3.3能量转化的量度 同步学案（含解析）

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2020-2021学年九年级上册第三章
3.2能量转化的量度
一、考点分析
考点一、功：
1、做功的两个必要因素
（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上通过一段距离
2、定义：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
3、计算公式：W= FS F：作用在物体上的力S：物体在力的方向上通过的距离
4、单位：焦耳，简称 焦，符号J ，1焦=1
5、踢足球：脚对球做了功，但是初中阶段不要求计算。
注；① 功。在科学上，如果物体受到了力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功，简称做功。做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过一段距离，二者缺一不可。判断一个力是否对物体做了功，一定要看物体通过的距离是否是沿力的方向。在实际应用中，不要误以为只要有力作用在物体上，物体通过了一段距离，力就对物体做了功，忽略了作用在物体上的力与物体移动的距离的方向性。
② 力对物体没有做功的情况依据做功的必要因素可知，下列三种情况下力对物体没有做功：1物体通过了一段距离，但没有受到力的作用。2物体受到了力的作用，但没有沿力的方向通过距离。(3)物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但物体通过的距离跟物体受到力的方向垂直。
③ 功的计算功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。功的计算公式为W=Fs。在用公式进行④计算时应注意：1各物理量的单位要统一用国际单位；2分清哪个力对物体做了功，计算功时的F就是这个力；3距离s是沿力F的方向通过的距离；4力F在使物体沿着力F的方向通过的距离s的过程中，其大小和方向不变。
考点二、功率
1定义：物体在单位时间内完成的功叫做功率，是一个反映物体做功快慢的物理量。
2计算公式：
2单位：瓦特，简称“瓦”，符号“W”
3功率为30瓦的含义：表示物体在每秒内做功30J，或者物体每秒有30J的能量发生转化或者转移
4公式推导：，若是表示重力的功率则
汽车从工厂出来，额定功率是固定的，故汽车在斜坡的时候，挂抵挡可以产生更大的牵引力
注；①对于公式P=Fv，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。②由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。③汽车上坡时，司机换用抵挡，减小速度，以获得较大的牵引力。④功率大小的比较方法：1在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。2在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短，功率越大。
二、热点题型详解
题型一、做功的判断
对下列几个情景的相关说法，正确的是（ ）
A. 女孩搬起一个箱子，则女孩对箱子做了功
B. 司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功
C. 吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功
D. 足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功
下列各种情境中，做功的是 （ ）
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（ ）
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
下列关于对物体是否做功的说法中正确的是（ ）
A.足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
B.小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的向上的提力做了功
C.举重运动员举着杠铃不动，运动员用竖直向上的支持力对杠铃做了功
D.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机用竖直向上的拉力对钢筋做了功
下列有关功和功率的说法中正确的是（　　）
A．某同学背着书包在水平路面上行走时，他对书包做了功
B．举重运动员举着杠铃静止不动时，运动员对杠铃做了功
C．物体所做的功越多，功率越大
D．物体做功越快，功率越大
题型二、功的计算与比较
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（ ）
A. 做功2000焦 B. 做功500焦 C. 没有做功 D. 条件不足，无法计算
一个重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 牛，物体的重力做的功为 焦。
.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的关系如图乙所示，物体速度n与时间t的关系如图丙所示。则第2秒末时，物体处于 状态，第6秒末到第9秒末，推力F做的功是 焦耳。
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 W2，摩擦力f1 f2。(填“＞”“＜”或“＝”)
甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图像分别如图 (1)、(2)所示。由图可知，甲车的动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为 (空气阻力忽略不计)
题型三、功率
某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花了30秒，第二次花了20秒。对于两次上楼，下列说法正确的是（ ???）
A.?第一次做功较多，且功率也大?????????????????????????????B.?第二次做功较多，且功率也大
C.?两次做功一样多，第一次做功的功率小???????????????D.?两次做功相等，第二次做功的功率小
如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离SAB=SCD ， 比较两种情况下拉力F所做的功及其功率（ ???）
A.AB段做功较多????????????????????????????????????????????????????B.?CD段做功较多
C.?AB段与CD段做的功一样多????????????????????????????D.?AB段的功率比CD段的功率大
.关于功、功率，下列说法中正确的是（??? ）
A.?物体受力且运动时，力对物体就做了功???????????????B.?功率大的机器做功一定多
C.?功率大的机器做功就快???????????????????????????????????????D.?做功快的机器做功一定多
马拉着重10N的车在平直公路上匀速前进， 30min走了5.4km，车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N，则马对车的水平拉力是 ，马在这段时间内对车做功 。
.某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10s内做功的功率为________W(g取10N/kg)。
三、巩固提升
.对物体做功的理解，下列说法正确的是（?? ）
A.?作用在物体上的力越大，力对物体所做的功越多
B.?物体通过的路程越长，作用在物体上的力对物体所做的功越多
C.?有力作用在物体上，这个力就一定对物体做功
D.?有力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了一段距离，这个力对物体做了功
.下列生活实例中，力对物体做功的有（?? ）
A.?甲和乙????????????????????????????????B.?甲和丙????????????????????????????????C.?乙和丙????????????????????????????????D.?丙和丁
小金跳绳测试1分钟跳了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
一位中学生从普通居民楼的一楼走到三楼，他克服自身重力做功大约为（??? ）
A.?300焦??????????????????????????????B.?3000焦??????????????????????????????C.?30000焦??????????????????????????????D.?没有做功
一位初三同学在体育考试时完成标准的引体向上10次，该同学总共克服重力做功大约为（?? ?）
A.?1000焦???????????????????????????????B.?3000焦???????????????????????????????C.?6000焦???????????????????????????????D.?9000焦
.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离.则下列判断正确的是(?? )
A.?文具盒所受重力做了功???????????????????????????????????????B.?文具盒所受支持力做了功
C.?文具盒所受拉力做了功???????????????????????????????????????D.?没有力对文具盒做功
.留心生活皆学问。在我们的餐桌上也有很多物理知识,如图所示,下面说法中正确的是(? )
A.碗放在桌面上,桌子对碗做了功????????????????????????????B.?把碗从桌面上端起来,手对碗做了功
C.?吃饭时,手端着碗不动,手对碗做了功????????????????????D.?吃饭时,人坐在凳子上,凳子对人做了功
.下列说法中正确的是（ ）
A.只有正在做功的物体才具有能 B.只要能够做功的物体就具有能
C.正在做功的物体一定具有势能 D.能够做功的物体一定具有动能
.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（ ）


.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
如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（ ）
A.他的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做“引体向上”的时间
投掷实心球是体育中考项目之一，若不计空气阻力，实心球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④
在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8盹的新型履带式伞兵战车，如图所示。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是 （ ）
A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用
B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C.空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小
D.伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8×107焦
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 (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 第二种方法。
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 牛。
(2)当h＝15厘米时，弹簧测力计对钩码所做的功为多少焦？
新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功________J，功率为________kW(g取10N/kg)。
如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC都用了4秒的时间从底部匀速拉到顶点A。已知，施加的力分别为F1=4N、F2=5N，且平行于各自斜面向上，斜面AB长0．5m。则拉力F1的功率为________W，斜面AC的长为________m。
小明同学用40牛的水平推力推着重100牛的书箱在水平地面上前进了2米，松开手后，书箱仍向前滑行了1米，整个过程中小明做功________焦，书箱的重力做功________焦。
.如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球________功，细绳对小球的拉力________功。(填“做”或“不做”)
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________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、________和秒表。
（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，则风车做功的功率表达式为________。
全国各地每年的中考体育测试中，引体向上都是一项重要的考试项目，要粗测某同学做引体向上的功率。
（1）已经测出他的质量m，还要测出哪些物理量，如何测量？（同时用字母表示这些要测量的物理量）
（2）用测出的物理量写出计算功率的表达式。
“雪龙号”破冰船执行某次任务时，船体质量为1.8×107千克，匀速前行600米，受到的阻力为1.5×106牛。求(g取10牛/千克)：
(1)“雪龙号”船体受到的重力。
(2)“雪龙号”克服阻力做的功。
2019年9月30日新昌首批“小马骑行”共享电单车(如图)正式投入使用。其部分参数如表所示。假定共享电单车在水平骑行过程中受到的阻力始终为40牛。
项目 参数
整车质量(千克) 20
共享电单车最大功率（瓦） 200
（1）小敏在水平地面骑行时，共享电单车重力做功为________焦。
（2）小敏在水平公路上骑共享电单车，匀速行驶1千米过程中牵引力做了多少功？
（3）若小敏骑行过程中共享电单车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少千米/时？
.电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示。这个过程用时1分钟，求这个过程中：
（1）拉力做的功；
（2）拉力做功的功率。
.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，继续匀速下落直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）整个过程中重力做的功；
（2）匀速下降时重力做功的功率。
2020-2021学年九年级上册第三章
3.2能量转化的量度
一、考点分析
考点一、功：
1、做功的两个必要因素
（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上通过一段距离
2、定义：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
3、计算公式：W= FS F：作用在物体上的力S：物体在力的方向上通过的距离
4、单位：焦耳，简称 焦，符号J ，1焦=1
5、踢足球：脚对球做了功，但是初中阶段不要求计算。
注；① 功。在科学上，如果物体受到了力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功，简称做功。做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过一段距离，二者缺一不可。判断一个力是否对物体做了功，一定要看物体通过的距离是否是沿力的方向。在实际应用中，不要误以为只要有力作用在物体上，物体通过了一段距离，力就对物体做了功，忽略了作用在物体上的力与物体移动的距离的方向性。
② 力对物体没有做功的情况依据做功的必要因素可知，下列三种情况下力对物体没有做功：1物体通过了一段距离，但没有受到力的作用。2物体受到了力的作用，但没有沿力的方向通过距离。(3)物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但物体通过的距离跟物体受到力的方向垂直。
③ 功的计算功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。功的计算公式为W=Fs。在用公式进行④计算时应注意：1各物理量的单位要统一用国际单位；2分清哪个力对物体做了功，计算功时的F就是这个力；3距离s是沿力F的方向通过的距离；4力F在使物体沿着力F的方向通过的距离s的过程中，其大小和方向不变。
考点二、功率
1定义：物体在单位时间内完成的功叫做功率，是一个反映物体做功快慢的物理量。
2计算公式：
2单位：瓦特，简称“瓦”，符号“W”
3功率为30瓦的含义：表示物体在每秒内做功30J，或者物体每秒有30J的能量发生转化或者转移
4公式推导：，若是表示重力的功率则
汽车从工厂出来，额定功率是固定的，故汽车在斜坡的时候，挂抵挡可以产生更大的牵引力
注；①对于公式P=Fv，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。②由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。③汽车上坡时，司机换用抵挡，减小速度，以获得较大的牵引力。④功率大小的比较方法：1在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。2在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短，功率越大。
二、热点题型详解
题型一、做功的判断
对下列几个情景的相关说法，正确的是（ ）
A. 女孩搬起一个箱子，则女孩对箱子做了功
B. 司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功
C. 吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功
D. 足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功
【答案】A
【解析】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。A项，女孩搬起一个箱子，女孩对箱子有向上的拉力，且箱子沿力的方向运动了一段距离，所以女孩对箱子做了功，故A项正确。B项，司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故B项错误。C项，吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物有向上的力，但向上并没有移动距离，所以吊车对货物没有做功，故C项错误。D项，足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性，此过程中运动员对足球不做功，故D项错误。
下列各种情境中，做功的是 （ ）

【答案】D
【解析】做功必须同时具备两个因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过一段距离。选项A人提水桶水平移动时提水桶的力的方向竖直向上，与水平方向垂直，水桶在竖直方向上没有移动距离，故不做功；选项B有力但没有距离；选项C中足球飞出后不再受到踢力的作用；选项D符合两个必要因素。
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（ ）
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
【答案】B
【解析】A、重力与小球运动的方向垂直，重力对小球不做功，故A错误；B、手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故B正确；C、桌面支持力与小球的运动方向垂直，支持力对小球不做功，故C错误；D、手对白球没有力的作用，白球继续运动是因为白球具有惯性，故D错误。
下列关于对物体是否做功的说法中正确的是（ ）
A.足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
B.小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的向上的提力做了功
C.举重运动员举着杠铃不动，运动员用竖直向上的支持力对杠铃做了功
D.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机用竖直向上的拉力对钢筋做了功
【答案】B
【解析】做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。选项A，足球的重力和足球滚动的方向垂直，重力不做功；选项B，提起水桶的力使水桶在力的方向通过了距离，做功；选项C，竖直向上的支持力没有距离，不做功；选项D，起重机竖直向上的拉力与物体移动方向垂直，不做功。
下列有关功和功率的说法中正确的是（　　）
A．某同学背着书包在水平路面上行走时，他对书包做了功
B．举重运动员举着杠铃静止不动时，运动员对杠铃做了功
C．物体所做的功越多，功率越大
D．物体做功越快，功率越大
【解析】解：A、学生背着书包在水平路面上行走，学生对书包有向上的力，但向上并没有移动距离，所以他对书包没有做功。故A错误；B、举重运动员举着杠铃在空中静止时，只有力，没有在力的方向上通过的距离，故运动员对杠铃没有功，故B错误；C、根据P＝可知，功大小取决于功与时间的比值，只知道功的多少，不知道时间的多少，无法判断功率大小。故C错误；D、功率是描述力做功快慢的物理量，故物体做功越快，功率越大。故D正确；
故选：D。
题型二、功的计算与比较
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（ ）
A. 做功2000焦 B. 做功500焦 C. 没有做功 D. 条件不足，无法计算
【答案】D
【解析】　铅球的运动可以分为两个阶段：第一阶段是人推铅球，第二阶段是铅球在空中飞行。在第一阶段，人用力推动铅球，对铅球做功；第二阶段，铅球离开了人后，人不再对铅球做功。人对铅球施加200牛的力，但在此力的方向上移动的距离不是10米，所以条件不足，无法计算。
一个重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 牛，物体的重力做的功为 焦。
【答案】20 0
【解析】物体在拉力作用下移动了25m,拉力做功500J,所以F=W/s=500J/25m=20N;物体运动的过程中,竖直方向没有移动的距离,所以重力不做功.
.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的关系如图乙所示，物体速度n与时间t的关系如图丙所示。则第2秒末时，物体处于 状态，第6秒末到第9秒末，推力F做的功是 焦耳。
【答案】静止 24
【解析】由v-t图像知物体在第3秒末时开始运动，第2秒末时处于静止状态，第6秒末到第9秒末物体做匀速直线运动的速度是2m/s，可以算出这段时间内的路程s=vt=2m/s×3s=6m，由F-t图像可知，在第6秒末到第9秒末物体受到的力F=4N，这段时间内推力做的功W=Fs=4N×6m=24J。
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 W2，摩擦力f1 f2。(填“＞”“＜”或“＝”)
【答案】＝ ＜
【解析】(1)物体两次都在力F作用下通过的距离都为s,根据W=Fs,所以两次F做功相等.(3)当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以毛巾表面摩擦力大.
甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图像分别如图 (1)、(2)所示。由图可知，甲车的动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为 (空气阻力忽略不计)
【答案】大于 5：3
【解析】由图像分析知，甲的速度为v甲=s/t=15m/ 3s=5m/s ，乙的速度为v乙=3m/s，甲、乙的质量相等，故甲的动能大于乙的动能。在相同的时间内甲的路程与乙的路程之比为5：3，在相同路面上做匀速直线运动的牵引力相同，根据W=Fs知，相同时间内甲、乙两车的牵引力做功之比为5：3。
题型三、功率
某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花了30秒，第二次花了20秒。对于两次上楼，下列说法正确的是（ ???）
A.?第一次做功较多，且功率也大?????????????????????????????B.?第二次做功较多，且功率也大
C.?两次做功一样多，第一次做功的功率小???????????????D.?两次做功相等，第二次做功的功率小
【答案】：C
【解析】：根据公式W=Gh比较两次做功的多少，再根据公式分析功率的大小关系。
该同学的体重相同，从一楼到二楼的高度相同， 根据公式W=Gh可知，两次做功一样多； 根据公式可知，当做功多少相同时，功率与时间成反比。 因为t1>t2 ， 所以P1 故选C。
如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离SAB=SCD ， 比较两种情况下拉力F所做的功及其功率（ ???）
A.AB段做功较多????????????????????????????????????????????????????B.?CD段做功较多
C.?AB段与CD段做的功一样多????????????????????????????D.?AB段的功率比CD段的功率大
【答案】：C
【解析】：已知拉力和距离根据公式W=Fs比较做功的大小；已知做功的大小和时间，根据公式比较功率的大小。 两个拉力F大小相等，且 移动的距离SAB=SCD， 根据公式W=Fs可知，两种情况下拉力F做的功大小相等，故A、B错误，而C正确；木箱在斜面上运动时间长，根据公式可知，AB段的功率比CD端的功率大，故D错误。
故选C。
.关于功、功率，下列说法中正确的是（??? ）
A.?物体受力且运动时，力对物体就做了功???????????????B.?功率大的机器做功一定多
C.?功率大的机器做功就快???????????????????????????????????????D.?做功快的机器做功一定多
【答案】：C
【解析】：（1）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距离；（2）功率就是表示物体做功快慢的物理量；（3）根据公式W=Pt可知，做功的多少与功率的大小和时间决定。
如果物体受力，但是没有在力的方向上通过距离，那么力对物体不做功，故A错误； B.当时间一定时，功率大的机器做功一定多，没有限制时间相同，故B错误； C.功率就是表示物体做功快慢的，因此功率大的机器做功就快，故C正确； D.当时间一定时，做功快（功率大）的机器做功一定多，没有限制时间相同，故D错误。
故选C。
马拉着重10N的车在平直公路上匀速前进， 30min走了5.4km，车在前进过程中受的摩擦阻力是1000N，则马对车的水平拉力是 ，马在这段时间内对车做功 。
【答案】1000N 5.4×106J
【解析】车在平直公路上匀速前进时处于平衡状态，在水平方向上受到的是平衡力，马对车的拉力和车受到的摩擦阻力相等，为1000N，则马对车做功W=Fs=1000N×5.4×103m=5.4×106J。
.某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10s内做功的功率为________W(g取10N/kg)。
【答案】：240；120
【解析】：（1）根据W=Gh计算出一次克服重力做的功；（2）根据W总=nW计算克服重力做的总功，再根据公式计算10s内做功的功率。（1）一次克服重力做功W=Gh=60kg×10N/kg×0.4m=240J；（2）10s内做的总功W总=nW=240J×5=1200J；
做功的功率。
三、巩固提升
.对物体做功的理解，下列说法正确的是（?? ）
A.?作用在物体上的力越大，力对物体所做的功越多
B.?物体通过的路程越长，作用在物体上的力对物体所做的功越多
C.?有力作用在物体上，这个力就一定对物体做功
D.?有力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了一段距离，这个力对物体做了功
【答案】：D
【解析】：根据做功的公式W=Fs分析即可。根据W=Fs可知，物体做功的大小与作用在物体上的力F和物体在力的方向上通过的距离大小有关，它们共同决定了做功的大小。如果只知道一个量的大小，不知道另一个量的大小，无法比较做功的大小，故A、B错误；有力作用在物体上，物体还要在力的方向上通过距离，这个力才会对物体做功，故C错误，D正确。
故选D。
.下列生活实例中，力对物体做功的有（?? ）
A.?甲和乙????????????????????????????????B.?甲和丙????????????????????????????????C.?乙和丙????????????????????????????????D.?丙和丁
【答案】：B
【解析】：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，据此判断物体是否做功。 甲：小车受到水平向左的推力，且在这个方向上通过了距离，因此推力对小车做功； 乙：人对滑板的提力竖直向上，而滑板在水平方向运动，二者方向不一致，因此不对滑板做功； 丙：绳子对物体的拉力向上，且物体在竖直向上的方向上通过距离，因此对物体做功； 丁：石头受到了支持力，但是没有在力的方向上通过距离，因此不对石头做功。 那么力对物体做功的是甲和丙。
故选B。
小金跳绳测试1分钟跳了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
【答案】：D
【解析】：首先根据W=Gh计算一次做的功，然后再乘以次数即可。 小金的体重大约50kg，每次跳起大约3cm，那么1min他克服重力做功：W=Gh=50kg×10N/kg×（0.03m×200）=3000J。
故选D。
一位中学生从普通居民楼的一楼走到三楼，他克服自身重力做功大约为（??? ）
A.?300焦??????????????????????????????B.?3000焦??????????????????????????????C.?30000焦??????????????????????????????D.?没有做功
【答案】：B
【解析】：（1）一个普通中学生的质量大约50kg；一层楼大约高3m；（2）首先根据G=mg计算出中学生的体重，然后根据W=Gh计算克服重力做的功。 中学生的体重大约：g=mg=50kg×10kg=500N；
他克服自身重力做功大约：W=Gh=500N×（3-1）×3m=3000J。
故选B。
一位初三同学在体育考试时完成标准的引体向上10次，该同学总共克服重力做功大约为（?? ?）
A.?1000焦???????????????????????????????B.?3000焦???????????????????????????????C.?6000焦???????????????????????????????D.?9000焦
【答案】：B
【解析】：本题求出重力做功的所用公式为W=mgh。 一位初三同学体重为60kg，W=mgh=6000×0.5J=3000焦
故【答案】为：B
.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离.则下列判断正确的是(?? )
A.?文具盒所受重力做了功???????????????????????????????????????B.?文具盒所受支持力做了功
C.?文具盒所受拉力做了功???????????????????????????????????????D.?没有力对文具盒做功
【答案】：C
【解析】：根据公式W=Fs可知，功由作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离决定，据此判断即可。 A.文具盒所受重力方向竖直向下，但是它没有在这个方向上通过距离，因此重力不做功，故A错误； B.文具盒所受支持力竖直向上，但是它没有在这个方向上通过距离，因此支持力不做功，故B错误；? C.文具盒所受拉力沿水平方向，且它在拉力的方向上通过一段距离，因此拉力做功，故C正确； D.根据上面分析，拉力对文具盒做了功，故D错误。
故选C。
.留心生活皆学问。在我们的餐桌上也有很多物理知识,如图所示,下面说法中正确的是(? )
A.碗放在桌面上,桌子对碗做了功????????????????????????????B.?把碗从桌面上端起来,手对碗做了功
C.?吃饭时,手端着碗不动,手对碗做了功????????????????????D.?吃饭时,人坐在凳子上,凳子对人做了功
【答案】：B
【解析】：根据公式W=Fs可知，功由作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离决定，据此判断即可。A.碗放在桌面上，桌子对碗有向上的支持力，但是桌子没有在这个方向上通过距离，因此桌子对碗不做功，故A错误；B.把碗从桌面上端起来，手对碗的作用力竖直向上，且碗在这个方向上通过距离，因此手对碗做了功，故B正确；?C.吃饭时，手端着碗对碗有向上的支持力，但是碗没有在这个方向上通过距离，因此手不做功，故C错误；D.吃饭时，人坐在凳子上，凳子对人有向上的支持力，但是人没有在这个方向上通过距离，因此凳子对人不做功，故D错误。
故选B。
.下列说法中正确的是（ ）
A.只有正在做功的物体才具有能 B.只要能够做功的物体就具有能
C.正在做功的物体一定具有势能 D.能够做功的物体一定具有动能
【答案】B
【解析】物体具有做功的本领，就说物体具有能，具有能的物体不一定做功，能量的形式多种多样，正在做功或能够做功的物体不一定具有动能或势能，可能具有其他形式的能。
.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（ ）


【答案】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。
.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
【答案】B
【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。
如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（ ）
A.他的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做“引体向上”的时间
【答案】B
【解析】根据功率的计算公式P=W/t= mgh/t，需要测量的物理量有小明的质量m，每次身体上升的高度h，做“引体向上”的时间t，不需要测量单杠的高度。故选B。
投掷实心球是体育中考项目之一，若不计空气阻力，实心球从离手到落地前的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ）
A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④
【答案】B
【解析】投掷实心球是斜抛运动，实心球在最高点时有水平的速度，即在最高点时动能不为零，①错误，②正确，拋出点的势能大于落地点的势能，③正确，在整个运动过程中重力势能和动能相互转化，机械能的总量保持不变。本题选B。
在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8盹的新型履带式伞兵战车，如图所示。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是 （ ）
A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用
B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C.空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小
D.伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8×107焦
【答案】C
【解析】伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，是由于战车具有惯性，但不能说受到惯性的作用，A项错误；战车与降落伞一起匀速落向地面时，动能不变、重力势能变小，机械能变小，B项错误；影响重力势能大小的因素有质量和高度，空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，尽管飞机的飞行高度不变，但由于飞机的总质量减小了，故飞机的势能比空投前减小，C项正确；伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功W=Gh=mgh=8000kg×10N/kg×6000m=4.8×108J， D项错误。本题应选C。
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 (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 第二种方法。
【答案】等于 大于
【解析】　两种方法对水果而言，都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。
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 牛。
(2)当h＝15厘米时，弹簧测力计对钩码所做的功为多少焦？
【答案】(1)4.5 (2)0.45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。
新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功________J，功率为________kW(g取10N/kg)。
【答案】：9.6×106；16
【解析】：（1）首先根据f=0.5G计算出汽车受到的阻力，然后根据二力平衡计算汽车的牵引力，最后根据W=Fs计算牵引力做的功；（2）根据公式计算功率。（1）汽车受到的阻力f=0.5G=0.5×（1.6×103kg×10N/kg）=8×103N； 根据二力平衡的知识得到，汽车的牵引力等于阻力，即F=f=8×103N； 那么牵引力做的功为：W=Fs=8×103N×12000m=9.6×106J；（2）牵引力做功的功率：。
如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC都用了4秒的时间从底部匀速拉到顶点A。已知，施加的力分别为F1=4N、F2=5N，且平行于各自斜面向上，斜面AB长0．5m。则拉力F1的功率为________W，斜面AC的长为________m。
.【答案】：0.5；0.4
【解析】：（1）首先根据W1=F1s1计算出拉力F1做的功，再根据计算它的功率；（2）斜面光滑不做额外功，因此两个拉力所做的功大小相等，即W2=W1；根据公式计算斜面AC的长度即可。 （1）拉力F1做的功W1=F1s1=4N×0.5m=2J；拉力F1的功率：。
（2）斜面光滑不做额外功，因此两个拉力所做的功大小相等，即W2=W1=2J；
拉力F2的功率为：。
小明同学用40牛的水平推力推着重100牛的书箱在水平地面上前进了2米，松开手后，书箱仍向前滑行了1米，整个过程中小明做功________焦，书箱的重力做功________焦。
【答案】：80；0
【解析】：知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功W=Fs计算推力做的功；书箱受到重力与物体移动的方向垂直，所以重力不做功.水平推力推着书箱在水平地面上前进了2m时，推力对箱子做了功，松开手后，书箱靠惯性仍向前滑行了1m，小明没有做功，整个过程中小明对书箱一共做的功：W=Fs=40N×2m=80J；书箱的重力不做功，即重力做功为0J.
.如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球________功，细绳对小球的拉力________功。(填“做”或“不做”)
【答案】：做；不做
【解析】：解答本题的关键是知道物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功.小球从A点向B点摆动的过程中，小球的高度降低，在重力的方向上移动了一段距离，所以小球受到的重力对小球做功；细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的作用下移动距离，故细绳对小球的拉力不做功.
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________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、________和秒表。
（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，则风车做功的功率表达式为________。
【答案】：（1）提升回形针做功的功率（2）刻度尺（3）P＝hmg/t ⑷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 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 偏小
【解析】：（1）风车转动时，会将回形针提升，克服回形针的重力做功，因此对回形针做功的功率越大，说明风车做功的功率越大；（2）根据实验要求，确定测量的物理量，进而确定所需的测量工具；（3）首先根据W=Gh计算风车做的功，再根据公式计算做功的功率；（4）如果考虑线的重力，那么风车其实在对回形针和线做功；如果线的重力较大，那么对线做功较多，而对回形针做的功较小，自然测定的风车功率就会偏小。
全国各地每年的中考体育测试中，引体向上都是一项重要的考试项目，要粗测某同学做引体向上的功率。
（1）已经测出他的质量m，还要测出哪些物理量，如何测量？（同时用字母表示这些要测量的物理量）
（2）用测出的物理量写出计算功率的表达式。
.【答案】：（1）测出他的质量m，测量他的手臂长度h和做引体向上所用的时间（2）
【解析】：?（1）因为克服重力做功的功率 ，表达式中g为常量。故可用磅秤测量该同学物质量m，用米尺测量他的手臂长度h，用秒表测量做引体向上所用的时间t；（2）据此分析功率表达式为
利用功率的计算公式写出功率表达式即可判断需要测量的物理量。
“雪龙号”破冰船执行某次任务时，船体质量为1.8×107千克，匀速前行600米，受到的阻力为1.5×106牛。求(g取10牛/千克)：
(1)“雪龙号”船体受到的重力。
(2)“雪龙号”克服阻力做的功。
【答案】(1) 1.8×108牛 (2) 9×108焦
【解析】　(1)G＝mg＝1.8×107千克×10牛/千克＝1.8×108牛。(2)W＝fs＝1.5×106牛×600米＝9×108焦
2019年9月30日新昌首批“小马骑行”共享电单车(如图)正式投入使用。其部分参数如表所示。假定共享电单车在水平骑行过程中受到的阻力始终为40牛。
项目 参数
整车质量(千克) 20
共享电单车最大功率（瓦） 200
（1）小敏在水平地面骑行时，共享电单车重力做功为________焦。
（2）小敏在水平公路上骑共享电单车，匀速行驶1千米过程中牵引力做了多少功？
（3）若小敏骑行过程中共享电单车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少千米/时？
【答案】：（1）0（2）因为共享电单车做匀速直线运动，所以F=f=40N,W=Fs=40N×1000m=4×104（3）v=s/t=W/Ft=P/F=200W/40N=5m/s=18km/h
【解析】：（1）小敏在水平地面骑行时，单车在竖直方向上通过的距离为0；根据公式W=Gh可知，共享单车重力做功0J；（2） 因为共享电单车做匀速直线运动，所以单车受到的牵引力F=f=40N； 那么牵引力做的功为：W=Fs=40N×1000m=4×104J? （3）匀速行驶时的车速为：。
.电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示。这个过程用时1分钟，求这个过程中：
（1）拉力做的功；
（2）拉力做功的功率。
【答案】：（1）根据乙图可知，从0~4m拉力做功：W1=F1s1=2.5×104N×4m=105J；从4~44
拉力做功：W2=F2s2=2.0×104N×（44m-4m）=8×105J；从44~48m拉力做功：W3=F3s3=1.5×10
×（48m-44m）=0.6×105J；那么拉力做的功为：W总=W1+W2+W3=105J+8×105J+0.6×105J=9.6×105J；（2）拉力做功的功率为：。
【解析】：（1）首先根据乙图确定三个时间段内拉力F和上升的高度，然后根据W=fs分别计算出对应的功，最后将三个功相加即可；（2）已知拉力做的功和时间根据公式计算拉力的功率。
.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，继续匀速下落直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）整个过程中重力做的功；
（2）匀速下降时重力做功的功率。
【答案】：（1）解：由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前=210m， 由图象可知，15s
运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15﹣30s通过的路程为：s后=vt后=6m/s×15s=90m；
运动员通过的总路程为：s=s前+s后=210m+90m=300m，运动员下落的高度为：h=s=300m；所以重力做的功：????? W=Gh=500N×300m=1.5×105（2）匀速下降时，重力做功的功P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W；
【解析】：重力做的功为W=Gh，其中G为运动员自身的重力，h为运动员下落的高度；匀速下降时重力做功的功率P=Fv=Gv；
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