11.3 功（分层作业）-【上好课】九年级物理上册同步高效课堂（苏科版）

11.3 功 一、什么是功 1. 当一个力作用在物体上，并且物体沿 方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功，功的符号是 ，在国际单位制中，功的单位是 。 2．从地面拾起一个苹果放在书桌上，对苹果做功接近于（    ） A．0.2J B．2J C．20J D．200J 3. 对功的理解，下列说法中正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力做的功越多 B．物体通过的路程越长，作用力做功越多 C．有力作用在物体上并且物体移动了一段距离 D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力对物体做了功 4. 质量分别为m和2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，下列结论正确的是（　　） A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D．条件不足，无法比较甲、乙两图中F做功多少的关系 5. 如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m，弹簧测力计的示数为4N，该过程中，木块所受的摩擦力为 N，拉力做功为 J。 6. 某智能机器人的质量为60kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2，在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为0.5m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求： （1）机器人对水平地面的压强； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。 二、 做功了吗 7. 运动赛场上中国运动员为国争光，在下图所示体育运动中，有关力对物体做功的说法中正确的是（　　） A．甲图中，运动员下落的过程中，重力做了功 B．乙图中，离手后的冰壶向前滑行，此过程中运动员的推力对冰壶做了功 C．丙图中，跳水运动员在下落的过程中，没有力对运动员做功 D．丁图中，运动员举着杠铃保持静止的过程中，举力对杠铃做了功 8．一位同学将100N的一桶水从地面提高0.2m后沿水平面匀速前行10m，在此过程中该同学对这桶水做的功是（　　） A．1020J B．1000J C．20J D．0 9. 以下是小亮提书包回家的四个场景，结合描述，小亮提书包的力对书包做功的是（　　） A．①和② B．①和④ C．②和③ D．③和④ 三、 功的原理 10．如图甲所示，光滑斜面长s=3m，高h=1m，小军用沿斜面向上的推力F=20N将物体从斜面底端推到斜面顶端，则小军对物体做的功为 J，使用斜面 （选填“能”或“不能”）省功。如图乙所示的螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力，原因是 。 11．如图所示，一架重力为20N的无人机悬停在空中时，它受到竖直向上的力F1 20N；忽略空气阻力，当无人机斜向上匀速直线飞行时，它受到竖直向上的力F2 20N（前两空均选填“>”“<”或“=”）；当无人机水平向右运动时，重力 （选填“做功”或“不做功”）。 12．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，甲、乙两人分别用如图所示的两种方法将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（　　）      A．甲的方法可以省力，也能省功 B．甲的方法不省力，也不能省功 C．乙的方法可以省力，但不能省功 D．乙的方法不可以省力，也不能省功 13. 如图所示，甲图中测力计示数为2N，乙图中测力计示数为1.2N，均将相同的钩码缓慢提升1m。乙图中拉力所做的功为 J。通过分析可初步得出：使用动滑轮 省力， （均选填“能”或“不能”）省功。      14. 人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg，为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（　　） A．10 000m B．1000m C．100m D． 60m 项目 每罐 能量 594千焦 蛋白质 0克 脂肪 0克 碳水化合物 35.0克 ——糖 35.0克 钠 39.6毫克 15. 为提高快递配送效率，可使用物流机器人（如图）完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人质量为80kg，在一段200m的平直道路上匀速行驶。已知机器人所受阻力是重力的0.2倍。当该物流机器人空载时，求： （1）地面对该物流机器人的支持力； （2）匀速行驶时牵引力做的功。    16．（2023·江苏连云港·统考中考真题）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 17. （2024·重庆·中考真题）“备战奥运，再创辉煌”，对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是（    ） A．运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功 B．运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行 C．运动员击打网球改变了球的运动状态 D．运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态 18.（2023·湖北鄂州·统考中考真题）如图所示，水平桌面上放一物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F对物体A做功 J， 物体A受到桌面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。    19．（2024·四川成都·中考真题）2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求： （1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？ （2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少J？ 20. （2023·江苏南通·统考中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：    （1）小明所受重力的大小； （2）他在30s内完成引体向上克服重力做的功。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.3 功 一、什么是功 1. 当一个力作用在物体上，并且物体沿 方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功，功的符号是 ，在国际单位制中，功的单位是 。 【答案】力的；W；焦耳（焦）。 【解析】当一个力作用在物体上，并且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功，功用符号W表示，在国际单位制中，功的单位是焦耳。 2．从地面拾起一个苹果放在书桌上，对苹果做功接近于（    ） A．0.2J B．2J C．20J D．200J 【答案】B 【详解】一个苹果的质量大约在0.2kg左右，重力为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，从地面拾起一个苹果放到书桌上，苹果被提升的高度h约为1m。则对苹果做功 W=Gh=2N×1m=2J故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 对功的理解，下列说法中正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力做的功越多 B．物体通过的路程越长，作用力做功越多 C．有力作用在物体上并且物体移动了一段距离 D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力对物体做了功 【答案】D 【详解】A．作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，不能确定力做功多少，故A错误； B．只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故B错误； C．若力的方向跟物体移动距离的方向垂直，物体通过的距离不是在力的作用下进行的，力对物体没有做功，故C错误； D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功，故D正确。 故选D。 4. 质量分别为m和2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，下列结论正确的是（　　） A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D．条件不足，无法比较甲、乙两图中F做功多少的关系 【答案】B 【详解】根据题意，两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离s，根据W=Fs可知，甲图中F做的功等于乙图中F做的功。 故B正确，ACD错误。 故选B。 5. 如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m，弹簧测力计的示数为4N，该过程中，木块所受的摩擦力为 N，拉力做功为 J。 【答案】 4 2 【详解】由题意可知，木块做匀速直线运动，处于受力平衡状态，故由二力平衡可知，木块在水平方向所受摩擦力f等于弹簧测力计的拉力F，即 f=F=4N 木块运动的距离为s=0.5m，故由W=Fs可得，拉力做的功为 W=Fs=4N×0.5m=2J 6. 某智能机器人的质量为60kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2，在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为0.5m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求： （1）机器人对水平地面的压强； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。 【答案】（1）1.2×106Pa；（2）30N；（3）450J 【详解】（1）机器人对水平地面的压力等于重力，故压力为 压强为 （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时，受力平衡，牵引力等于阻力，故牵引力为 （3） 牵引力做的功 答：（1）机器人对水平地面的压强为1.2×106Pa； （2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力为30N； （3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功为450J。 二、 做功了吗 7. 运动赛场上中国运动员为国争光，在下图所示体育运动中，有关力对物体做功的说法中正确的是（　　） A．甲图中，运动员下落的过程中，重力做了功 B．乙图中，离手后的冰壶向前滑行，此过程中运动员的推力对冰壶做了功 C．丙图中，跳水运动员在下落的过程中，没有力对运动员做功 D．丁图中，运动员举着杠铃保持静止的过程中，举力对杠铃做了功 【答案】A 【详解】A．甲图中，运动员下落的过程中，运动员受到重力作用，并且在重力方向上通过了距离，所以重力对运动员做了功，故A正确； B．离手后的冰壶向前滑行，此过程中运动员对冰壶没有推力，推力对冰壶不做功，B错误； C．丙图中，跳水运动员在下落的过程中，运动员受到重力作用，并且在重力方向上通过了距离，所以重力对运动员做了功，故C错误； D．丁图中，运动员举着杠铃保持静止的过程中，杠铃没有在举力的方向上通过距离，所以举力没有对杠铃做了功，故D错误。 故选A。 8．一位同学将100N的一桶水从地面提高0.2m后沿水平面匀速前行10m，在此过程中该同学对这桶水做的功是（　　） A．1020J B．1000J C．20J D．0 【答案】C 【详解】由于小明提这一桶水时，提力为竖直方向，因此小明把这桶水从地面提起时提力做功，提着这桶水水平匀速前行时提力不做功。 故在此过程中该同学对这桶水做的功为 故选C。 9. 以下是小亮提书包回家的四个场景，结合描述，小亮提书包的力对书包做功的是（　　） A．①和② B．①和④ C．②和③ D．③和④ 【答案】B 【详解】①用力将书包提起，人对书包施加了向上的作用力，书包向上移动了一段距离，人对书包做了功；②提书包水平匀速行走，人对书包施加了向上的作用力，书包水平移动了一段距离，书包移动的方向和力的方向垂直，人没有对书包做功；③提包站立不动，人对书包施加了向上的作用力，书包没有在力的方向上移动，人没有对书包做功；④提包走上楼梯，人对书包施加了向上的作用力，书包向上移动了一段距离，人对书包做了功；综上所述，小亮提书包的力对书包做功的是①和④，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 三、 功的原理 10．如图甲所示，光滑斜面长s=3m，高h=1m，小军用沿斜面向上的推力F=20N将物体从斜面底端推到斜面顶端，则小军对物体做的功为 J，使用斜面 （选填“能”或“不能”）省功。如图乙所示的螺丝钉是一种类似斜面的机械，螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力，原因是 。 【答案】 60 不能 密 见解析 【详解】小军对物体做的功为W=Fs=20N×3m=60J 使用斜面可以省力，不能省功。 螺丝钉的螺丝是一个变形的斜面，在长度一定时，螺丝越密，相当于在高度一定时增大了斜面的长度，斜面越长越省力，所以，螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。 11．如图所示，一架重力为20N的无人机悬停在空中时，它受到竖直向上的力F1 20N；忽略空气阻力，当无人机斜向上匀速直线飞行时，它受到竖直向上的力F2 20N（前两空均选填“>”“<”或“=”）；当无人机水平向右运动时，重力 （选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 = = 不做功 【详解】无人机悬停在空中时处于平衡状态，受到的重力和升力是一对平衡力，大小相等， 即F1=G=20N 当无人机斜向上匀速直线飞行时，处于平衡状态，受到的重力和升力是一对平衡力，大小相等，即 F2=G=20N 重力方向竖直向下，当无人机水平向右运动时，在重力的方向没有移动距离，重力不做功。 12．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，甲、乙两人分别用如图所示的两种方法将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（　　）      A．甲的方法可以省力，也能省功 B．甲的方法不省力，也不能省功 C．乙的方法可以省力，但不能省功 D．乙的方法不可以省力，也不能省功 【答案】D 【详解】图甲是利用斜面拉物体到斜面顶端，可以省力，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，使用斜面也不能省功；图乙是用手直接把物体拉到斜面顶端，不省力，也不省功。 故选D。 13. 如图所示，甲图中测力计示数为2N，乙图中测力计示数为1.2N，均将相同的钩码缓慢提升1m。乙图中拉力所做的功为 J。通过分析可初步得出：使用动滑轮 省力， （均选填“能”或“不能”）省功。 【答案】 2.4 能 不能 【详解】由题意可知，拉力所做的功就是克服钩码重力所做的功 用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，绳子自由端移动的距离 拉力做的功 由题意得甲图中测力计示数为2N，乙图中测力计示数为1.2N，所以使用动滑轮可以省力； 根据功的原理和功的计算，使用任何机械都不能省功，但可以省力或省距离。      14. 人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg，为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（　　） 项目 每罐 能量 594千焦 蛋白质 0克 脂肪 0克 碳水化合物 35.0克 ——糖 35.0克 钠 39.6毫克 A．10 000m B．1000m C．100m D． 60m 【答案】B 【详解】由可乐的营养成分表可知，一罐可乐能量为Q=594000J； 小丁受到的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N 又有W=Gh可得，爬楼梯消耗的能量 W=Q=600N×h=594000J 解得h=990m， 所以他需要爬楼梯的高度最接近1000m。 故选B。 15. 为提高快递配送效率，可使用物流机器人（如图）完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人质量为80kg，在一段200m的平直道路上匀速行驶。已知机器人所受阻力是重力的0.2倍。当该物流机器人空载时，求： （1）地面对该物流机器人的支持力； （2）匀速行驶时牵引力做的功。    【答案】（1）8..N；（2）3.2×104J 【详解】（1）由题意知，机器人受到的重力与地面对机器人的支持力为一对平衡力，大小相等，方向相反，即 （2）已知机器人所受阻力是重力的0.2倍，即其受到的阻为大小为 机器人在平直道路上匀速行驶200m，可知机器人受到的牵引力与其受到的阻力为一对平衡力，即 F牵=f=160N 匀速行驶时牵引力做的功为W=F牵s=160N×200m=3.2×104J 答：（1）地面对该物流机器人的支持力为800N。 （2）匀速行驶时牵引力做的功3.2×104J。 16．（2023·江苏连云港·统考中考真题）下列有关功的说法正确的是（    ） A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 【答案】B 【详解】A．用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故A错误； B．足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没有对足球做功，故B正确； C．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离，运动员没有对杠铃做功，故C错误； D．学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以学生对书包没有做功，故D错误。 故选B。 17. （2024·重庆·中考真题）“备战奥运，再创辉煌”，对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是（    ） 【答案】C 【详解】A．运动员举着杠铃不动时，有力而无距离，对杠铃不做功，故A错误； B．运动员射出的箭由于具有惯性而继续飞行，惯性不能说受到，故B错误； C．力可以改变物体运动状态，运动员击打网球改变了球的运动状态，故C正确； D．运动员从起跑线起跑后不是一直保持匀速直线运动，并非一直处于平衡状态，故D错误。 故选C。 A．运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功 B．运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行 C．运动员击打网球改变了球的运动状态 D．运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态 18.（2023·湖北鄂州·统考中考真题）如图所示，水平桌面上放一物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F对物体A做功 J， 物体A受到桌面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。    【答案】 0.6，不变。 【详解】由题意可知，物体A运动的距离为s=0.2m，推力F=3N，故由W=Fs可得，在此过程中推力F对物体A做的功为W=Fs=3N×0.2m=0.6J 在此过程中，物体A与桌面之间的压力和粗糙程度均不变，故可知物体A受到桌面的滑动摩擦力不变。 19．（2024·四川成都·中考真题）2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求： （1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？ （2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少J？ 【答案】（1）272km/h；（2）3.5×105J 【详解】（1）飞行时间t=15min=0.25h 平均速度 （2）乘客的重力 G=mg=70kg×10N/kg=700N 汽车对乘客做功 W=Fs=Gh=700N×500m=3.5×105J 答：（1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是272km/h； （2）汽车对该乘客做功为3.5×105J。 20. （2023·江苏南通·统考中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求：    （1）小明所受重力的大小； （2）他在30s内完成引体向上克服重力做的功。 【答案】（1）600N；（2）300J。 【详解】（1）小明所受的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N （2）完成一个引体向上克服重力做的功为W=Gh=600N×0.5m=300J （3）30s内克服重力做的功为W总=10W=10×300J=3000J 答：（1）小明所受重力为600N； （2）他在30s内完成引体向上克服重力做的功300J. 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$