s内物体做匀速运动，速度v=2m/s； 那么物体移动的距离为：s=vt=2m/s×3s=6m； 根据乙图中的左图可知，物体受到的推力F=4N； 那么推力做的功为：W=Fs=4N×6m=24J。
14.【答案】（1）解：起重机对石头做的功：W＝Gh＝2 000N×0.5m＝1 000J（2）解：起重机提升石头的功率：P＝＝＝100W
解析：（1）已知石头重力和在竖直方向上移动的距离，利用W=Gh可求出起重机对石头做的功；（2）知道做功时间，利用功率公式求起重机做功的功率.
三、拓展题
15.【答案】 （1）秒表（2）B（3）mgh/t
解析：根据P=， 可以求出小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率；小亮同学对箱子做的功为W=mgh； 21*cnjy*com
【解答】根据P=可知，要想求出小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要秒表；小亮同学对箱子做的功为W=mgh，只需要测出箱子的质量m、一楼到三楼的竖直高度h、小亮上楼所用的时间t，进而算出小亮搬运箱子的功率P，因此，多余的步骤为测出楼梯的总长度L；根据P=和W=mgh测出小亮同学对箱子做功的功率的表达式是P=； 故答案为：（1）秒表；（2）B；（3）。