11.1 功-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(沪粤版2024)

第十一章　功与机械能 11.1　功 1. C 2. C 3. B 解析:小明将地上的球捡起来, 手对球有力的作用,球在该力的方向 上通过了一定的距离,故手对球做功, ①正确;小明将球举起停在空中不动, 手对球有力的作用,但球没有在该力 的方向上通过一定的距离,故手对球 没有做功,②错误;小明挥动球,手对 球有力的作用,球在该力的作用下通 过了一定的距离,故手对球做功,③正 确;球飞出去,球由于惯性向前运动, 小明没有对球施加力,小明对球没有 做功,④错误。综上,手对球做功的过 程是①和③。 4. mghA 5. 0.6 0 不变 解析:由题意可 知,物体A 运动的距离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W= Fs=3N×0.2m=0.6J;重力的方向 是竖直向下的,物体A 没有在重力的 方向上移动距离,不满足做功条件,所 以重力做功为0J;在此过程中,物体 A 与桌面之间的压力和接触面的粗 糙程度均不变,故物体A 受到桌面的 滑动摩擦力不变。 6. C 解析:中学生的质量大约是 50kg,则 该 同 学 受 到 的 重 力 约 为 G=mg=50kg×10N/kg=500N;跳 起的高度大约是h=0.4m,所以该同 学从最高点至落地过程中重力所做的 功大约为W=Gh=500N×0.4m= 200J。 7. C 解析:运动员的推力对冰壶做 的功W=Fs=9N×6.0m=54J;冰 壶克 服 阻 力 做 的 功 W'=fs'= 1.5N×(6.0m+24.0m+6.0m)= 54J。 8. 改变 2500 解析:从最低点上升 到最高点的过程中,虽然速度大小不 变,但方向一直改变,所以小明的运动 状态是改变的;小明的重力G=mg= 50kg×10N/kg=500N,由题意知, 摩天轮15s只转动14 周,提升的高度 应为摩天轮的半径,所以摩天轮克服 小明重力所做的功 W=Fs=Gh= 500N×5m=2500J。 9. 静止 0 200 200 后 700 解析:根据图丙可知,在0~1s内,木 块的速度始终为0,处于静止状态,没 有移动距离,推力不做功。由图丙可 知,在3~5s内,木块做匀速直线运 动,受到的推力与摩擦力是一对平衡 力,大小相等,即f=F,由图乙可知, 在3~5s内,木块受到的推力为 200N,所以摩擦力为200N;由图丙 可知,在1~3s内,木块做加速直线 运动,但由于压力大小和接触面的粗 糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍 为200N。在5~6s内,木块向前做 减速运动,木块受到的摩擦力方向向 后。在v-t图像中,图线与时间轴所 围成的面积表示运动的距离,根据图 丙可知,1~3s木块运动的路程s1= 1 2×1.0m /s×(3s-1s)=1m,克服 摩擦力做功W1=fs1=200N×1m= 200J;3~5s木块运动的路程s2= 1.0m/s×(5s-3s)=2m,克服摩擦 力做功 W2=fs2=200N×2m= 400J;5~6s木块移动的路程s3= 1 2×1.0m /s×(6s-5s)=0.5m,克 服摩擦力做功 W3=fs3=200N× 0.5m=100J;因此在运动的全过程 中,克服摩擦力做的功 W =W1+ W2+W3=200J+400J+100J= 700J。 10. (1) 0.8 (2) 0 (3) 如图所示 (第10题) 解析:(1) 从A点运动到M 点,小球所 受重力做的功W=Gh=2N×0.4m= 0.8J。(2) 重力方向竖直向下,小球从 M 点运动到N 点,竖直方向没有移动 距离,故小球所受重力做的功为0J。 (3) 小球经过M 点时有一定的速度, 不计空气阻力和摩擦力,小球处于平 衡状态,所以小球在MN 段将做匀速 直线运动,其“速度—时间”图线为一 条平行于时间轴的直线,如图所示。 11. (1) B (2) 0.72 7.6 解析:(1) 弹 簧测力计所做的功W 与B 端离开地 面的高度h的关系分下列两种情况: ① 金属棒没完全离开地面时,在拉力 作用下绕着A 端转动,相当于一个杠 杆,支点为A,测力计对金属棒的拉力 是动力,金属棒的重力为阻力,设金属 棒长度为L,金属棒的重心到A 端的 距离为d,如图所示,由杠杆的平衡条 件可知,F1L1=GL2,由数学知识可 得 L1 L2= L d ,所以F1 G= d L ,由此可知测 力计对金属棒的拉力 F1 不变,且 F1<G;金属棒没离开地面时,测力计 对棒所做的功W=F1h,由于F1 不 变,是定值,所以W 和h成正比关系。 ② 当金属棒AB 离开地面后,由于是 竖直匀速提起金属棒,测力计对棒所 做的功W'=F1'h',由二力平衡条件 知,拉力F1'=G=5N,所以在此过程 中F1'不变,为定值,故W'和h'也成 正比关系,但F1'>F1,所以提升相同 高度时拉力F1'做功更多,即图线更 陡,由此可知,选项B最能表现弹簧 测力计对棒所做的功W 与B 端离开 地面的高度h 的关系,故应该选B。 (2) 当h1=1m时,金属棒AB 还没 离开地面,根据F1 G = d L 可知,3N 5N= d 1.2m ,解得d=0.72m,即金属棒的 重心到 A 端的距离d 为0.72m; 当h2=2m时,金属棒AB 已经离开 地面,未离开地面时,弹簧测力计示数 F1为3N且不变,弹簧测力计对棒做 的功W=F1h=F1L=3N×1.2m= 3.6J,金属棒离开地面继续上升的高 度h上升'=h2-L=2m-1.2m= 0.8m,离开地面后,弹簧测力计对棒 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1 所做的功为克服棒重力所做的功, W'=F1'h'=Gh上升'=5N×0.8m= 4J,故当h2=2m时,拉力F1总共做的 功W总=W+W'=3.6J+4J=7.6J。 (第11题) 会判断金属棒离开地面 前后处于哪个状态 解题时,要根据提供的条件, 判断金属棒处于哪个状态:金属棒 未离开地面,金属棒为杠杆,处于 平衡状态;金属棒已离开地面,拉 力做的功等于克服金属棒重力做 的功。 11.2　功　率 1. B 2. B 3. C 4. 135 108 解析:上半身的重力 G上=35G= 3 5×750N=450N ,做一 次仰卧起坐,克服重力做的功约为 W=G上h=450N×0.3m=135J; 1min内她做的总功约为W总=nW= 48×135J=6480J,则该运动员的平均 功率约为P= W总 t = 6480J 60s =108W 。 5. 甲 乙 解析:由图(a)知,相同时间 内,甲通过的路程长,因此甲物体的速度 大于乙物体的速度;由图(b)知,相同时 间内,乙做的功大于甲做的功,根据P= W t 可知,乙的功率大于甲的功率。 6. A 解析:地面对B 的支持力等于 A 和B 的重力之和,故物块B 受到的 重力和地面对物块B 的支持力大小 不等,不是一对平衡力,故①错误。以 B 为研究对象,B 做匀速直线运动,处 于平衡状态,受到平衡力的作用,而B 受到地面对它的摩擦力作用,方向水 平向右,所以物块A 对B 的摩擦力方 向水平向左,大小是10N,同时可得 地面对B 的摩擦力大小也为10N,故 ②正确,③错误。物块A 对B 的摩擦 力做的功W=fs=Fs=10N×40× 10-2m=4J,功率 P=Wt = 4J 4s= 1W,故④正确。故选A。 7. D 解析:由图乙知,2~3s内,物 体在B 区内做匀速直线运动,拉力和 摩擦力是平衡力,拉力大小等于摩擦 力,物体在拉力的方向上通过一定的 距离,拉力做功,故 A错误;物体在 C区内做减速直线运动,拉力在C 区 所做的功WC=FsC=10N×3m= 30J,故B错误;拉力在A 区做的功 WA=FsA=10N×3m=30J,拉力在 A 区做功的功率PA= WA t = 30J 2s= 15W,故C错误;拉力在C 区做功 的功率PC= WC t' = 30J 2s=15W ,拉 力在A、C 区做功的功率相同,故D 正确。 8. B 解析:记1节动车的额定功率 为P,则动力F=Pv ,空气阻力f= kv2,当速度为300km/h时,空气阻力 f1=kv12,因为空气阻力是总阻力的 50%,故车轮与铁轨间的摩擦阻力也 为kv12,由 平 衡 条 件 可 知 6P v1 = 2kv12 ①;当速度为360km/h时,设 开动的动车的节数为n,则由平衡条 件可知nP v2=kv1 2+kv22 ②;联立① ②,代入数据可得n=8.784;因为动 车节数为整数,所以至少应开动动车 9节,故选B。 9. C 解析:由图乙知,水泥桶在0~ 10s内上升的高度h1=3m,水泥桶 匀速上升的速度v= h1 t = 3m 10s= 0.3m/s,故A错误;由图甲可知,n= 3,则0~10s内拉力端移动的距 离s=nh1=3×3m=9m,不计滑轮 与轴 之 间 的 摩 擦 及 绳 重,则 F= 1 n (G物+G动 )= 13 × (285N+ 15N)=100N,拉力做的功W=Fs= 100N×9m=900J,故B错误;0~8s 内水 泥 桶 上 升 的 高 度 h2=vt'= 0.3m/s×8s=2.4m,建筑工人对水 泥桶做的功 W'=G物h2=285N× 2.4m=684J,故C正确;拉力端移动 的速 度v'=nv=3×0.3m/s= 0.9m/s,建筑工人对绳的拉力的功率 P=Fv'=100N×0.9m/s=90W,故 D错误。 10. 解析:(1) 由题图甲可知,第7~ 15min,智能快递车移动的速度为 5m/s,距离s=vt=5m/s×(15- 7)×60s=2400m。(2) 在7~15min 内,该车动力做功的功率是150W,根 据P=Wt = Fs t =Fv 得,动力F= P v= 150W 5m/s=30N ,这段时间内动力F 随时间t变化的关系图像如图所示。 (第10题) 11. C 解析:根据图像可知,当质量 为15kg时,功率最大,则每回搬运货 箱的个数n=15kg5kg=3 ;以最大功率 搬运货箱时,时间最短,则搬运3个货 箱时,根据Pt=mgh,得t= mgh P = 15kg×10N/kg×12m 25W =72s ,而下楼 的时间为上楼时间的一半,即36s,搬 运30个货箱需要303=10 回,因此把 货箱全部搬上楼的最少时间t总 = 10t'=10×(72s+36s)=1080s。 搬物上楼最短时间的计算 解决本题要求同学们能根据 图像得出有效信息,知道什么时候 功 率 最 大,以 及 会 根 据 功 的 关 系mgh=Pt求运动时间。根据图 像可知,当质量为15kg时,功率最 大,进而求出以最大功率对货箱做 功时每回应搬货箱的个数,以最大 功率搬运货箱时,时间最短,根据 Pt=mgh求出搬运时间。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2 1 11.1　功 ▶ “答案与解析”见P1 1. 工人分别用背、抱、平拉、水平滚拉的方式运 送同一根圆柱形木材,在相同水平地面上匀 速通过相同路程,过程中对该木材做功最多 的是 ( ) A. B. C. D. 2. 如图所示,小明先后用同样大小的力F 将不 同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙水平 面上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。下列 关于它们之间大小关系的说法正确的是 ( ) (第2题) A. W1>W2 B. W1<W2 C. W1=W2 D. 无法确定 3. (2024·邢台南宫期末)小明运用学习的美术 技能将体育课上掷实心球的情景(包含四个 过程)绘制出来,如图所示,其中手对球做功 的过程是 ( ) (第3题) A. ①和②B. ①和③C. ②和④D. ③和④ 4. 如图所示,将质量为m 的小球从A 点由静止 释放,使其向右侧摆动。已知B 点是小球摆 动过程中的最低点,C 点是小球摆到右侧的 最高点。小球从A 点摆动到B 点的过程中, 重力对小球做的功为 (选用已知物 理量m、g、hA、hC 表示)。 (第4题) 5. (2024·十堰丹江口期末)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,从图甲位置运动到图乙位置。在此过 程中,推力F 对物体A 做功 J,物体 A 所受重力做功 J,物体A 受到桌 面的滑动摩擦力 (选填“变大”“变 小”或“不变”)。 (第5题) 6. 如图为某九年级同学立定跳远比赛时经过起 跳点、最高点、落地点三个位置的示意图,则 该同学从最高点至落地过程中重力所做的功 最接近(g取10N/kg) ( ) (第6题) A. 5J B. 50J C. 200J D. 1000J 7. 新情境·社会热点 如图所示,某次比赛中,运 动员推着冰壶从A 点运动6.0m到达B 点 时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30.0m停 在O 点。若运动员对冰壶的水平推力为 9N,冰壶运动过程中受到水平方向的阻力, 大小恒定为1.5N。从A 点到O 点冰壶沿直 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十 第十一章　功与机械能 2 线运动,此过程中 ( ) (第7题) A. 推力对冰壶做的功为270J B. 推力对冰壶做的功为324J C. 冰壶克服阻力做的功为54J D. 冰壶克服阻力做的功为45J (第8题) 8. (2024·怀化鹤城校级一模)如 图所示为游乐场中在竖直面内 转动的摩天轮,小明乘坐该摩 天轮时速度大小不变,则他从 最低点上升到最高点的过程中,他的运动状 态 (选填“改变”或“不变”);若小明 的质量为50kg,摩天轮的半径为5m,每 1min转1周,则在15s内,摩天轮克服小明重 力所做的功为 J(g取10N/kg)。 9. 图像法 (2024·西安雁塔校级模拟) 如图甲所示,水平地面上有一长方 体木块,小杰用不同的水平推力F 把木块向前推动,此过程中,推力F 和木块 前进的速度v的大小随时间t的变化情况分 别如图乙、丙所示。在0~1s内,木块处于 状 态,推 力 对 木 块 做 的 功 为 J;在1~3s内,木块受到 N 的摩擦力;在3~5s内,木块受到 N 的摩擦力;在5~6s内,木块受到的摩擦力方 向向 (选填“前”或“后”)。在运动的 全过程中,克服摩擦力做的功为 J。 (第9题) 10. 如图甲所示,将重2N的小球从高0.4m的 轨道A 点由静止释放,沿轨道运动到水平 面并经过M、N 点。已知:弧形轨道AM 长 0.6m,水平轨道MN 长0.7m(轨道光滑无 摩擦,忽略空气阻力)。 (第10题) (1) 小球从A 点运动到M 点,小球所受重 力做的功为 J。 (2) 小球从M 点运动到N 点,小球所受重 力做的功为 J。 (3) 以小球经过M 点时为计时起点,在图 乙中大致画出小球在 MN 段运动的“速 度—时间”图线。 11. ★一根长度为1.2m、重为5N的金属棒AB 置于水平地面上,用弹簧测力计始终沿竖直 方向拉棒的B 端将其缓慢匀速拉起,直至 离开地面,如图所示。 (第11题) (1) 此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W 与B 端离开地面的高度h的关系最合理的 是 。 A. B. C. D. (2) 在拉起的过程中,当h1=1m时,测力 计的示数F1为3N,由此推断:金属棒的重 心到A 端的距离d= m;当h2= 2m 时,拉 力 F1 总 共 做 的 功 W总 = J。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)九年级 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋注:标“★”的题目设有“方法归纳”,标“易错题”的设有“易错警示”,详见“答案与解析”。