3.3 能量转化的量度（第1课时）（分层作业）-【上好课】九年级科学上册同步高效课堂（浙教版）

3.3 能量转化的量度（第1课时）（分层作业） 【基础达标】 1. 如题图所示，用一个平行于斜面向上的拉力F将重力为G的物体从粗糙的斜面底端拉到斜面顶端，已知斜面对物体的支持力为F支，斜面对物体的摩擦力为f，这些力中，没有对物体做功的力是（ ） A.重力G B.拉力F C.支持力F支 D.摩擦力f 2. 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 3. 如图，质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧槽由静止滑下后停在了水平面上的B点，AB的长也为R，小球在水平面所受摩擦力为球重的0.2倍，则小球在圆弧槽内克服摩擦力所做的功为（ ） A.0.8mgR B.0.5mgR C.0.4mgR D.0.2mgR 4. 如图所示，甲、乙、丙三个物体均在大小相同的力F的作用下沿力的方向移动了相同的距离，设力F所做的功分别为W甲、W乙和W丙，则（ ） A.W甲＞W乙＞W丙 B. W乙＞W甲＞W丙 C. W丙＞W乙＞W甲 D. W甲=W乙=W丙 5. 如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40的功，则在这一过程中（ ） A.重力做的功一定为40J B.物体一定受到20N的摩擦力 C.物体一定运动了2m D.物体一定运动了4m 6. 杭州亚运会以其热情周到的志愿服务、精彩高超的赛事水平收获来自世界的关注和好评，下列亚运会比赛情景中力对物体有做功的是（ ） A.球拍对离开拍后在空中飞行的乒乓球 B.地面对静止中的霹雳舞运动员 C.地面对在地面滚动的足球 D.运动员向上攀岩时对攀岩支点 【巩固提升】 7. 如图所示，原长为的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为22J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。整个过程中木块克服阻力做的功是 J，木块速度最大时其左端可能位于 （选填“B”、“C”或“D”）点。 8. 近年来，电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶，如表为某型号双轮电动车平衡车的部分数据，则： 质量 10kg 每个轮胎与地面接触面积 30cm2 最大速度 16km/h 充满电行驶 24km （1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少? （2）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大? （3）质量为50kg的人驾驶该车，在水平地面上以最大速度匀速行驶30min，若所受阻力为总重力的0.2倍，求该过程中牵引力所做的功。 【链接中考】 9.（浙江湖州）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3×103kg，在一段平直的高速公路上匀速行驶3km，用时2min，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。 （1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 （填选项）过大，减少车祸发生时的危害； A.惯性 B.动能 C.势能 D.摩擦力 （2）通过计算判断该房车在此路段是否超速； （3）计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 能量转化的量度（第1课时）（分层作业） 【基础达标】 1. 如题图所示，用一个平行于斜面向上的拉力F将重力为G的物体从粗糙的斜面底端拉到斜面顶端，已知斜面对物体的支持力为F支，斜面对物体的摩擦力为f，这些力中，没有对物体做功的力是（ ） A.重力G B.拉力F C.支持力F支 D.摩擦力f 【答案】C 【解析】A.此过程中，物体在重力的方向上移动了距离，所以重力对物体做了功，故A不符合题意； B.此过程中，物体在拉力的方向上移动了距离，所以拉力对物体做了功，故B不符合题意； C.此过程中，物体没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力没有对物体做功，故C符合题意； D.此过程中，物体在摩擦力的方向上移动了距离，所以摩擦力对物体做了功，故D不符合题意。 故选C。 2. 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】中学生的体重约为500N，从一楼走到三楼上升的高度约为：h=2×3m=6m， 该同学登楼做的功大约为W=Gh=500N×6m=3000J， 故ACD项不符合题意，B项符合题意； 故选B。 3. 如图，质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧槽由静止滑下后停在了水平面上的B点，AB的长也为R，小球在水平面所受摩擦力为球重的0.2倍，则小球在圆弧槽内克服摩擦力所做的功为（ ） A.0.8mgR B.0.5mgR C.0.4mgR D.0.2mgR 【答案】A 【解析】由题意可知，小球在未下滑之前具有的重力势能为mgR，在下滑过程中将重力势能转化为动能，最后将动能用来克服摩擦力做功，已知在水平面受到的摩擦力为0.2mg，在水平面克服摩擦力做的功为0.2mgR，最终小球停止则小球在圆弧槽内克服摩擦力所做的功为mgR-0.2mgR=0.8mgR，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，甲、乙、丙三个物体均在大小相同的力F的作用下沿力的方向移动了相同的距离，设力F所做的功分别为W甲、W乙和W丙，则（ ） A.W甲＞W乙＞W丙 B. W乙＞W甲＞W丙 C. W丙＞W乙＞W甲 D. W甲=W乙=W丙 【答案】D 【解析】根据功的公式W=Fs，比较功的大小。因为拉力F相等，移动的距离相等，根据功的公式W=Fs可得：所做的功W甲=W乙=W丙。 故选D。 5. 如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40的功，则在这一过程中（ ） A.重力做的功一定为40J B.物体一定受到20N的摩擦力 C.物体一定运动了2m D.物体一定运动了4m 【答案】C 【解析】A.此题中，重力方向与物体运动方向垂直，所以重力不做功，即重力做功为0，因此A选项错误； B.题目中没有说明物体做匀速直线运动，所以不能认定摩擦力与拉力平衡，二者大小不一定相等，物体受到的擦力不能确定，因此B选项错误； CD.根据公式W=Fs可得，物体沿水平方向运动的距离s=W/F=40J/20N=2m，故C选项正确，D选项错误。 故选C。 6. 杭州亚运会以其热情周到的志愿服务、精彩高超的赛事水平收获来自世界的关注和好评，下列亚运会比赛情景中力对物体有做功的是（ ） A.球拍对离开拍后在空中飞行的乒乓球 B.地面对静止中的霹雳舞运动员 C.地面对在地面滚动的足球 D.运动员向上攀岩时对攀岩支点 【答案】D 【解析】力对物体做功的条件是物体受到力的作用，物体在力的方向上移动一段距离。 A.乒乓球离开球拍后，不受球拍的力的作用，所以球拍对离开拍后在空中飞行的乒乓球不做功，故A不符合题意； B.地面对霹雳舞运动员有支持力，但运动员没有在支持力方向上移动一段距离，所以地面对静止中的霹雳舞运动员不做功，故B不符合题意； C.地面足球有竖直向上的支持力，足球沿水平方向移动一段距离，足球没有在支持力方向上移动一段距离，所以地面对在地面滚动的足球不做功，故C不符合题意； D.运动员对攀岩支点有向下的力，攀岩支点相对于运动员向下运动一段距离，所以运动员向上攀岩时对攀岩支点做功，故D符合题意。 故选D。 【巩固提升】 7. 如图所示，原长为的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为22J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。整个过程中木块克服阻力做的功是 J，木块速度最大时其左端可能位于 （选填“B”、“C”或“D”）点。 【答案】20；B 【解析】开始时弹簧具有的弹性势能为22J，松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J，木块在运动过程中，克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，总的能量不变，故克服阻力所做的功为22J-2J=20J； 弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的。开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复至原长。木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时弹力为0N。由图可知，整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。 8. 近年来，电动平衡车深受年轻人的喜爱，如图所示，它采用站立式的驾驶方式，人通过身体的前倾、后仰实现驾驶，如表为某型号双轮电动车平衡车的部分数据，则： 质量 10kg 每个轮胎与地面接触面积 30cm2 最大速度 16km/h 充满电行驶 24km （1）该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少? （2）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大? （3）质量为50kg的人驾驶该车，在水平地面上以最大速度匀速行驶30min，若所受阻力为总重力的0.2倍，求该过程中牵引力所做的功。 【答案】（1）1.5h（2）1×105Pa（3）9.6×105J 【解析】（1）根据题意知道，充满电的行程是24km，最大速度是16km/h，由知道，以最大速度行驶，能行驶的最长时间是； （2）质量为50kg的人驾驶该车时，车对水平地面的压力F压=G总=G人+G年=600N 则车对水平地面的压强； （3）由题意知道，该车受到的阻力f=0.2G总=0.2×600N=120N，因该车在水平地面上匀速行驶，处于平衡状态，其受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以此时该车受到的牵引 为F=f=120N，在水平地面上以最大速度匀速行驶30min，行驶的距离s=vt=16km/h ×0.5h=8km，该过程中牵引力所做的功W=Fs=120N×8000m=9.6×105J。 【链接中考】 9.（浙江湖州）在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3×103kg，在一段平直的高速公路上匀速行驶3km，用时2min，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。 （1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 （填选项）过大，减少车祸发生时的危害； A.惯性 B.动能 C.势能 D.摩擦力 （2）通过计算判断该房车在此路段是否超速； （3）计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。 【答案】（1）B（2）没有超速（3）9×106J 【解析】（1）A.高速上限速，不能减小汽车的惯性，故A不符合题意； B.汽车质量一定时，速度越大，动能越大，一旦发生事故，危害巨大，因此高速上限速，实际上是为了避免汽车的动能过大，减少车祸发生，故B符合题意； C.在平直的公路上行驶，汽车的重力势能不变，限速不能改变汽车的重力势能，故C不符合题意； D.摩擦力与接触面受到的压力、接触面的粗糙程度有关，与物体的速度无关，限速不能改变摩擦力的大小，故D不符合题意。 故选B。 （2）汽车行驶的速度 因此汽车没有超速。 （3）因为匀速直线运动，所以牵引力等于汽车受到的阻力 在这3km路程内房车牵引力所做的功 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$