专题11.3 功(知识梳理+4个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 )-2025-2026学年苏科版物理九年级上册同步培优讲练(2024新教材)
2025-09-28
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 三、功 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.44 MB |
| 发布时间 | 2025-09-28 |
| 更新时间 | 2025-09-28 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54143197.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题11.3 功
(知识梳理+4个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共37题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:功 1
知识点梳理02:斜面 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:功的概念和单位 2
考点2:力做功的必要因素 3
考点3:功的计算和估算 3
考点4:比较功的大小 4
中考真题 实战演练 4
难度分层 拔尖冲刺 6
基础夯实 6
培优拔高 9
知识点梳理01:功
1.定义
在物理学上,把力与物体在力的方向上通过的距离的成绩称为机械功,简称功
用W表示功,F表示力,s表示在力的方向上通过的距离,则功的定义式:W=Fs
2.做功的条件
做功的两个必要条件:①对物体有力的作用;②物体要在力的方向上通过一定的距离
由做功的必要条件可知以下三种情况力对物体不做功
①“不劳无功”,物体通过了距离,但没有力作用在物体上;
②“不动无功”有力作用在物体上,物体静止不动,没有通过距离;
③“劳而无功”,有力作用在物体上,物体也通过了距离,但力的方向和通过的距离方向互相垂直,沿力方向上物体没有通过距离。
3.功的原理
在使用机械时,人们要对物体和机械都做功,也就是要克服物体和机械受到的阻力做功,因此人们对物体做的功不少于物体阻力所做的功,人们对机械做的功不少于机械上的阻力做的功,所以任何机械都不省功,这就是功的原理
知识点梳理02:斜面
斜面是一种省力、费距离的简单机械。
直接用手做功:(G——物重;h——竖直上升高度)
使用斜面做功:(F——沿斜面方向的推力;s——沿斜面方向移动的距离)
摩擦力做功:(——物体所受摩擦力)
根据功的原理:不考虑摩擦力时,,,得
如果斜面与物体间有摩擦,则,
考点1:功的概念和单位
【典例精讲】(25-26九年级上·四川绵阳·开学考试)如图甲中的球形石墩,小致用图乙的方式移动它。关于小致的做法,下列说法正确的是( )
A.省功 B.省力 C.费力 D.省距离
【变式训练01】(24-25九年级下·河南周口·期中)在物理学中,除了基本的物理量如长度、时间、质量等之外,定义物理量的方法还有比值法、乘积法等,如用质量与体积的比值定义 ,用力与距离的乘积定义 。
【变式训练02】(24-25九年级上·广东清远·期中)关于对功的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
B.把重1N的物体举起1m所做的功为1J
C.物体通过的路程越长,作用力做功越多
D.力作用的时间越长,做的功就越多
考点2:力做功的必要因素
【典例精讲】(25-26九年级上·陕西延安·阶段练习)西安大唐不夜城的夜景被誉为“中国最美夜景之一”。某科技兴趣小组使用无人机航拍大唐不夜城夜景,如图所示,当无人机匀速竖直上升时,升力对无人机 ;当无人机水平匀速直线飞行时,升力对无人机 。(均选填“做功”或“不做功”)
【变式训练01】(25-26九年级上·江西九江·阶段练习)物体在拉力作用下,沿水平方向匀速运动一段距离,则 功, 功。(均选填“做”或“不做”)
【变式训练02】(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)下列情形中,力对物体做了功的是( )
A.用脚踢足球,足球在草坪上滚动
B.举重运动员举起杠铃的过程
C.用力推木箱在水平面运动
D.提着一桶水从1楼走到2楼
考点3:功的计算和估算
【典例精讲】(25-26九年级上·陕西延安·阶段练习)2025年3月31日是第30个全国中小学生安全教育日,老师为同学们讲解了高空抛物的危害:一个鸡蛋从高空落下,可以使人头皮受损,甚至危及人的生命。如果一个鸡蛋从20m高处落下,鸡蛋重力所做的功最接近的是( )
A.1J B.10J C.100J D.200J
【变式训练01】(25-26九年级上·宁夏银川·开学考试)在水平面上有一重为10N的长方体,用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,此时它所受的摩擦力为 N,拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动了2米,此时它所受到的摩擦力为 N ,拉力做功 J;若拉力增大至8N时,长方体所受的摩擦力为 N。
【变式训练02】(25-26九年级上·重庆·开学考试)重的木箱在水平拉力的作用下沿水平地面匀速前进了,此过程中拉力做功,则拉力大小为 N,重力做功 J。
考点4:比较功的大小
【典例精讲】(2025·黑龙江佳木斯·二模)探究“阻力对物体运动的影响”:
(1)实验过程中,应先后将毛巾、棉布平整地铺在木板上,让小车每次从斜面顶端由静止自由滑下,如图所示可得到结论:表面越光滑,小车运动的距离越远,速度减小得越 ,从而说明力是 物体运动状态的原因。
(2)该小车在毛巾表面和棉布表面运动全过程克服摩擦力做功分别为和,则 (选填“>”、“<”、“=”)
【变式训练01】(2025·湖南长沙·三模)在粗糙水平面上有一物体,用力拉这个物体沿直线运动了一段距离,拉力所做的功为;在光滑水平面上有另一个物体,现仍用等大的力拉这个物体沿直线运动了同样一段路程,拉力所做的功为,则( )
A. B.
C. D.以上三种情况都有可能
【变式训练02】(2025·贵州毕节·二模)如图所示,在同一水平面上,用同样大小的力,先后将质量为m小车和质量为2m的物块分别移动相同的距离。该力所做功的大小分别为W1和W2,请你判断W1和W2的大小关系并写出理由。
1.(2025·江苏宿迁·中考真题)2024年巴黎奥运会上我国举重运动员李发彬在男子61公斤级比赛中成功卫冕,以310kg的总成绩获得金牌,并创造了新的奥运会纪录。下列关于举重比赛中的受力分析正确的是( )
A.李发彬对地面的压力和地面对他的支持力是一对平衡力
B.李发彬对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力
C.杠铃对李发彬的压力和他对杠铃的支持力是一对平衡力
D.李发彬举着杠铃不动时,他对杠铃也做了功
2.(2025·江苏盐城·中考真题)大课间时同学们在操场上玩篮球,下列有关说法正确的是( )
A.篮球在上升过程中,所受大气压变大
B.篮球在空中继续运动,表明篮球受到惯性作用
C.篮球在下落过程中,重力对篮球做功
D.篮球碰到篮板被弹回,使篮球弹回的力的施力物体是发生形变的篮球
3.(2025·江苏扬州·中考真题)学校园艺师傅拿着园艺剪刀沿水平路面行走过程中,园艺师傅对园艺剪刀 (选填“做功”或“不做功”),如图所示,当剪较粗大树枝时,将树枝 (选填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴更容易剪断树枝。
4.(2025·江苏南京·中考真题)一根木棒AB置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示,在此过程中,弹簧测力计对棒拉力大小F与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。请根据图象解答下列问题。
(1)该金属棒的长度L为 m;
(2)在B端拉起的整个过程中,测力计拉力做功W为 J;当x=1.6m时,金属棒的重心高度H为 m;
(3)求金属棒的重心到A端的距离d为 m。
5.(2025·江苏常州·中考真题)如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人,重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力,机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m,则机器人所受的重力做功 J,水平动力做的功是 J。
基础夯实
1.(2025·江苏常州·中考真题)机器狗能帮助人们搬运重物;不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A.蹲着不动 B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动 D.承载重物匀速水平移动
2.(2025·江苏连云港·二模)下列过程中,人对物体做功的是( )
A.小孩推车,车未动 B.手提水桶在水平路面上匀速前进
C.人拉着小车向前运动 D.踢出去的足球在地面上滚动一段距离
3.(2025·江苏无锡·二模)如图所示,水平地面点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向的力作用向右运动,利用频闪照片每隔记录物体运动状况。已知物体在段做匀速直线运动,下面说法不正确的是( )
A.段的平均速度为 B.段的摩擦力为
C.点右侧地面较粗糙 D.段拉力做的功为
4.(2025·江苏常州·二模)如图所示,铁块重5N,吸附在竖直的磁性黑板上,用竖直向上8N的力F1推动铁块,恰能使其匀速向上运动2m,则推力F1对铁块所做的功为 J。若撤去F1,改用另一个平行于黑板的力F2使铁块匀速下降,则F2= N,方向 。
5.(24-25九年级上·广东惠州·期中)水平地面上一静止木箱重800N,某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m,撤去推力后木箱又继续前进了2m,整个过程中水平推力做功 J,重力做功 J。撤去推力后木箱仍继续前进,此时对木箱 (选填“有”或“没有”)做功。
6.(24-25九年级上·安徽·阶段练习)在掷实心球的过程中,小江同学用90N的力将重为20N的实心球投出,实心球在空中划出一条弧线,相关数据如图所示,实心球从最高点到落地的过程中,重力对实心球做的功为 J。
7.(23-24九年级上·贵州遵义·期末)跳绳(一分钟正摇双脚跳绳)是遵义市体育中考选考项目之一。质量为50kg的小李同学在某次跳绳训练中,他的重心离地面的高度h随时间t变化关系的图像如图所示。若他保持图中的跳绳规律不变,连续跳绳1min克服自身重力做功 J。(g取10N/kg)
8.(2025·四川·模拟预测)2025年3月30日,成都马拉松比赛从都江堰鸣枪开跑,据了解本次成都马拉松比赛全程42.195公里,吸引了1万名来自全国各地的跑友,最终遵义选手丁常琴以2小时34分58秒的成绩夺得女子组冠军,若把她的成绩取为2小时30分钟,将比赛全程取为42公里。求:
(1)女子组冠军全程的平均速度是多少km/h?
(2)若她的一只鞋子的质量为200g,跑步过程中鞋子离地面的高度为20cm,则她的脚落地一次重力对鞋子做的功为多少?(g=10N/kg)
9.(24-25九年级·全国·假期作业)如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
解决下列问题:
(1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ;
(2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ;
(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ;
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择 ;
(5)进一步分析实验数据,你还发现什么规律 ?(写出一个即可)
10.(2025·北京门头沟·二模)阅读材料;回答下列问题;
我们的近邻——火星
火星是离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。欧洲古称火星为玛尔斯,古罗马神话中的战神,也被称为“红色星球”。古汉语中则因为它荧荧如火,位置、亮度时常变动让人无法捉摸而称之为荧惑。
火星橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖,火星的直径约为地球的一半,质量大约是地球的九分之一,g值大约是地球的五分之二,自转轴倾角、自转周期则与地球相近,但公转周期是地球的两倍。火星亮度最高可达-2.9等,但在大部分时间里比木星暗。
火星大气以二氧化碳为主,既稀薄又寒冷,气压很低。遍布撞击坑、峡谷、沙丘和砾石,由于零摄氏度以下水就会结冰,而在火星上,5摄氏度以上水就会沸腾,因而火星表面没有稳定的液态水。火星南半球是古老、充满撞击坑的高地,北半球则是较年轻的低地平原。火星上有太阳系已知最大的山奥林帕斯山,最大的峡谷水手号峡谷。火星有两个天然卫星:火卫一和火卫二,形状不规则,可能是捕获的小行星。根据观测的证据,火星被观察到类似地下水涌出的现象,南极冰冠有部分退缩,雷达数据显示两极和中纬度地表下存在大量的水冰。
2021年5月15日,我国科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认,天问一号着陆巡视器成功着陆于预选着陆区,我国首次火星探测任务取得圆满成功。
(1)简要写出火星上水5℃就会沸腾的原因 。
(2)用火箭将“祝融号”发射到火星,火箭对“祝融号”所做的功为W1,假设我们有能力,在火地距离相同的情况下用火箭将“祝融号”发射回地球,火箭对“祝融号”所做的功为W2,则下列选项正确的是( )
A.W1>W 2 B. W 1<W 2 C. W 1=W 2
培优拔高
11.(25-26九年级上·辽宁鞍山·开学考试)2025年5月6日,在世界斯诺克锦标赛决赛中,赵心童战胜对手成功夺冠,成为首位获得世锦赛冠军的中国大陆球员。如图是比赛中球杆击球后两球相撞分离运动的情景,下列说法不正确的是( )
A.A球在桌面滚动过程中,球杆对A球没有做功
B.A球撞击B球后,两球的运动状态都发生了改变
C.A球对B球的力大于B球对A球的力
D.A球撞击静止的B球,使B球运动,说明力是改变物体运动状态的原因
12.(25-26九年级上·陕西西安·开学考试)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A.甲图,人用力搬石头没有搬动 B.乙图,人将货物从地面拉到高处
C.丙图,人用力推车没有推动 D.丁图,人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动
13.(24-25九年级下·江苏南通·期中)如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙,下列说法正确的是( )
A.0-4s内,物块受的滑动摩擦力为2N
B.12-14s内,拉力F做功72J
C.16s时,撤去F,物体将做匀速直线运动
D.物块10s时的速度小于5m/s
14.(2025·湖南衡阳·二模)如图是小洋练习投掷实心球的过程,他用90N的力将重为20N的球投出,相关数据如图所示。球从最高点到落地的过程中,球的重力做功 J;若在最高点,球受到的力全部消失,球的运动情况是: 。
15.(24-25九年级下·福建泉州·期中)在水平地面上沿水平方向推重20N的木箱,推力与木箱速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知,2~4s内摩擦力为 N,4~6s内推力对木箱做的功为 J。
16.(2025·安徽·三模)如图甲所示,甲、乙两块完全相同的木块依次放在同一水平面上,分别在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它们运动的图像如图乙所示。则在前4s拉力、做的功 (选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”)。
17.(25-26九年级上·辽宁·开学考试)甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶,它们的牵引力F甲︰F乙=3︰1,速度v甲:v乙=4︰1,则在相等时间内牵引力做的功W甲︰W乙= ,甲车的质量为200千克,甲车的重力在单位时间内做功为 。
18.(2025·四川广安·三模)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,一质量为的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其下落速度与时间的关系如图所示,整个下落过程用时,前下落了,后匀速下落直至落地。求:取
(1)后内运动员下落的高度;
(2)整个下落过程中重力所做的功。
19.(2025·江苏南京·三模)利用一只圆柱形透明玻璃杯做以下实验:
(1)如图甲所示,将杯子放在水平桌面上,用大小相同的力F1分别在A、B两点沿水平方向向右推杯子,推A点时,杯子会倒,而推B点时,杯子会水平向右移动,说明力的作用效果与力的 有关;
(2)如图乙所示,将杯子斜放在斜面上(图a),杯子不容易滑动,而将杯子横放在同一斜面上时(图b),杯子会滚下斜面,说明 ;
(3)如图丙所示,在杯子内盛水,拿一只筷子用大小相同的力敲击杯口,当盛水量不同时,发现杯子发出 不同的声音;
(4)如图丁所示,用一根细棉线缠绕在杯身上,将杯子横放在水平桌面上,用大小为2N的水平力F2拉动细棉线使杯子从C点滚动到D点,若CD=0.5m,则在此过程中拉力F2所做的功为 J。
20.(24-25九年级下·吉林·阶段练习)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验前,应首先观察弹簧测力计的量程和 ,然后检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上;
(2)用弹簧测力计沿水平方向拉动物体做 运动,比较甲、乙两图的实验数据可知:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)若已知甲中物体移动距离为60cm,则弹簧测力计对物体做功为 ;
(4)根据实验结论可知,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重 的同学。
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专题11.3 功
(知识梳理+4个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共37题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:功 1
知识点梳理02:斜面 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:功的概念和单位 2
考点2:力做功的必要因素 4
考点3:功的计算和估算 5
考点4:比较功的大小 6
中考真题 实战演练 7
难度分层 拔尖冲刺 10
基础夯实 10
培优拔高 16
知识点梳理01:功
1.定义
在物理学上,把力与物体在力的方向上通过的距离的成绩称为机械功,简称功
用W表示功,F表示力,s表示在力的方向上通过的距离,则功的定义式:W=Fs
2.做功的条件
做功的两个必要条件:①对物体有力的作用;②物体要在力的方向上通过一定的距离
由做功的必要条件可知以下三种情况力对物体不做功
①“不劳无功”,物体通过了距离,但没有力作用在物体上;
②“不动无功”有力作用在物体上,物体静止不动,没有通过距离;
③“劳而无功”,有力作用在物体上,物体也通过了距离,但力的方向和通过的距离方向互相垂直,沿力方向上物体没有通过距离。
3.功的原理
在使用机械时,人们要对物体和机械都做功,也就是要克服物体和机械受到的阻力做功,因此人们对物体做的功不少于物体阻力所做的功,人们对机械做的功不少于机械上的阻力做的功,所以任何机械都不省功,这就是功的原理
知识点梳理02:斜面
斜面是一种省力、费距离的简单机械。
直接用手做功:(G——物重;h——竖直上升高度)
使用斜面做功:(F——沿斜面方向的推力;s——沿斜面方向移动的距离)
摩擦力做功:(——物体所受摩擦力)
根据功的原理:不考虑摩擦力时,,,得
如果斜面与物体间有摩擦,则,
考点1:功的概念和单位
【典例精讲】(25-26九年级上·四川绵阳·开学考试)如图甲中的球形石墩,小致用图乙的方式移动它。关于小致的做法,下列说法正确的是( )
A.省功 B.省力 C.费力 D.省距离
【答案】B
【规范解答】A.由于存在摩擦,使用任何机械,都不能省功,故A错误;
BC.由图乙得,移动石墩的力由两段绳子承受,拉力减小,即小致用图乙的方式移动它,可以省力,故B正确,C错误;
D.拉力移动的距离为石墩移动距离的2倍,则按图乙移动石墩,费距离,故D错误。
故选B。
【变式训练01】(24-25九年级下·河南周口·期中)在物理学中,除了基本的物理量如长度、时间、质量等之外,定义物理量的方法还有比值法、乘积法等,如用质量与体积的比值定义 ,用力与距离的乘积定义 。
【答案】 密度 功
【规范解答】[1]在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,其定义式为,密度是用质量与体积的比值来定义的。
[2]在物理学中,用力与物体在力的方向上移动距离的乘积定义功,其计算公式为 W=Fs ,功是用力与距离的乘积来定义的。
【变式训练02】(24-25九年级上·广东清远·期中)关于对功的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
B.把重1N的物体举起1m所做的功为1J
C.物体通过的路程越长,作用力做功越多
D.力作用的时间越长,做的功就越多
【答案】B
【规范解答】A.根据可知,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,所以不能确定力做功多少,故A错误;
B.由题可知,把重1N的物体举起1m所做的功为
故B正确;
C.根据可知,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C错误;
D.物体做功的多少与物体受力的大小和在力的方向上移动的距离有关,与时间无关,故D错误。
故选B。
考点2:力做功的必要因素
【典例精讲】(25-26九年级上·陕西延安·阶段练习)西安大唐不夜城的夜景被誉为“中国最美夜景之一”。某科技兴趣小组使用无人机航拍大唐不夜城夜景,如图所示,当无人机匀速竖直上升时,升力对无人机 ;当无人机水平匀速直线飞行时,升力对无人机 。(均选填“做功”或“不做功”)
【答案】 做功 不做功
【规范解答】[1][2]做功的两个必要因素是:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。升力的方向竖直向上,当无人机匀速竖直上升时,有在升力的方向上通过距离,升力对无人机做功;水平飞行时,没有在升力的方向上通过距离,升力对无人机不做功。
【变式训练01】(25-26九年级上·江西九江·阶段练习)物体在拉力作用下,沿水平方向匀速运动一段距离,则 功, 功。(均选填“做”或“不做”)
【答案】 做 不做
【规范解答】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
[1]拉力F作用在物体上,物体在拉力的方向上移动了一段距离,所以拉力F做功。
[2]重力G的方向是竖直向下的,物体在水平方向运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力G不做功。
【变式训练02】(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)下列情形中,力对物体做了功的是( )
A.用脚踢足球,足球在草坪上滚动
B.举重运动员举起杠铃的过程
C.用力推木箱在水平面运动
D.提着一桶水从1楼走到2楼
【答案】BCD
【规范解答】A.用脚踢足球,足球在草坪上滚动时,足球没有持续受到脚对它的力的作用,虽然移动了距离,但没有力的作用,故该过程中人对足球没有做功,故A不符合题意;
B.举重运动员举起杠铃的过程中,力的方向向上,杠铃向上移动了距离,所以举重运动员对杠铃做了功,故B符合题意;
C.用力推木箱在水平面运动,人对木箱施加了力,木箱沿力的方向移动了距离,人对木箱做了功,故C符合题意;
D.提着一桶水从1楼走到2楼的过程中,人对水桶的力向上,水桶向上移动了距离,故人对水桶做了功,故D符合题意。
故选BCD。
考点3:功的计算和估算
【典例精讲】(25-26九年级上·陕西延安·阶段练习)2025年3月31日是第30个全国中小学生安全教育日,老师为同学们讲解了高空抛物的危害:一个鸡蛋从高空落下,可以使人头皮受损,甚至危及人的生命。如果一个鸡蛋从20m高处落下,鸡蛋重力所做的功最接近的是( )
A.1J B.10J C.100J D.200J
【答案】B
【规范解答】一个鸡蛋的重力约为0.5N,如果一个鸡蛋从20m高处落下,鸡蛋重力所做的功
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式训练01】(25-26九年级上·宁夏银川·开学考试)在水平面上有一重为10N的长方体,用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,此时它所受的摩擦力为 N,拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动了2米,此时它所受到的摩擦力为 N ,拉力做功 J;若拉力增大至8N时,长方体所受的摩擦力为 N。
【答案】 4 6 12 6
【规范解答】[1]在水平面上有一重为10N的长方体,用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,受到了水平向右的拉力,还受到了水平向左的摩擦力,由于静止,处于平衡状态,故向左的摩擦力的大小为4N。
[2][3]拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动,处于平衡状态,此时为滑动摩擦力,其的大小为6N,拉力做功
[4]当增大为8N时,影响滑动摩擦力的压力和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力的大小不变,为6N。
【变式训练02】(25-26九年级上·重庆·开学考试)重的木箱在水平拉力的作用下沿水平地面匀速前进了,此过程中拉力做功,则拉力大小为 N,重力做功 J。
【答案】
200 0
【规范解答】[1]已知拉力做功,移动的距离是10m,则拉力为
[2]根据题意,当前物体在水平方向移动距离,竖直方向上无距离,因此竖直方向的重力不做功,做功为0J。
考点4:比较功的大小
【典例精讲】(2025·黑龙江佳木斯·二模)探究“阻力对物体运动的影响”:
(1)实验过程中,应先后将毛巾、棉布平整地铺在木板上,让小车每次从斜面顶端由静止自由滑下,如图所示可得到结论:表面越光滑,小车运动的距离越远,速度减小得越 ,从而说明力是 物体运动状态的原因。
(2)该小车在毛巾表面和棉布表面运动全过程克服摩擦力做功分别为和,则 (选填“>”、“<”、“=”)
【答案】(1) 慢 改变
(2)=
【规范解答】(1)[1][2]由图中可知,小车在木板表面滑行的距离最长,在毛巾表面滑行的距离最短,故可知表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越远,速度减小得越慢。小车滑行时,受到阻力的作用,运动速度逐渐变小,说明力是改变物体运动状态的原因。
(2)让小车从斜面同一位置静止滑下,小车在水平面上的速度相同,根据影响动能大小的因素,小车到达水平面上时的动能大小相同,最后速度为0,动能为0,故小车减小的动能是相同的,小车的动能全部转化为内能,大小等于克服阻力做的功,故小车在毛巾和棉布表面上克服阻力做功相等,即。
【变式训练01】(2025·湖南长沙·三模)在粗糙水平面上有一物体,用力拉这个物体沿直线运动了一段距离,拉力所做的功为;在光滑水平面上有另一个物体,现仍用等大的力拉这个物体沿直线运动了同样一段路程,拉力所做的功为,则( )
A. B.
C. D.以上三种情况都有可能
【答案】A
【规范解答】根据功的计算公式可知,两次所用拉力F大小相等,两次拉物体运动的距离s相同,所以,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式训练02】(2025·贵州毕节·二模)如图所示,在同一水平面上,用同样大小的力,先后将质量为m小车和质量为2m的物块分别移动相同的距离。该力所做功的大小分别为W1和W2,请你判断W1和W2的大小关系并写出理由。
【答案】见解析
【规范解答】在两次操作中,由于力的大小和移动距离均相等,根据功的计算公式,可以得出两次所做的功是相等的,即。
1.(2025·江苏宿迁·中考真题)2024年巴黎奥运会上我国举重运动员李发彬在男子61公斤级比赛中成功卫冕,以310kg的总成绩获得金牌,并创造了新的奥运会纪录。下列关于举重比赛中的受力分析正确的是( )
A.李发彬对地面的压力和地面对他的支持力是一对平衡力
B.李发彬对地面的压力和地面对他的支持力是一对相互作用力
C.杠铃对李发彬的压力和他对杠铃的支持力是一对平衡力
D.李发彬举着杠铃不动时,他对杠铃也做了功
【答案】B
【规范解答】AB.李发彬对地面的压力大小等于自身的重力和杠铃的重力之和,与地面对他的支持力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故A错误,B正确;
C.杠铃对李发彬的压力和他对杠铃的支持力作用在两个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故C错误;
D.李发彬举着杠铃不动时,李发彬对杠铃有力的作用,但在力的方向没有移动距离,所以他对杠铃没有做功,故D错误。
故选B。
2.(2025·江苏盐城·中考真题)大课间时同学们在操场上玩篮球,下列有关说法正确的是( )
A.篮球在上升过程中,所受大气压变大
B.篮球在空中继续运动,表明篮球受到惯性作用
C.篮球在下落过程中,重力对篮球做功
D.篮球碰到篮板被弹回,使篮球弹回的力的施力物体是发生形变的篮球
【答案】C
【规范解答】A.大气压与高度有关,高度越高,大气压越小,因此篮球在上升过程中,所受大气压变小,故A错误;
B.球在空中继续运动,是因为球具有惯性,保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不可以说受到惯性作用,故B错误;
C.重力的方向总是竖直向下的,篮球在下落过程中,篮球受重力且在力的方向移动了一定距离,因此重力对篮球做功,故C正确;
D.球碰到篮板被弹回,是因为篮板由于形变想要恢复其原状对与其接触的篮球一个力,所以使球弹回的力的施力物体是篮板,故D错误。
故选C。
3.(2025·江苏扬州·中考真题)学校园艺师傅拿着园艺剪刀沿水平路面行走过程中,园艺师傅对园艺剪刀 (选填“做功”或“不做功”),如图所示,当剪较粗大树枝时,将树枝 (选填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴更容易剪断树枝。
【答案】 不做功 靠近
【规范解答】[1]园艺师傅拿着园艺剪刀,对剪刀施加向上的力,沿水平路面行走过程中,则力的方向与剪刀运动方向垂直,所以园艺师傅对园艺剪刀不做功。
[2]树枝对剪刀的作用力为阻力,人对剪刀的力为动力,支点在剪刀轴处; 在同样的情况下,让树枝往剪刀轴靠近,减小了阻力臂,阻力和动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力减小,因此园艺工人应当让树枝尽量靠近剪刀轴点,达到省力的目的,更容易剪断树枝。
4.(2025·江苏南京·中考真题)一根木棒AB置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示,在此过程中,弹簧测力计对棒拉力大小F与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。请根据图象解答下列问题。
(1)该金属棒的长度L为 m;
(2)在B端拉起的整个过程中,测力计拉力做功W为 J;当x=1.6m时,金属棒的重心高度H为 m;
(3)求金属棒的重心到A端的距离d为 m。
【答案】 1.2 5.6 1.12 0.72
【规范解答】(1)[1]由图甲可知,由于拉力始终竖直向上,由杠杆的平衡条件可知,拉力不变(动力臂与阻力臂之比不变)。由图乙知当B端离开地面的距离为1.2m后,金属棒悬空,测力计的拉力从3N变为5N,说明AB的长度为1.2m且金属棒的重力G=5N。
(2)[2]测力计做的功
[3]由杠杆平衡条件得,则金属棒的重心到A端的距离为
当x=1.6m时,金属棒的重心高度
H=1.6m-1.2m+0.72m=1.12m
(3)[4]由(2)计算可知,金属棒的重心到A端的距离
d=L1=0.72m
5.(2025·江苏常州·中考真题)如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人,重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力,机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m,则机器人所受的重力做功 J,水平动力做的功是 J。
【答案】 0 1500
【规范解答】[1]机器人在水平地面上前进,在重力方向上没有移动距离,重力做功为0J,重力对机器人不做功。
[2]水平动力做的功
基础夯实
1.(2025·江苏常州·中考真题)机器狗能帮助人们搬运重物;不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A.蹲着不动 B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动 D.承载重物匀速水平移动
【答案】B
【规范解答】对重物A受力分析可知,机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用,根据力做功的两个必要因素可知,需要在竖直方向上移动一定的距离,因此需要托举重物匀速竖直上升,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(2025·江苏连云港·二模)下列过程中,人对物体做功的是( )
A.小孩推车,车未动 B.手提水桶在水平路面上匀速前进
C.人拉着小车向前运动 D.踢出去的足球在地面上滚动一段距离
【答案】C
【规范解答】A.小孩推车,车未动,有力无距离,则人对物体没做功,故A不符合题意;
B.手提水桶在水平路面上匀速前进,力与距离垂直,则人对物体没做功,故B不符合题意;
C.人拉着小车向前运动,有力有距离,则人对物体做了功,故C符合题意;
D.踢出去的足球在地面上滚动一段距离,无力有距离,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025·江苏无锡·二模)如图所示,水平地面点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向的力作用向右运动,利用频闪照片每隔记录物体运动状况。已知物体在段做匀速直线运动,下面说法不正确的是( )
A.段的平均速度为 B.段的摩擦力为
C.点右侧地面较粗糙 D.段拉力做的功为
【答案】C
【规范解答】A.由图可知物体在MN段的路程为,所用时间为,则MN段的平均速度为,已知物体在MO段均做匀速直线运动,因此MO段的平均速度也是2.5m/s,故A正确,不符合题意;
B.已知物体在MO段做匀速直线运动,在水平方向上受到向右的拉力F和向左的摩擦力f,由二力平衡的条件可知道MO段的摩擦力为,故B正确,不符合题意;
C.物体在MN段做匀速直线运动,摩擦力等于拉力,物体在OQ段做加速运动,摩擦力小于拉力,所以物体在MN段的摩擦力大于OQ段的摩擦力,所以O点右侧比较光滑,故C错误,符合题意。
D.由图可知,OQ段的路程为,拉力做的功为,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(2025·江苏常州·二模)如图所示,铁块重5N,吸附在竖直的磁性黑板上,用竖直向上8N的力F1推动铁块,恰能使其匀速向上运动2m,则推力F1对铁块所做的功为 J。若撤去F1,改用另一个平行于黑板的力F2使铁块匀速下降,则F2= N,方向 。
【答案】 16 2 竖直向上
【规范解答】[1]根据功的计算公式,已知,,则推力做的功
[2]当铁块匀速向上运动时,在竖直方向上受到竖直向上的推力、竖直向下的重力和竖直向下的摩擦力,根据力的平衡条件,这三个力的合力为0,即
已知,,则摩擦力
因为滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,当铁块匀速下降时,压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍为3N,方向竖直向上(因为摩擦力总是阻碍物体相对运动,铁块匀速下降,相对黑板向下运动,所以摩擦力向上)。当铁块匀速下降时,在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力和推力,根据力的平衡条件可得
则
[3]因为要使铁块匀速下降,需平衡重力与摩擦力的差值,方向与摩擦力同向,即竖直向上。
5.(24-25九年级上·广东惠州·期中)水平地面上一静止木箱重800N,某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m,撤去推力后木箱又继续前进了2m,整个过程中水平推力做功 J,重力做功 J。撤去推力后木箱仍继续前进,此时对木箱 (选填“有”或“没有”)做功。
【答案】 600 0 没有
【规范解答】[1]根据题意可知,水平推力做功为
W=Fs=60N×10m=600J
[2]木箱受重力的方向竖直向下,木箱水平移动,木箱在重力的方向上移动距离为0,所以重力对木箱做功为0。
[3]撤去推力后,木箱由于惯性会继续前进,木箱此时不受推力的作用,所以此时推力对木箱没有做功。
6.(24-25九年级上·安徽·阶段练习)在掷实心球的过程中,小江同学用90N的力将重为20N的实心球投出,实心球在空中划出一条弧线,相关数据如图所示,实心球从最高点到落地的过程中,重力对实心球做的功为 J。
【答案】56
【规范解答】实心球从最高点到落地的过程中,重力对实心球做的功为
7.(23-24九年级上·贵州遵义·期末)跳绳(一分钟正摇双脚跳绳)是遵义市体育中考选考项目之一。质量为50kg的小李同学在某次跳绳训练中,他的重心离地面的高度h随时间t变化关系的图像如图所示。若他保持图中的跳绳规律不变,连续跳绳1min克服自身重力做功 J。(g取10N/kg)
【答案】5000
【规范解答】由图可知,起跳的高度
h=85cm﹣80cm=5cm=0.05m
跳一次所用时间为0.3s,所以1min内所跳的次数为
小明质量m=50kg,所以小明的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
所以跳一次克服重力做的功为
W=Gh=500N×0.05m=25J
则1min内克服重力做的功为
W总=nW=200×25J=5000J
8.(2025·四川·模拟预测)2025年3月30日,成都马拉松比赛从都江堰鸣枪开跑,据了解本次成都马拉松比赛全程42.195公里,吸引了1万名来自全国各地的跑友,最终遵义选手丁常琴以2小时34分58秒的成绩夺得女子组冠军,若把她的成绩取为2小时30分钟,将比赛全程取为42公里。求:
(1)女子组冠军全程的平均速度是多少km/h?
(2)若她的一只鞋子的质量为200g,跑步过程中鞋子离地面的高度为20cm,则她的脚落地一次重力对鞋子做的功为多少?(g=10N/kg)
【答案】(1)16.8km/h
(2)0.4J
【规范解答】(1)丁常琴在比赛时的路程为s=42公里=42km,时间为t=2小时30分钟=2.5h
平均速度是
(2)鞋子的质量为m=200g=0.2kg
一只鞋子的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
跑步过程中鞋子离地面的高度为h=20cm=0.2m
脚落地一次重力对鞋子做的功W=Gh=2N×0.2m=0.4J
9.(24-25九年级·全国·假期作业)如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
解决下列问题:
(1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ;
(2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ;
(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ;
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择 ;
(5)进一步分析实验数据,你还发现什么规律 ?(写出一个即可)
【答案】 能省力 可以改变力的方向 费距离(移动更多距离) 由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 使用动滑轮和定滑轮都不能省功
【规范解答】(1)[1]由表格可知,,故使用动滑轮的好处是能省力。
(2)[2]由图甲、乙可知,拉力的方向发生了改变,故使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
(3)[3]由表格可知,,所以可知:使用动滑轮费距离(移动更多距离)。
(4)[4]想要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,可以把定滑轮和动滑轮组合起来,使用滑轮组。
(5)[5]不用机械所做的功
W1=Gh=0.98N×0.2m=0.196J
使用定滑轮做的功
W2=F2s2=1.02N×0.2m=0.204J
使用动滑轮做的功
W3=F3s3=0.55N×0.4m=0.22J
所以可得使用动滑轮和定滑轮都不能省功。
10.(2025·北京门头沟·二模)阅读材料;回答下列问题;
我们的近邻——火星
火星是离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。欧洲古称火星为玛尔斯,古罗马神话中的战神,也被称为“红色星球”。古汉语中则因为它荧荧如火,位置、亮度时常变动让人无法捉摸而称之为荧惑。
火星橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖,火星的直径约为地球的一半,质量大约是地球的九分之一,g值大约是地球的五分之二,自转轴倾角、自转周期则与地球相近,但公转周期是地球的两倍。火星亮度最高可达-2.9等,但在大部分时间里比木星暗。
火星大气以二氧化碳为主,既稀薄又寒冷,气压很低。遍布撞击坑、峡谷、沙丘和砾石,由于零摄氏度以下水就会结冰,而在火星上,5摄氏度以上水就会沸腾,因而火星表面没有稳定的液态水。火星南半球是古老、充满撞击坑的高地,北半球则是较年轻的低地平原。火星上有太阳系已知最大的山奥林帕斯山,最大的峡谷水手号峡谷。火星有两个天然卫星:火卫一和火卫二,形状不规则,可能是捕获的小行星。根据观测的证据,火星被观察到类似地下水涌出的现象,南极冰冠有部分退缩,雷达数据显示两极和中纬度地表下存在大量的水冰。
2021年5月15日,我国科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认,天问一号着陆巡视器成功着陆于预选着陆区,我国首次火星探测任务取得圆满成功。
(1)简要写出火星上水5℃就会沸腾的原因 。
(2)用火箭将“祝融号”发射到火星,火箭对“祝融号”所做的功为W1,假设我们有能力,在火地距离相同的情况下用火箭将“祝融号”发射回地球,火箭对“祝融号”所做的功为W2,则下列选项正确的是( )
A.W1>W 2 B. W 1<W 2 C. W 1=W 2
【答案】(1)水的沸点随气压下降而减小,由于火星大气压很低,所以5℃就会沸腾
(2)A
【规范解答】(1)液体的沸点与气压有关,在火星表面的大气压强比地球表面要小得多,因此水的沸点会比地球上液态水的沸点低。
(2)火星的直径约为地球的一半,质量大约是地球的九分之一,g值大约是地球的五分之二,火星引力更弱,需要克服的力更小,故W1>W 2,故A正确,BCD错误。
故选A。
培优拔高
11.(25-26九年级上·辽宁鞍山·开学考试)2025年5月6日,在世界斯诺克锦标赛决赛中,赵心童战胜对手成功夺冠,成为首位获得世锦赛冠军的中国大陆球员。如图是比赛中球杆击球后两球相撞分离运动的情景,下列说法不正确的是( )
A.A球在桌面滚动过程中,球杆对A球没有做功
B.A球撞击B球后,两球的运动状态都发生了改变
C.A球对B球的力大于B球对A球的力
D.A球撞击静止的B球,使B球运动,说明力是改变物体运动状态的原因
【答案】C
【规范解答】A.A球离开球杆后靠惯性运动,不再受到球杆的作用力,所以A球离开球杆后,在桌面滚动过程中球杆对A球没有做功,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,A球撞击B球后,两球的运动方向都发生了变化,所以两球的运动状态都发生了改变,故B正确,不符合题意;
C.A球对B球的力与B球对A球的力是一对相互作用力,大小相等,故C错误,符合题意;
D.A球撞击静止的B球,使B球运动,说明力是改变物体运动状态的原因,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.(25-26九年级上·陕西西安·开学考试)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A.甲图,人用力搬石头没有搬动 B.乙图,人将货物从地面拉到高处
C.丙图,人用力推车没有推动 D.丁图,人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【规范解答】A.人用力搬石头,没有搬动,有力的作用,但石头没有移动距离,故人对石头没有做功,故A不符合题意;
B.人将货物从地面拉到高处,拉力方向向上,货物向上移动了距离,故人对货物做功,故B符合题意;
C.人用力推车,没有推动,有力的作用,但车没有移动距离,故人对车没有做功,故C不符合题意;
D.人抱箱子沿水平方向做匀速直线运动,力的方向竖直向上,箱子移动距离的方向水平向前,在力的方向上没有移动距离,故人对箱子没有做功,故D不符合题意。
故选B。
13.(24-25九年级下·江苏南通·期中)如图甲所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F作用,每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙,下列说法正确的是( )
A.0-4s内,物块受的滑动摩擦力为2N
B.12-14s内,拉力F做功72J
C.16s时,撤去F,物体将做匀速直线运动
D.物块10s时的速度小于5m/s
【答案】D
【规范解答】由图丙可知,12到18s物体在相同时间内通过的路程相等,说明此时间内物体做匀速直线运动,由图乙结合二力平衡条件可得,物体受到的滑动摩擦力为f=F=4N
A.由图乙可知,0到4s内,物体受到的拉力2N,小于滑动摩擦力,所以此时物体应处于静止状态,所受静摩擦力等于拉力,等于2N,故A错误;
B.由图丙可知,12到14s内,物体处于匀速直线运动状态,拉力F=4N,由图丙可知通过的路程为12m,力F做的功W=Fs=4N×12m=48J
故B错误;
C.若16s时撤去F,物体对接触面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以物体所受摩擦力不变,则物体在摩擦力的作用将做减速运动,故C错误;
D.由图丙可知,从10到12s时间内,物体的平均速度为
而在这段时间内物体的拉力大于滑动摩擦力,所以物体做加速运动,则t=10s时,物块的速度一定小于5m/s,故D正确。
故选D。
14.(2025·湖南衡阳·二模)如图是小洋练习投掷实心球的过程,他用90N的力将重为20N的球投出,相关数据如图所示。球从最高点到落地的过程中,球的重力做功 J;若在最高点,球受到的力全部消失,球的运动情况是: 。
【答案】 56 做匀速直线运动
【规范解答】[1]球从最高点到落地的过程中,球的重力做功为
[2]据图可知,球做抛物线运动,在最高点时竖直方向速度为0,但水平方向仍具有一定的速度,若在最高点,球受到的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,球将做匀速直线运动。
15.(24-25九年级下·福建泉州·期中)在水平地面上沿水平方向推重20N的木箱,推力与木箱速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知,2~4s内摩擦力为 N,4~6s内推力对木箱做的功为 J。
【答案】 2 1.6
【规范解答】[1]由图可知,4~6s,物体做匀速直线运动,物体受到的滑动摩擦力等于拉力,此时拉力为2N,则此时物体受到的摩擦力为2N;2~4s内物体做加速直线运动,物体运动过程中对水平面的压力、接触面的粗糙程度不变,则物体受到的滑动摩擦力不变,为2N。
[2]由得,4~6s内木箱运动的距离为
推力对木箱做的功为
16.(2025·安徽·三模)如图甲所示,甲、乙两块完全相同的木块依次放在同一水平面上,分别在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它们运动的图像如图乙所示。则在前4s拉力、做的功 (选填“>”、“<”、“=”或“无法比较大小”)。
【答案】>
【规范解答】甲、乙是完全相同的木块,放在同一水平面上,所以木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,木块受到的滑动摩擦力f相同。因为木块匀速运动,所以拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,则
由图像得甲木块运动的速度
所以前4s甲木块移动的距离
由图像得前4s乙木块运动的路程,根据功的公式W=Fs,因为,且,所以。
17.(25-26九年级上·辽宁·开学考试)甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶,它们的牵引力F甲︰F乙=3︰1,速度v甲:v乙=4︰1,则在相等时间内牵引力做的功W甲︰W乙= ,甲车的质量为200千克,甲车的重力在单位时间内做功为 。
【答案】 12︰1 0J
【规范解答】[1]根据,可得
由,可得
即W甲︰W乙=12︰1。
[2]甲车在水平公路行驶,重力与甲车移动的距离垂直,所以重力对车不做功,即单位时间内重力做功为0J。
18.(2025·四川广安·三模)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,一质量为的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其下落速度与时间的关系如图所示,整个下落过程用时,前下落了,后匀速下落直至落地。求:取
(1)后内运动员下落的高度;
(2)整个下落过程中重力所做的功。
【答案】(1)
(2)
【规范解答】(1)由图像可知,后内运动员做匀速直线运动,速度
由可知,后内运动员下落的高度
(2)运动员受到的重力
整个下落过程中下落的高度
整个下落过程中重力所做的功
19.(2025·江苏南京·三模)利用一只圆柱形透明玻璃杯做以下实验:
(1)如图甲所示,将杯子放在水平桌面上,用大小相同的力F1分别在A、B两点沿水平方向向右推杯子,推A点时,杯子会倒,而推B点时,杯子会水平向右移动,说明力的作用效果与力的 有关;
(2)如图乙所示,将杯子斜放在斜面上(图a),杯子不容易滑动,而将杯子横放在同一斜面上时(图b),杯子会滚下斜面,说明 ;
(3)如图丙所示,在杯子内盛水,拿一只筷子用大小相同的力敲击杯口,当盛水量不同时,发现杯子发出 不同的声音;
(4)如图丁所示,用一根细棉线缠绕在杯身上,将杯子横放在水平桌面上,用大小为2N的水平力F2拉动细棉线使杯子从C点滚动到D点,若CD=0.5m,则在此过程中拉力F2所做的功为 J。
【答案】(1)作用点
(2)滚动摩擦力比滑动摩擦力小
(3)音调
(4)2
【规范解答】(1)用大小相同的力推杯子,当作用点不同时,杯子的运动状态不同,说明力的作用效果与力的作用点有关。
(2)将杯子斜放在斜面上,杯子不容易滑动,此时杯子与斜面之间是滑动摩擦力;而将杯子横放在同一斜面上时(图b),杯子会滚下斜面,此时杯子与斜面之间是滚动摩擦力,说明滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
(3)拿一只筷子用大小相同的力敲击杯口,当盛水量不同时,杯子的质量不同,振动的频率不同,杯子发出声音的音调不同。
(4)在此过程中,绳子自由端移动的距离是杯子移动距离的2倍,拉力F2所做的功为
20.(24-25九年级下·吉林·阶段练习)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验前,应首先观察弹簧测力计的量程和 ,然后检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上;
(2)用弹簧测力计沿水平方向拉动物体做 运动,比较甲、乙两图的实验数据可知:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越 ;
(3)若已知甲中物体移动距离为60cm,则弹簧测力计对物体做功为 ;
(4)根据实验结论可知,如果要取得拔河比赛的胜利,组队时应选体重 的同学。
【答案】(1)分度值
(2) 匀速直线 大
(3)0.72
(4)大
【规范解答】(1)在使用弹簧测力计前,需要观察弹簧测力计量程和分度值。
(2)[1]只有当二力平衡时拉力与滑动摩擦力才相等,所以要求此时物体要做匀速直线运动。
[2]甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,但是压力大小不同,滑动摩擦力的大小不同。可以得出结论:当接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图甲可知,弹簧测力计的拉力为1.2N,物体移动距离为60cm,所以弹簧测力计对物体做功为W=Fs=1.2N×0.6m=0.72J
(4)根据影响滑动摩擦力大小的因素:压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。体重大的压力大,摩擦力大,更易获胜。
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