第3节 能量转化的量度 第1课时（分层作业）科学浙教版九年级上册

第3节 能量转化的量度 第1课时（分层作业） 目录 【A 夯基础】 1 一、做功的必要因素 1 二、功的计算 2 【B 提能力】 .4 【C 链中考】 .5 一、做功的必要因素 1. 城市建设离不开塔吊。如图，下列过程中塔吊悬绳C的拉力对货物做功的是（　　） A．悬吊货物竖直升降 B．悬吊货物静止不动 C．沿吊臂缓慢水平移动货物 D．绕塔身缓慢水平转动货物 2. 如图，木板可绕固定的水平轴○转动。板从水平位置缓慢转到位置，木板上的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了2J用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的静摩擦力。在这一过程中，以下判断正确的是（ ） A．N和f对物块都不做功 B．N对物块做功为2J，f对物块不做功 C．N对物块不做功，f对物块做功为2J D．N和f对物块所做的总功大于2J 3. 如图所示，某团队对他们设计的投篮机器人进行测试，下列过程中机器人对篮球做功的是（   ） A．进场时，抱着篮球水平匀速前进 B．投篮前，抱着篮球静止不动 C．投篮时，手推着篮球上升过程 D．投篮后，篮球离手上升过程 4. 小科在学校内对下列场景的分析中，正确的是（　　） A．早上进校门后，推着自行车在校内水平路面匀速前进，推力对自行车做了功 B．进教室前，拎着书包沿水平走廊向前移动一段距离，手竖直向上的拉力对书包做了功 C．体育课上，足球被踢出去后，足球在草地上向前滚动的过程中，踢力对足球做了功 D．放学后，沿着楼梯从3楼下到1楼，没有力做功 二、功的计算 5. 国庆期间德清银泰城隆重开业，其内有图甲所示的直升电梯和图乙所示的楼梯式电梯。若小清通过图甲方式到达三楼克服重力做功为，通过图乙方式到达三楼克服重力做功为，则两者大小关系正确的是（　　） A． B． C． D．无法判断 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。下列小题为运动员参赛情景，请回答相应问题。质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式（如图），跳过相同高度，则他在跳高过程中克服重力做功为（　　） A．都必须大于mgh B．都不一定大于mgh C．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh D．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh 7. 如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为木板重的。若在板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力至少要做功（　　） A．1.6焦 B．0.8焦 C．0.6焦 D．0.4焦 8. 某品牌可乐每100mL中含有的营养和能量如图所示。小嘉是一位初中男生，他想通过做引体向上消耗掉一瓶可乐（500mL）的能量，他大约需要做引体向上个数为（　　） A．300 B．600 C．1500 D．3000 9. 如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是(    ) A．0-1s内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力 B．1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为4N C．2s-3s内人对木箱的推力做功为6J D．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动 10. 如图，一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下，先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面，AB和CD段距的离均为2米，CD间的垂直高度为1米。 （1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是 ； （2）物体通过AB和CD段时，力F做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“>”、“<”或“=”）； （3）若已知物体在斜面上匀速运动，则斜面CD段物体所受的摩擦力大小为 牛。 11. 如图磁铁A放置在铺有毛巾的水平桌面上，桌子下方吸着一块相同的磁铁B，细绳通过光滑的轻质滑轮，一端与磁铁A相连，另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连。在水平拉力F作用下，毛巾缓慢向右移动，弹簧测力计的示数为20N。 （1）以B为参照物，A处于 状态； （2）磁铁B所受的摩擦力 20N；（桌面上下光滑程度相同，选填“大于”“小于”或“等于”） （3）磁铁A相对于毛巾移动0.1m，则克服摩擦力做功为 焦。 12. 歼-35A是由我国自主研制的新一代隐身多用途战斗机。 （1）若该机以680米/秒的速度沿直线飞行了10秒，则它飞行了 千米； （2）已知钛合金的密度为4.5克/厘米3，现有飞机上某钛合金零件体积为5厘米3，则它的质量为 克； （3）利用吊车可搬运战斗机（如图所示），吊车先将质量为17吨的飞机竖直向上缓缓提升5米，然后水平移动20米到达指定位置上方，在此过程中，吊车对飞机的拉力至少做了多少功 ? 13. （2023·浙江舟山·中考真题）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是（　　） A．  人用力搬石头，没有搬动 B．  叉车把货物从地面抬升到一定高度 C．  人拎着书包沿楼梯走上二楼 D．  人推小车通过一段距离 14. （2023·浙江湖州·中考真题）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，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。 15. （2024·浙江·中考真题）如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。 （1）以地面为参照物，雪橇处于 （填“静止状态”或“运动状态”）； （2）雪橇运动5米，狗的拉力对雪橇做功为 焦； （3）货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则雪橇对货物的摩擦力为 牛。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 能量转化的量度 第1课时（分层作业） 目录 【A 夯基础】 1 一、做功的必要因素 1 二、功的计算 3 【B 提能力】 .5 【C 链中考】 .8 一、做功的必要因素 1. 城市建设离不开塔吊。如图，下列过程中塔吊悬绳C的拉力对货物做功的是（　　） A．悬吊货物竖直升降 B．悬吊货物静止不动 C．沿吊臂缓慢水平移动货物 D．绕塔身缓慢水平转动货物 【答案】A 【详解】A．悬吊货物竖直升降，钢绳对货物有拉力，且在拉力方向移动了距离，因此做了功，故A符合题意； B．悬吊货物静止不动，钢绳对货物有拉力，货物没有在拉力的方向上通过一定的距离，因此没有做功，故B不符合题意； C．沿吊臂缓慢水平移动货物，钢绳对货物有拉力，货物没有在拉力的方向上通过一定的距离，因此没有做功，故C不符合题意； D．绕塔身缓慢水平转动货物，钢绳对货物有拉力，货物没有在拉力的方向上通过一定的距离，因此没有做功，故D不符合题意。 故选 A。 2. 如图，木板可绕固定的水平轴○转动。板从水平位置缓慢转到位置，木板上的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了2J用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的静摩擦力。在这一过程中，以下判断正确的是（ ） A．N和f对物块都不做功 B．N对物块做功为2J，f对物块不做功 C．N对物块不做功，f对物块做功为2J D．N和f对物块所做的总功大于2J 【答案】B 【详解】由受力分析知，支持力N的方向是垂直于木板向上的，物体的位移也是向上的，所以支持力做正功，但摩擦力f方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功。由动能定理可知WN-mgh=0 故支持力N做功为mgh=2J 故N和f对物体做的总功为2J。故A、C、D错误，B正确 故选B。 3. 如图所示，某团队对他们设计的投篮机器人进行测试，下列过程中机器人对篮球做功的是（   ） A．进场时，抱着篮球水平匀速前进 B．投篮前，抱着篮球静止不动 C．投篮时，手推着篮球上升过程 D．投篮后，篮球离手上升过程 【答案】C 【详解】A．进场时，抱着篮球水平匀速前进，机器人对篮球一个向上的力，篮球没有在力的方向上通过距离，所以机器人对篮球不做功，故A不符合题意； B．抱着篮球静止不动，篮球没有在力的方向上通过距离，所以机器人对篮球不做功，故B不符合题意； C．手推着篮球上升过程，有力作用在篮球上，篮球沿力的方向通过距离，所以机器人对篮球做功，故C符合题意； D．投篮后，篮球离手上升过程，手没有对篮球施加力，手对篮不做功，故D不符合题意。 故选C。 4. 小科在学校内对下列场景的分析中，正确的是（　　） A．早上进校门后，推着自行车在校内水平路面匀速前进，推力对自行车做了功 B．进教室前，拎着书包沿水平走廊向前移动一段距离，手竖直向上的拉力对书包做了功 C．体育课上，足球被踢出去后，足球在草地上向前滚动的过程中，踢力对足球做了功 D．放学后，沿着楼梯从3楼下到1楼，没有力做功 【答案】A 【详解】A．推着自行车在校内水平路面匀速前进，自行车在推力的方向运动一段距离，所以推力对自行车做了功，故A正确； B．拎着书包沿水平走廊向前移动一段距离，手给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，所以手竖直向上的拉力对书包没有做功，故B错误； C．足球离开脚，足球不再受到脚的踢力作用，足球由于惯性在草地上滚动，所以脚对足球没有做功，故C错误； D．沿着楼梯从3楼下到1楼，小科受到的重力的方向竖直向下，小科在重力的方向运动一段距离，所以重力做功，故D错误。 故选A。 二、功的计算 5. 国庆期间德清银泰城隆重开业，其内有图甲所示的直升电梯和图乙所示的楼梯式电梯。若小清通过图甲方式到达三楼克服重力做功为，通过图乙方式到达三楼克服重力做功为，则两者大小关系正确的是（　　） A． B． C． D．无法判断 【答案】C 【详解】根据公式可知，两种方式中小清的重力相同，上升的高度相同，则克服小清重力做功相同，故C正确，ABD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。下列小题为运动员参赛情景，请回答相应问题。质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式（如图），跳过相同高度，则他在跳高过程中克服重力做功为（　　） A．都必须大于mgh B．都不一定大于mgh C．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh D．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh 【答案】D 【详解】由图知道，质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，采用跨越式时的重心高度一定大于h，但采用背越式时、头、躯干和四肢不是同时通过横杆，运动员的重心高度有可能比横杆的高度h低，所以运动员用背越式克服重力所做的功不一定大于mgh，用跨越式克服重力所做的功必须大于mgh，所以，D正确，ABC错误。 故选D。 7. 如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为木板重的。若在板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力至少要做功（　　） A．1.6焦 B．0.8焦 C．0.6焦 D．0.4焦 【答案】B 【详解】因为匀速推动，且在推动的过程中，压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，推力不变，推力为：，因当重心到达桌子的边缘时，木板将翻转，所以推力作用的距离：，推力做功为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8. 某品牌可乐每100mL中含有的营养和能量如图所示。小嘉是一位初中男生，他想通过做引体向上消耗掉一瓶可乐（500mL）的能量，他大约需要做引体向上个数为（　　） A．300 B．600 C．1500 D．3000 【答案】D 【详解】小嘉是一位初中男生，质量约为60kg，做一次引体向上重心提升的高度约为0.5m，则做一次引体向上做的功为W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.5m=300J 可乐每100mL中含有的能量为180千焦，即1.8×105J，故消耗掉一瓶500mL的可乐的能量为 需要做引体向上个数为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9. 如图甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图象如图乙所示，木箱速度随时间变化的图象如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是(    ) A．0-1s内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力 B．1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为4N C．2s-3s内人对木箱的推力做功为6J D．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动 【答案】B 【详解】A．木箱在内木箱在0-1s水平方向受到推力与摩擦力而静止，处于平衡状态，由平衡条件可以知道，推力等于摩擦力，故A错误； B．由图丙可以知道，在2s-3s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可以知道，木箱受到的滑动摩擦力f=F，由图乙可以知道，在2s-3s内推力F=4N，则木箱受到的滑动摩擦力f=F=4N，由图丙可以知道，木箱在1s-2s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s-2s内木箱受到的摩擦力大小为4N，故B正确； C．由丙图知，2s-3s内，箱子的路程 s=vt=2m/s×1s=2m 由乙图可知，此时受到的推力F=4N，因此推力做功 W=Fs=4N×2m=8J 故C错误； D．如果后人停止用力，箱子具有一定的速度，箱子仍然受到摩擦力的作用，因此做减速运动，最后停下来，故D错误。 故选B。 10. 如图，一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下，先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面，AB和CD段距的离均为2米，CD间的垂直高度为1米。 （1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是 ； （2）物体通过AB和CD段时，力F做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“>”、“<”或“=”）； （3）若已知物体在斜面上匀速运动，则斜面CD段物体所受的摩擦力大小为 牛。 【答案】（1）竖直向下 （2）= （3）1 【详解】（1）重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，方向竖直向下，直指地心，因此物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是竖直向下。 （2）已知力F的大小相同，移动的距离相同，根据可知，力F做功相等，即W1=W2。 （3）物体在斜面上运动做的有用功为 做的总功为 做的额外功为 斜面CD段物体所受的摩擦力大小为为。 11. 如图磁铁A放置在铺有毛巾的水平桌面上，桌子下方吸着一块相同的磁铁B，细绳通过光滑的轻质滑轮，一端与磁铁A相连，另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连。在水平拉力F作用下，毛巾缓慢向右移动，弹簧测力计的示数为20N。 （1）以B为参照物，A处于 状态； （2）磁铁B所受的摩擦力 20N；（桌面上下光滑程度相同，选填“大于”“小于”或“等于”） （3）磁铁A相对于毛巾移动0.1m，则克服摩擦力做功为 焦。 【答案】（1）静止 （2）小于 （3）2 【详解】（1）根据题意可知，由于磁力作用，A和B一起沿水平方向运动，而A相对B的位置保持不变，因此以B为参照物，A处于静止状态。 （2）磁铁A沿水平桌面做匀速直线运动，那么它受到平衡力，即它受到的摩擦力等于测力计的示数20N，A对桌面的压力等于A的重力，B对桌面的压力等于B的重力和二者磁力的差，即B对桌面的压力小，因此B受到的摩擦力小于A的摩擦力20N。 （3）磁铁A相对于毛巾移动0.1m，则克服摩擦力做功为。 12. 歼-35A是由我国自主研制的新一代隐身多用途战斗机。 （1）若该机以680米/秒的速度沿直线飞行了10秒，则它飞行了 千米； （2）已知钛合金的密度为4.5克/厘米3，现有飞机上某钛合金零件体积为5厘米3，则它的质量为 克； （3）利用吊车可搬运战斗机（如图所示），吊车先将质量为17吨的飞机竖直向上缓缓提升5米，然后水平移动20米到达指定位置上方，在此过程中，吊车对飞机的拉力至少做了多少功 ? 【答案】（1）6.8 （2）22.5 （3） 【详解】（1）若该机以680米/秒的速度沿直线飞行了10秒，则飞行的距离为 （2）飞机上某钛合金零件的质量为 （3）吊车对飞机施加的最小拉力为 由于吊车施加的力是竖直方向的，因此水平方向运动的20m距离不做功，则吊车对飞机的拉力至少做的功为。 13. （2023·浙江舟山·中考真题）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是（　　） A．  人用力搬石头，没有搬动 B．  叉车把货物从地面抬升到一定高度 C．  人拎着书包沿楼梯走上二楼 D．  人推小车通过一段距离 【答案】A 【详解】A. 人用力搬石头，没有搬动，属于有力没有沿力的方向移动距离，不满足做功的条件，没有做功，故A符合题意； BCD. 叉车把货物从地面抬升到一定高度，人拎着书包沿楼梯走上二楼，人推小车通过一段距离，均属于有力且沿力的方向移动了距离，满足做功的条件，故BCD不符合题意。 故选A。 14. （2023·浙江湖州·中考真题）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，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】 B 没有超速 【详解】（1）[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）[2]汽车行驶的速度 因此汽车没有超速。 （3）[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 。 15. （2024·浙江·中考真题）如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，它对雪橇的水平拉力为100牛。 （1）以地面为参照物，雪橇处于 （填“静止状态”或“运动状态”）； （2）雪橇运动5米，狗的拉力对雪橇做功为 焦； （3）货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则雪橇对货物的摩擦力为 牛。 【答案】（1）运动状态 （2）500 （3）0 【详解】（1）狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，以地面为参照物，雪橇的位置发生改变，是运动的。 （2）狗的拉力对雪橇做功为 （3）货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，未发生相对运动，也无相对运动的趋势，因此雪橇对货物无摩擦力。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $