3.3 能量转换的量度（分层作业）-【上好课】2024-2025学年九年级科学上册同步精品课堂（浙教版）

3.3 能量及其形式（分层作业） 【基础达标】 1．非洲旱季，常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。小张分别用下列四种方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对装满水的桶做功最多的是（　　） A．用背背方式 B．用手抱方式 C．用平拉方式 D．用滚拉方式 【答案】C 【详解】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿力的方向上没有移动距离，因此不做功；C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距离s相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意。 故选C。 2．如图所示的情境中，人对物体做功的是（    ） A． 人用力搬石头没有搬动 B． 人将货物从地面拉倒高处 C． 人推一块大石头，没推动 D． 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动 【答案】B 【详解】A．人用力搬石头，人对石头有力的作用，但石头没在力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功，故A不符合题意； B．人将货物从地面拉到高处，人对货物有向上的作用力，而货物也向上移动了距离，所以人对货物做了功，故B符合题意； C．人推石头推动，人对石头有力的作用，但石头没在力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功，故C不符合题意； D．人使箱子沿水平方向做匀速直线运动，人对箱子的作用力方向竖直向上，但箱子移动的距离是沿水平方向的，所以人对箱子没有做功，故D不符合题意。 故选B。 3．关于功的说法正确的是(   ) A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C．足球在水平地面上滚动一段距离时，脚对足球做了功 D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 【答案】D 【详解】A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，有力没有距离，推力对汽车不做功，故A错误；B. 吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故B错误；C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，足球在重力的方向上没有移动距离，所以重力对足球不做功，故C错误；D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，杠铃在力的方向上移动了距离，故举重运动员对杠铃做了功，故D正确．故选D. 点睛：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． 4．第七届世界军人运动会于2019年10月18日至27日在中国武汉举行。某跳伞运动员为备战军运会进行刻苦训练，某次他从3000m高空跳下，经45s后在 1500m 高空打开降落伞，再经过 6min 左右落地。 （1）该运动员打开降落伞后的平均速度 （填“大于”、“等于”、或“小于”）打开降落伞前的平均速度。 （2）如果降落伞的质量为20kg，则关于该运动员整个跳伞过程，下列估计正确的是 。 A．运动员的体重约为 60N B．整个过程重力做功约 2.4×106J C．整个下落过程中重力做功的功率约为 5900W 【答案】 小于 BC 【详解】(1)[1]从3000m高空跳下，然后在1500m高空打开降落伞，所以前后两段路程相同， 打开降落伞前的运动时间为45s，打开降落伞后的运动时间为6min，由速度公式可知， v后<v前 (2)[2]A．一个成年人的质量大约为60kg，则其重力 G=mg=60kg×10N/kg=600N 故A错误； B．整个过程重力做功 W总=m总gh=(60kg+20kg)×10N/kg×3000m=2.4×106J 故B正确； C．整个下落过程中重力做功的功率约为 P==≈5925W 故C正确。 故选BC。 5．小明同学背着重20牛的书包去上学，沿水平路面行走了300米路程到学校，然后匀速登上3楼的教室。小明从家走到学校的过程中，对书包做功 焦，小明从教学楼l楼到教室的过程中，对书包做功约 焦（设教学楼每层高为3米） 【答案】 0 120 【详解】[1]给书包的力是向上的，移动的距离是水平方向的，此过程做功为0J。 [2]登上三楼才到教室此过程做功．W=FS=20N×3m×2=120J。 【巩固提升】 6．杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕，历时16天。千万人同心协力，将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。如图是中国选手谌利军在亚运会举重项目男子67公斤级比赛时的几个精彩瞬间，下列说法正确的是（　　） A．从甲到乙过程中，选手对杠铃没有做功 B．从乙到丙过程中，选手对杠铃没有做功 C．从甲到乙、乙到丙过程中，选手对杠铃都做功 D．以丙的状态在空中稳稳停留3秒的过程中，选手对杠铃做功 【答案】C 【详解】ABC．从甲到乙过程中，选手对杠铃施加了力，且杠铃在力的方向上移动了距离，对杠铃做了功；从乙到丙过程中，选手对杠铃施加了力，且杠铃在力的方向上移动了距离，对杠铃做了功，故AB错误，C正确； D．以丙的状态在空中稳稳停留3秒的过程中，选手对杠铃有力的作用，但在力的方向上无距离，不做功，故D错误。 故选C。 7．“低碳环保，绿色出行”骑车出行不仅有利于减少二氧化碳排放，也是一种很好的健身方式。下列有关自行车结构及骑行时的叙述正确的是（　　） A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用 B．刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离 C．地面对自行车的摩擦力总是阻碍自行车前进 D．行驶相同的路程，自行车比走路省力但一定不省功 【答案】D 【详解】A．自行车匀速转弯时，速度方向是变化的，受到的力不是平衡力，故A错误； B．自行车具有惯性，刹车时自行车由于惯性会继续前进一段距离，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误； C．用力蹬脚踏使自行车前进时，后轮相对于地面有向后运动的趋势，因此后轮受到地面对它向前的摩擦力，这是自行车前进的动力，故C错误； D．行驶相同的路程，自行车比走路省力，使用任何机械都不能省功，故D正确。 故选D。 8．在学习了能量转化的量度后小科同学利用身边的物体感受做功。下列感受符合科学的是（　　） A．把质量为1千克的物体沿力F的方向移动10米，力F所做的功等于10焦 B．把质量为2千克的物体竖直匀速举高5米，力所做的功等于10焦 C．把重为10牛的物体沿水平方向移动1米，水平推力所做的功为10焦 D．把重为5牛的物体竖直匀速举高2米，克服重力所做的功为10焦 【答案】D 【详解】A．把质量为1千克的物体沿力F的方向移动10米，由于不知道F大小，因此无法计算力F所做的功，故A不符合题意； B．把质量为2千克的物体竖直匀速举高5米，力所做的功 W=Gh=2kg×10N/kg×5m=100J 故B不符合题意； C．把重为10牛的物体沿水平方向移动1米，不知道推力大小，无法计算水平推力做功，故C不符合题意； D．把重为5牛的物体竖直匀速举高2米，克服重力所做的功 W=Gh=5N×2m=10J 故D符合题意。 故选D。 9．在疫情期间，小柚通过跳台阶来锻炼身体增强体质，他体重500N，在10s内连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，这个过程中他克服重力做功 J，功率为 W。 【答案】 1200 120 【详解】[1]小柚上升的高度 h=0.2m×12=2.4m小柚克服重力做的功 W=Gh=500N×2.4m=1200J [2]做功的功率 10．如图是一个两面光滑的斜面，大于，同一个物体分别在拉力FA和FB的作用下沿斜面AC和BC以相同的速度匀速运动到C点，则两次拉力的大小关系FA FB；功率PA PB。（选填“＞”“＜”或“＝”） 【答案】 ＜ ＜ 【详解】[1]斜面AC倾斜角度小于BC，沿AC拉动物体时的拉力较小，即 [2]斜面光滑说明摩擦力为0，由W=Gh知道，所做的功相等。速度相同，物体沿BC运动时用时较少，由 知道，拉力沿BC运动时拉力做功的功率较大 【链接期中】 11．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t），根据图像，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 C．两次拉力0～6 s对物体所做的功：W1＞W2 D．两次拉力0～6 s对物体做功的功率：P1＜P2 【答案】BC 【详解】A．由题图可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以速度，故A错误,； B．同一物体，所受重力相等，对水平面的压力相等，同一水平面上，接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等。物体两次均做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力，故B正确； C．由题图可知，0~6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据 可知，0~6s两次拉力对物体所做的功，C正确； D．0~6s，时间相同，且，根据可知，0~6s两次拉力对物体做功的功率，故D错误。 故选BC。 12．如图是小明投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，小明对实心球有做功的是（　　） A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段 【答案】A 【详解】 力做功的两个必要因素：作用在物体上的有力，物体在力的方向上通过一段距离； A．在a到b的过程中，手对球施加推力，球在推力方向上通过了距离，所以小明对实心球有做功，故A符合题意； BCD．bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上，所以小明没有对实心球做功，故BCD不符合题意。 故选A。 13．如图所示，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，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） 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 【详解】ABC．两个拉力的大小相等，运动距离 由W=Fs可知：拉力所做的功相同，故AB不符合题意，C符合题意； D．运动时间 tAB>tCD 由可知AB段的功率和CD段的功率大小关系 PAB<PCD 故D不符合题意。 故选C。 14．如图甲所示，水平地面上的一个物体，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。 （1）由图像可知当时，物体处于 状态。 （2），推力做了多少功?( ) （3），推力的功率为多大? ( ) 【答案】 静止 12J 8W 【详解】（1）[1] 由图像可知，0~2s内物体的速度为0，所以当时，物体处于静止状态。 （2）[2]由图像可知物体的速度从0均匀增大到4m/s，则物体移动的距离为 由图像可知，物体受到的推力为3N，该过程中推力做的功为 （3）[3]由图像可知，内物体运动的速度为4m/s，由图像可知物体受到的推力为2N，该过程中推力的功率为 15．太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm。完成下列问题： （1）若测试距离为30米，牵引力恒为50牛，完成此次测试，牵引力做功为多少焦？ （2）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？ 【答案】（1）1500J；（2）0.08W 【详解】（1）牵引力做功 W=Fs=50N×30m=1500J （2）小车受到的阻力 f=0.1G=0.1×0.1kg×10N/kg=0.1N 则小车的功率 P=Fv=0.1N×0.8m/s=0.08W 【期末真题】 16．总质量为3×103kg的房车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶了200km（如图），若车受到的阻力是总重的0.1倍，则此次行程中下列有关说法正确的是（　　） A．房车受到的牵引力为3×103N B．房车牵引力做功为6×107J C．房车行驶中功率为3×105W D．房车行驶中机械能转化为化学能 【答案】A 【详解】A．总质量为3×103kg的房车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶了200km，若车受到的阻力是总重的0.1倍，则阻力为 f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103kg×10N/kg=3×103 N 根据二力平衡的条件，房车受到的牵引力为 F= f =3×103 N 故A正确； B．房车牵引力做功为 W= Fs=3×103 N×200×103m=6×108J 故B错误； C．房车的速度为 房车行驶中功率为 故C错误； D．房车行驶中燃料的化学能转化为机械能，故D错误。 故选A。 17．如图所示，一个人先后用同样大小的力F将质量不同的物体分别由光滑水平面、粗糙水平面沿力的方向移动相同的距离s，该力在这两个过程中所做的功分别为，功率分别为。下列说法中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．已知用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s，该力在这两个过程中所做的功分别为W1、W2，根据公式 可知 故A错误，故B正确； CD．由图可知，第二次推动物体的质量大于第一次推动物体的质量，又知第一次水平面光滑，第二次水平面粗糙，受到摩擦力的作用，所以第一次物体所受合力大，第一次物体运动速度快，时间短，即两个物体的运动时间为 根据公式 可知 故CD错误。 故选B。 18．用400牛的力F沿水平方向分别拉质量是200千克的大木箱和质量是100千克的小木箱，在水平方向各前进5米，则（　　） A．力F拉大木箱时做的功多 B．力F拉小木箱时做功反而多 C．两次做功一样多 D．两次做功对象不同，无法比较 【答案】C 【详解】对物体的拉力相同，物体在拉力的方向上通过的距离相同，根据W=Fs可知拉力对两个物体做的功是相等的。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 19．物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。 (1)A从M运动到N，A所受重力做的功为 J； (2)MN段拉力F1做功为W1，PQ段拉力F2做功为W2，则W1 W2（选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】(1)0 (2)> 【详解】（1）A从M运动到N，只在水平方向运动发生距离，竖直方向没有发生距离，所以A所受重力做的功为0。 （2）F1做的功 W1=F1s1=1N×0.3m=0.3JF2做的功 W2=F2s2=0.6N×0.4m=0.24J 所以 W1>W2 20．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为，分析回答： （1）计算货车空载匀速行驶1千米，牵引力所做的功的大小。 （2）有同学发现一般发动机功率大的汽车最高时速就会比较高，若汽车的牵引力用表示，速度用表示，汽车的输出功率用P表示，请推导出、与之间的关系式。 （3）当货车以的输出功率、的速度匀速行驶时，计算货车最多可装载的货物重量。 【答案】（1）；（2）见解析；（3） 【详解】解：（1）货车空载行驶时所受的阻力 汽车匀速行驶，牵引力 牵引力所做的功的大小 （2）、与之间的关系式 （3）汽车的最大牵引力 汽车匀速行驶的阻力 汽车满载时的重力 货车最多可装载的货物重量 答：（1）货车空载匀速行驶1千米，牵引力所做的功的大小为； （2） （3）当货车以的输出功率、的速度匀速行驶时，货车最多可装载的货物重量为。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.3 能量及其形式（分层作业） 【基础达标】 1．非洲旱季，常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。小张分别用下列四种方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对装满水的桶做功最多的是（　　） A．用背背方式 B．用手抱方式 C．用平拉方式 D．用滚拉方式 2．如图所示的情境中，人对物体做功的是（    ） A． 人用力搬石头没有搬动 B． 人将货物从地面拉倒高处 C． 人推一块大石头，没推动 D． 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动 3．关于功的说法正确的是(   ) A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C．足球在水平地面上滚动一段距离时，脚对足球做了功 D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 4．第七届世界军人运动会于2019年10月18日至27日在中国武汉举行。某跳伞运动员为备战军运会进行刻苦训练，某次他从3000m高空跳下，经45s后在 1500m 高空打开降落伞，再经过 6min 左右落地。 （1）该运动员打开降落伞后的平均速度 （填“大于”、“等于”、或“小于”）打开降落伞前的平均速度。 （2）如果降落伞的质量为20kg，则关于该运动员整个跳伞过程，下列估计正确的是 。 A．运动员的体重约为 60N B．整个过程重力做功约 2.4×106J C．整个下落过程中重力做功的功率约为 5900W 5．小明同学背着重20牛的书包去上学，沿水平路面行走了300米路程到学校，然后匀速登上3楼的教室。小明从家走到学校的过程中，对书包做功 焦，小明从教学楼l楼到教室的过程中，对书包做功约 焦（设教学楼每层高为3米） 【巩固提升】 6．杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕，历时16天。千万人同心协力，将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。如图是中国选手谌利军在亚运会举重项目男子67公斤级比赛时的几个精彩瞬间，下列说法正确的是（　　） A．从甲到乙过程中，选手对杠铃没有做功 B．从乙到丙过程中，选手对杠铃没有做功 C．从甲到乙、乙到丙过程中，选手对杠铃都做功 D．以丙的状态在空中稳稳停留3秒的过程中，选手对杠铃做功 7．“低碳环保，绿色出行”骑车出行不仅有利于减少二氧化碳排放，也是一种很好的健身方式。下列有关自行车结构及骑行时的叙述正确的是（　　） A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用 B．刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离 C．地面对自行车的摩擦力总是阻碍自行车前进 D．行驶相同的路程，自行车比走路省力但一定不省功 8．在学习了能量转化的量度后小科同学利用身边的物体感受做功。下列感受符合科学的是（　　） A．把质量为1千克的物体沿力F的方向移动10米，力F所做的功等于10焦 B．把质量为2千克的物体竖直匀速举高5米，力所做的功等于10焦 C．把重为10牛的物体沿水平方向移动1米，水平推力所做的功为10焦 D．把重为5牛的物体竖直匀速举高2米，克服重力所做的功为10焦 9．在疫情期间，小柚通过跳台阶来锻炼身体增强体质，他体重500N，在10s内连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，这个过程中他克服重力做功 J，功率为 W。 10．如图是一个两面光滑的斜面，大于，同一个物体分别在拉力FA和FB的作用下沿斜面AC和BC以相同的速度匀速运动到C点，则两次拉力的大小关系FA FB；功率PA PB。（选填“＞”“＜”或“＝”） 【链接期中】 11．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t），根据图像，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 C．两次拉力0～6 s对物体所做的功：W1＞W2 D．两次拉力0～6 s对物体做功的功率：P1＜P2 12．如图是小明投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，小明对实心球有做功的是（　　） A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段 13．如图所示，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，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） 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 14．如图甲所示，水平地面上的一个物体，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。 （1）由图像可知当时，物体处于 状态。 （2），推力做了多少功?( ) （3），推力的功率为多大? ( ) 15．太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm。完成下列问题： （1）若测试距离为30米，牵引力恒为50牛，完成此次测试，牵引力做功为多少焦？ （2）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？ 【期末真题】 16．总质量为3×103kg的房车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶了200km（如图），若车受到的阻力是总重的0.1倍，则此次行程中下列有关说法正确的是（　　） A．房车受到的牵引力为3×103N B．房车牵引力做功为6×107J C．房车行驶中功率为3×105W D．房车行驶中机械能转化为化学能 17．如图所示，一个人先后用同样大小的力F将质量不同的物体分别由光滑水平面、粗糙水平面沿力的方向移动相同的距离s，该力在这两个过程中所做的功分别为，功率分别为。下列说法中正确的是（　　） A． B． C． D． 18．用400牛的力F沿水平方向分别拉质量是200千克的大木箱和质量是100千克的小木箱，在水平方向各前进5米，则（　　） A．力F拉大木箱时做的功多 B．力F拉小木箱时做功反而多 C．两次做功一样多 D．两次做功对象不同，无法比较 19．物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。 (1)A从M运动到N，A所受重力做的功为 J； (2)MN段拉力F1做功为W1，PQ段拉力F2做功为W2，则W1 W2（选填“>”、“<”或“=”）。 20．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为，分析回答： （1）计算货车空载匀速行驶1千米，牵引力所做的功的大小。 （2）有同学发现一般发动机功率大的汽车最高时速就会比较高，若汽车的牵引力用表示，速度用表示，汽车的输出功率用P表示，请推导出、与之间的关系式。 （3）当货车以的输出功率、的速度匀速行驶时，计算货车最多可装载的货物重量。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$