三、功(专项训练)物理苏科版2024九年级上册
2025-10-21
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 功及其计算 |
| 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 | 10.44 MB |
| 发布时间 | 2025-10-21 |
| 更新时间 | 2025-10-21 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-10-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54484123.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
三、功
一.功的概念和单位(共8小题)
二.力做功的必要因素(共9小题)
三.功的计算和估算(共11小题)
四.比较功的大小(共7小题)
一.功的概念和单位(共8小题)
1.下列事例中说法正确的是( )
A.嫦娥六号从月球带回的月球土壤,到地球后质量变大
B.短跑运动员跑到终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
C.踢出去的足球最终会停下来是由于惯性
D.使用任何机械都不省功
2.在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.帕斯卡
3.功是能量变化的量度。图中所示的四位科学家,以其名字命名功和能量单位的是( )
A.瓦特 B.帕斯卡 C.牛顿 D.焦耳
4.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
5.如图所示踢足球的情景,运动员对足球做了功的是( )
A.准备开球时,足球踩在脚下不动
B.前场射门时,足球运动但还未离脚
C.中场传球后,足球在草坪上滚动
D.后场解围后,足球腾空向上飞行
6.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 。
7.意大利科学家 首先用实验测出了大气压强的值。英国物理学家 测定了热和机械功之间的当量关系,所以以他的名字命名了功和能量的单位。
8.学习了物理之后,我们学到很多物理量及其单位,如质量的符号为m,其基本单位为kg。本学期你还学习了物理量是 ,其基本单位是 。(均填符号)
二.力做功的必要因素(共9小题)
9.央视蛇年春晚的舞蹈节目《秧BOT》一度爆火,节目中扭秧歌、转手绢的机器人将高新科技与民间艺术完美融合,展现了独特的魅力。以下表演过程中,机器人对手绢没有做功的是( )
A.机器人抓着手绢上下挥动 B.机器人左右挥动旋转的手绢
C.手绢离开机器人在空中上升 D.机器人通过牵引装置将空中的手绢收回
10.如图所示的是某学生在水平地面上搬箱子的过程,该学生对箱子做了功的是( )
A.蓄力准备 B.搬起上升
C.水平前行 D.站立静止
11.如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动2m,在这个过程中( )
A.拉力F做了100J的功 B.拉力F做了200J的功
C.重力做了100J的功 D.重力做了400J的功
12.如图所示,中学生用力水平地推着自行车在水平地面上匀速前进,在此过程中,自行车共受到四个力的作用,分别为:重力、人的推力、路面的支持力和地面的摩擦力。下列各力中对自行车做功的是( )
A.重力 B.人的推力 C.支持力 D.推力和支持力
13.如图所示是某同学篮球比赛时的场景,下列分析正确的是( )
A.篮球出手后还能向上运动是受到惯性作用
B.该同学在投篮过程中人没有对篮球做功
C.投篮时,篮球上升到最高点时受力不平衡
D.篮球撞篮板与篮板对篮球的力是一对平衡力
14.在2025年7月举行的世界泳联世锦赛游泳比赛中,中国选手覃海洋勇夺得男子100米和男子200米蛙泳金牌。如图所示,比赛时,覃海洋用手向后划水的力 (填“做功”或“不做功”)。
15.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”)
16.2025年春晚,穿着东北大花袄的机器人跳起了秧歌,炸翻了舞台,震惊了世界。如图所示,机器人将手绢扔出后,手绢在空中旋转时,机器人对手绢是否做功? ;为防止机器人走动时打滑,脚底刻有凹凸不平的花纹,这是通过增大 的方法来增大与地面之间的摩擦力。
17.如图所示,用吸盘吊机搬运玻璃,玻璃能“粘”在真空吸盘上是由于 的作用。吊机使玻璃在水平方向缓慢平移,这一过程吊机对玻璃 (填“做功”或“不做功”)。
三.功的计算和估算(共11小题)
18.九年级同学小丽从地上捡起2个鸡蛋并把它缓缓举过头顶,小丽对鸡蛋做的功大约为( )
A.1J B.3J C.2J D.0.5J
19.2025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
20.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。以下说法正确的是( )
A.,没有推动物体,是因为推力小于摩擦力
B.,物体水平方向上合力为0N
C.,物体受到的摩擦力是3N
D.,推力对物体做功16J
21.如图,小明同学正在做“引体向上”。他先两手握住单杠,两脚离地,两臂及身体自然下垂。然后缓缓屈肘,将身体向上拉起,直到下巴超过横杠。在这个过程中,小明做的功最接近( )
A.100J B.250J C.350J D.400J
22.如图所示,冰壶比赛中,投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止。该过程中( )
A.AB段冰道对冰壶的支持力做了功 B.离手后冰壶继续滑行过程摩擦力逐渐减小
C.BC段运动员的推力做功752J D.整个过程运动员的推力做功48J
23.如图所示,用滑轮组匀速提升800N的物体,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦,拉力F为 N;物体上升3m时,拉力做的功为 J。
24.如图所示,在3N的拉力F作用下,使重为5N的物体A沿水平地面匀速移动了。若不计机械自重、滑轮与轴之间的摩擦,则拉力F所做的功是 J,物体与地面之间的摩擦力是 N,重力做的功为 J。
25.水平地面上一静止木箱重500N,某人用50N的水平推力在10s内推动木箱前进20m,撤去推力后木箱又继续前进了3m,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,此时水平推力对木箱 (选填“有”或“没有”)做功。
26.如图所示是宇树科技在2025年春节联欢晚会上展示的一款名为“伏羲”的机器人,这款身高1.80m,穿着花棉袄的机器人,在舞台上扭秧歌,转手绢,成为了“显眼包”。他的“秘密武器”是通过AI算法精准掌握音乐节奏。最令人惊叹的是,手绢不仅能旋转,还能被抛出后自动回到原位。以下是此款机器人的参数:身高:180cm;体重:48kg。请分析计算下列问题:(g取10N/kg)
(1)若该机器人静止在水平地面上时,与地面接触的总面积为300cm2。计算此时该机器人对地面的压强。
(2)该机器人匀速移动时受到的摩擦力为自重的0.1倍,若它2s向前匀速移动了6.6m,则匀速移动时受到的牵引力做功多少?
27.如图是一款新能源可无人驾驶汽车,汽车质量为1600kg,速度最大可达108km/h。当该汽车在平直路面上以最大速度匀速行驶时,所受阻力为汽车重力的0.05倍。(取g=10N/kg)求:
(1)若汽车与地面的总接触面积为1000cm2,汽车静止在水平地面上时,对地面压强大小?
(2)该汽车在平直路面上以最大速度行驶时,汽车牵引力大小?
(3)该汽车在平直路面上以最大速度行驶5min,这个过程汽车牵引力所做功的大小?
28.一辆质量为2×10³kg的新能源汽车,在水平路面以36km/h速度匀速行驶,受到的阻力为车重的0.04倍。(g取10N/kg)求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车行驶时的牵引力;
(3)汽车行驶10min牵引力做的功。
四.比较功的大小(共7小题)
29.两个完全相同的滑轮,分别以图示两种方式,将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度,不计绳重和摩擦,甲、乙的机械效率分别为、,拉力、做的功分别为、,功率分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
30.如图所示,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一高度,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大 D.甲、乙所用装置的机械效率相同
31.炎热的暑期,小乐去水上乐园游玩,他发现与在岸上相比,在水中行走比较困难,若他在水平泳池中 行走距离与水平池岸行走距离相同时,克服重力做功的大小关系是( )
A.一样大 B.在岸上做功大 C.在水中做功大 D.小乐重力未知,无法判断
32.小明与妈妈进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1∶W2=l∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶4 D.P1∶P2=1∶2
33.如图所示,小王以大小不变的力F推着货箱在较光滑和粗糙的两段水平地面上前进了相同的距离s,力F做的功分别为、,则 (选填“>”“=”“<”);货箱前进的过程中货箱的重力G对货箱做功 J。
34.甲、乙两人在相同的水平路面上,分别以2m/s和1m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m,在此过程中,甲、乙两人对木箱的推力分别为F甲、F乙,所做的功分别为W甲、W乙,功率分别为P甲、P乙,则F甲 F乙,W甲 W乙,P甲 P乙 (均选填“>”、“=”或“<”)。
35.如图所示是快递员骑着质量为12kg的电动助力车,沿着平直路面由静止开始做直线运动的v-t图像,他一共骑行8min,在第5min结束时到达全程的中点,若助力车匀速运动时的功率为2kW,它在匀速行驶过程中做功 J,所受阻力为 N。助力车通过前后两半段路程所做的功W前与W后的关系W前 W后(选填“>”、“<”或“=”)(助力车运动过程中受到的阻力不变)。
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三、功
一.功的概念和单位(共8小题)
二.力做功的必要因素(共9小题)
三.功的计算和估算(共11小题)
四.比较功的大小(共7小题)
一.功的概念和单位(共8小题)
1.下列事例中说法正确的是( )
A.嫦娥六号从月球带回的月球土壤,到地球后质量变大
B.短跑运动员跑到终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
C.踢出去的足球最终会停下来是由于惯性
D.使用任何机械都不省功
【答案】D
【详解】A.质量的大小与位置无关,嫦娥六号从月球带回的月球土壤,到地球后质量不变,故A错误;
B.运动员到终点时不能立即停下,由于运动员具有惯性,到达终点时还保持着原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.踢出去的足球最终会停下来,是因为足球受到阻力的作用,阻力改变了足球的运动状态,由于足球具有惯性,踢出去的足球能继续运动,故C错误;
D.使用任何机械都不省功,根据功的原理可知,任何机械只能省力或省距离,但不能省功,故D正确。
故选D。
2.在国际单位制中,功的单位是( )
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.帕斯卡
【答案】B
【详解】A.牛顿是力的单位,不是功的单位,故A不符合题意;
B.焦耳是功和能量的单位,在国际单位制中,功的单位是焦耳,故B符合题意;
C.瓦特是功率的单位,不是功的单位,故C不符合题意;
D.帕斯卡是压强的单位,不是功的单位,故D不符合题意。
故选B。
3.功是能量变化的量度。图中所示的四位科学家,以其名字命名功和能量单位的是( )
A.瓦特 B.帕斯卡
C.牛顿 D.焦耳
【答案】D
【详解】在物理学中,功和能量的单位是焦耳,这是为了纪念19世纪英国物理学家詹姆斯•普雷斯科特•焦耳。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.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
【详解】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。
5.如图所示踢足球的情景,运动员对足球做了功的是( )
A.准备开球时,足球踩在脚下不动
B.前场射门时,足球运动但还未离脚
C.中场传球后,足球在草坪上滚动
D.后场解围后,足球腾空向上飞行
【答案】B
【详解】A.功是指物体受到的力的大小与在力的方向上移动的距离的乘积,准备开球时,足球踩在脚下不动,没有移动距离,没有做功,故A不符合题意;
B.前场射门时,足球运动但还未离脚,运动员对足球有力的作用且球在力的方向上移动了距离,运动员对足球做了功,故B符合题意;
C.中场传球后,足球在草坪上滚动,运动员对足球没有力的作用,没有做功,故C不符合题意;
D.后场解围后,足球腾空向上飞行时,运动员对足球没有力的作用,没有做功,故D不符合题意。
故选B。
6.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
【解析】【小题1】[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。
7.意大利科学家 首先用实验测出了大气压强的值。英国物理学家 测定了热和机械功之间的当量关系,所以以他的名字命名了功和能量的单位。
【答案】 托里拆利 焦耳
【详解】[1]托里拆利通过著名的水银柱实验,首次准确测量了大气压强的数值,这一实验证明了大气压的存在并确定了其大小。
[2]焦耳通过大量实验精确测定了热和机械功之间的当量关系,建立了热力学第一定律的基础,为纪念他的贡献,国际单位制中将功和能量的单位命名为“焦耳”。
8.学习了物理之后,我们学到很多物理量及其单位,如质量的符号为m,其基本单位为kg。本学期你还学习了物理量是 ,其基本单位是 。(均填符号)
【答案】W J
【详解】本题要求填写本学期学过的物理量及其基本单位的符号,八年级下学期我们学习了物理量功(W),其单位为焦耳(J);物理量力(F),其单位为牛顿(N);物理量功率(P),其单位为瓦特(W)等。
二.力做功的必要因素(共9小题)
9.央视蛇年春晚的舞蹈节目《秧BOT》一度爆火,节目中扭秧歌、转手绢的机器人将高新科技与民间艺术完美融合,展现了独特的魅力。以下表演过程中,机器人对手绢没有做功的是( )
A.机器人抓着手绢上下挥动 B.机器人左右挥动旋转的手绢
C.手绢离开机器人在空中上升 D.机器人通过牵引装置将空中的手绢收回
【答案】C
【详解】做功的两个必要因素为作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。
ABD.机器人抓着手绢上下挥动,机器人左右挥动旋转的手绢,机器人通过牵引装置将空中的手绢收回,这三个过程中机器人均对手绢有作用力且手绢在作用力的方向上移动了一定的距离,故机器人对手绢做功。故ABD不符合题意。
C.手绢离开机器人在空中上升的过程中,机器人没有对手绢施加作用力,故机器人对手绢没有做功,故C符合题意。
故选C。
10.如图所示的是某学生在水平地面上搬箱子的过程,该学生对箱子做了功的是( )
A.蓄力准备 B.搬起上升
C.水平前行 D.站立静止
【答案】B
【详解】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离。
A.蓄力准备阶段,人对箱子施加了力,但箱子没有移动距离,不满足做功的两个必要因素,人对箱子没有做功,故A不符合题意;
B.搬起上升阶段,人对箱子施加了向上的力,箱子在这个力的方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,人对箱子做了功,故B符合题意;
C.水平前行阶段,人对箱子施加的力是竖直向上的,箱子在水平方向移动,箱子移动的方向与力的方向垂直,在力的方向上没有移动距离,人对箱子没有做功,故C不符合题意;
D.站立静止阶段,人对箱子施加了力,但箱子没有移动距离,不满足做功的两个必要因素,人对箱子没有做功,故D不符合题意。
故选B。
11.如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动2m,在这个过程中( )
A.拉力F做了100J的功 B.拉力F做了200J的功
C.重力做了100J的功 D.重力做了400J的功
【答案】B
【详解】通过动滑轮拉物体,有两段绳子承担力的作用,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍,则拉力做功为
物体在水平方向运动,重力的方向竖直向下,二者方向上垂直,所以重力对物体不做功,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.如图所示,中学生用力水平地推着自行车在水平地面上匀速前进,在此过程中,自行车共受到四个力的作用,分别为:重力、人的推力、路面的支持力和地面的摩擦力。下列各力中对自行车做功的是( )
A.重力 B.人的推力
C.支持力 D.推力和支持力
【答案】B
【详解】A.重力是垂直于水平面的,而自行车水平方向移动,力的方向和移动的距离垂直,因此重力对自行车不做功,故A不符合题意;
B.人的推力方向与自行车的运动方向相同,因此推力对自行车做功,故B符合题意;
CD.支持力垂直于水平面的,和自行车运动的方向垂直,对自行车不做功,故CD不符合题意。
故选B。
13.如图所示是某同学篮球比赛时的场景,下列分析正确的是( )
A.篮球出手后还能向上运动是受到惯性作用
B.该同学在投篮过程中人没有对篮球做功
C.投篮时,篮球上升到最高点时受力不平衡
D.篮球撞篮板与篮板对篮球的力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.篮球离开手后还能继续向上运动是由于篮球本身具有惯性,而不是受到惯性,故A错误;
B.在投篮过程中,篮球离开人手之前,人对篮球施加了力,篮球在力的方向上通过了距离,对篮球做功,故B错误;
C.篮球上升到最高点时,只受重力作用,受力不平衡,故C正确;
D.篮球撞篮板与篮板对篮球的力,受力物体不同,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
14.在2025年7月举行的世界泳联世锦赛游泳比赛中,中国选手覃海洋勇夺得男子100米和男子200米蛙泳金牌。如图所示,比赛时,覃海洋用手向后划水的力 (填“做功”或“不做功”)。
【答案】做功
【详解】用手向后划水的力使水在力的作用下,在力的方向上移动了距离,因此覃海洋用手向后划水的力做功。
15.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
【详解】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。
16.2025年春晚,穿着东北大花袄的机器人跳起了秧歌,炸翻了舞台,震惊了世界。如图所示,机器人将手绢扔出后,手绢在空中旋转时,机器人对手绢是否做功? ;为防止机器人走动时打滑,脚底刻有凹凸不平的花纹,这是通过增大 的方法来增大与地面之间的摩擦力。
【答案】 否 接触面粗糙程度
【解析】【小题1】[1]手绢离开机器人后,机器人不再对手绢施加力,因此机器人没有对手绢做功。
[2]防止机器人走动时打滑,脚底刻有凹凸不平的花纹,这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
17.如图所示,用吸盘吊机搬运玻璃,玻璃能“粘”在真空吸盘上是由于 的作用。吊机使玻璃在水平方向缓慢平移,这一过程吊机对玻璃 (填“做功”或“不做功”)。
【答案】 大气压 不做功
【详解】[1]吸盘吊机在使用时必须排尽吸盘内的空气,使得外面大气压大于内部气压,故吸盘能够吸在玻璃上的原因是大气压的作用。
[2]吊机使玻璃在水平方向缓慢平移,拉力是竖直向上的,移动的方向是水平的,力和距离垂直,吊机对玻璃不做功。
三.功的计算和估算(共11小题)
18.九年级同学小丽从地上捡起2个鸡蛋并把它缓缓举过头顶,小丽对鸡蛋做的功大约为( )
A.1J B.3J C.2J D.0.5J
【答案】C
【详解】通常一个鸡蛋的质量约为50g,两个鸡蛋的质量m=100g=0.1kg
两个鸡蛋的重力
从地上到头顶的高度大约为h=2m,计算出小丽对鸡蛋做的功
故选C。
19.2025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
【详解】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。
20.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。以下说法正确的是( )
A.,没有推动物体,是因为推力小于摩擦力
B.,物体水平方向上合力为0N
C.,物体受到的摩擦力是3N
D.,推力对物体做功16J
【答案】D
【详解】A.由图乙图像可知,内,物体的速度为0,处于静止状态,此时物体受平衡力作用,所以推力等于摩擦力,故A错误;
BC.由图乙图像可知,内物体保持的速度不变,做匀速直线运动,处于平衡状态,此时物体受平衡力作用,所以推力等于摩擦力,由图乙图像可知,在内的水平推力F的大小为2N,所以内,物体所受的滑动摩擦力为
由图乙图像可知,内,物体做加速直线运动,在的整个运动过程中,接触面所受的压力大小以及接触面的粗糙程度都不变,则物体受到的滑动摩擦力大小不变,所以物体受到的滑动摩擦力与物体受到的滑动摩擦力大小相等,即
内,水平推力F的大小为3N,所以合力为
故BC错误;
D. 由图乙图像可知,在内的水平推力F的大小为2N,由图乙图像可知,物体保持的速度做匀速直线运动,所以物体运动的距离为
推力对物体做的功为
故D正确。
故选D。
21.如图,小明同学正在做“引体向上”。他先两手握住单杠,两脚离地,两臂及身体自然下垂。然后缓缓屈肘,将身体向上拉起,直到下巴超过横杠。在这个过程中,小明做的功最接近( )
A.100J B.250J C.350J D.400J
【答案】B
【详解】中学生的体重大约是G=500N,做“引体向上”的过程中竖直方向上通过的距离大约为h=0.5m;小明做的功约为,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
22.如图所示,冰壶比赛中,投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止。该过程中( )
A.AB段冰道对冰壶的支持力做了功 B.离手后冰壶继续滑行过程摩擦力逐渐减小
C.BC段运动员的推力做功752J D.整个过程运动员的推力做功48J
【答案】D
【详解】A.支持力与物体运动方向一直垂直,冰壶没有在支持力的方向上通过距离,根据可知支持力没有做功,故A错误;
B.离手冰壶继续滑行过程中,冰壶对冰面的压力不变,冰面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,故B错误;
C.离手后冰壶由于惯性继续滑行的过程,运动员对冰壶的水平推力不存在,根据可知推力没有对冰壶做功,故C错误;
D.这次投掷过程中运动员对冰壶做的功
故D正确。
故选D。
23.如图所示,用滑轮组匀速提升800N的物体,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦,拉力F为 N;物体上升3m时,拉力做的功为 J。
【答案】 333.3 3000
【详解】[1]图中连接动滑轮绳子的股数是3股,不计绳重和摩擦,拉力F为
[2]物体上升3m时,绳末端拉力移动的距离为
拉力做的功为
24.如图所示,在3N的拉力F作用下,使重为5N的物体A沿水平地面匀速移动了。若不计机械自重、滑轮与轴之间的摩擦,则拉力F所做的功是 J,物体与地面之间的摩擦力是 N,重力做的功为 J。
【答案】 6 0
【详解】[1]因为图中有2段绳子拉着物体,所以绳子移动的距离是物体移动的距离的2倍,拉力F所做的功为
[2]图中是一个动滑轮,用2段绳子拉动物体,匀速运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,故摩擦力
[3]物体在重力方向上没有移动距离,重力没有做功。
25.水平地面上一静止木箱重500N,某人用50N的水平推力在10s内推动木箱前进20m,撤去推力后木箱又继续前进了3m,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,此时水平推力对木箱 (选填“有”或“没有”)做功。
【答案】
1000
0
没有
【详解】[1]根据题意可知,水平推力做功为W=Fs=50N×20m=1000J
[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。
26.如图所示是宇树科技在2025年春节联欢晚会上展示的一款名为“伏羲”的机器人,这款身高1.80m,穿着花棉袄的机器人,在舞台上扭秧歌,转手绢,成为了“显眼包”。他的“秘密武器”是通过AI算法精准掌握音乐节奏。最令人惊叹的是,手绢不仅能旋转,还能被抛出后自动回到原位。以下是此款机器人的参数:身高:180cm;体重:48kg。请分析计算下列问题:(g取10N/kg)
(1)若该机器人静止在水平地面上时,与地面接触的总面积为300cm2。计算此时该机器人对地面的压强。
(2)该机器人匀速移动时受到的摩擦力为自重的0.1倍,若它2s向前匀速移动了6.6m,则匀速移动时受到的牵引力做功多少?
【详解】(1)机器人的重力为
机器人静止在水平地面上时对地面的压力等于机器人的重力,即
则机器人对地面的压强为
(2)因机器人沿直线匀速运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则机器人所受牵引力
牵引力做的功为
27.如图是一款新能源可无人驾驶汽车,汽车质量为1600kg,速度最大可达108km/h。当该汽车在平直路面上以最大速度匀速行驶时,所受阻力为汽车重力的0.05倍。(取g=10N/kg)求:
(1)若汽车与地面的总接触面积为1000cm2,汽车静止在水平地面上时,对地面压强大小?
(2)该汽车在平直路面上以最大速度行驶时,汽车牵引力大小?
(3)该汽车在平直路面上以最大速度行驶5min,这个过程汽车牵引力所做功的大小?
【详解】(1)汽车的质量,该车静止在水平地面上时,对地面的压力为
对地面的压强为
(2)汽车所受阻力
因汽车匀速直线行驶,由二力平衡可知,牵引力
(3)最大行驶速度
5 min内行驶的路程为
汽车牵引力所做的功为
28.一辆质量为2×10³kg的新能源汽车,在水平路面以36km/h速度匀速行驶,受到的阻力为车重的0.04倍。(g取10N/kg)求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车行驶时的牵引力;
(3)汽车行驶10min牵引力做的功。
【详解】(1)汽车受到的重力
(2)匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,则牵引力为
(3)汽车速度
行驶时间
行驶距离
牵引力做功
四.比较功的大小(共7小题)
29.两个完全相同的滑轮,分别以图示两种方式,将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度,不计绳重和摩擦,甲、乙的机械效率分别为、,拉力、做的功分别为、,功率分别为、。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.甲是定滑轮,乙是动滑轮,不计绳重和摩擦,甲的拉力等于物体的重力,即,而乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半,即,故,故A错误;
BC.不计绳重和摩擦,因为物重相同,提升的高度相同,故甲做的有用功等于乙做的有用功;因为甲用定滑轮提升,乙用动滑轮提升,所以甲做的额外功为零,小于乙做的额外功,故甲做的总功小于乙做的总功,即;又因为所用时间相同,由可知,甲的功率小于乙的功率,即,故B正确,C错误;
D.因为机械效率是有用功与总功的比值,甲做的有用功等于乙做的有用功,甲做的总功小于乙做的总功,故甲的机械效率大于乙的机械效率,故D错误。
故选B。
30.如图所示,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一高度,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.甲、乙所用装置的机械效率相同
【答案】D
【详解】A.提升物体的重力相等,在相同的时间内物体升高了相同的距离,由W有=Gh可知两次提升物体所做的有用功相等,故A错误;
BCD.乙中增加一个定滑轮仅仅改变了力的方向,总功和机械效率都相同,故BC错误,D正确。
故选D。
31.炎热的暑期,小乐去水上乐园游玩,他发现与在岸上相比,在水中行走比较困难,若他在水平泳池中 行走距离与水平池岸行走距离相同时,克服重力做功的大小关系是( )
A.一样大
B.在岸上做功大
C.在水中做功大
D.小乐重力未知,无法判断
【答案】A
【详解】他在水平泳池中行走距离与水平池岸行走距离相同时,都没有在重力的方向上通过距离,没有克服重力做功,所以克服重力做功大小相同,都是0,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
32.小明与妈妈进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1∶W2=l∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶4 D.P1∶P2=1∶2
【答案】C
【详解】AB.由题意可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的1.5倍,妈妈所用的时间是小明的2倍,由W=Pt可得,妈妈和小明克服重力做的功之比为
故AB错误;
CD.由可得,妈妈和小明克服重力做的功的功率之比为
故C正确,D错误。
故选C。
33.如图所示,小王以大小不变的力F推着货箱在较光滑和粗糙的两段水平地面上前进了相同的距离s,力F做的功分别为、,则 (选填“>”“=”“<”);货箱前进的过程中货箱的重力G对货箱做功 J。
【答案】 = 0
【详解】[1]由题意可知两次推力的大小均为F,货箱前进的距离s也相同,由功的计算公式可知,两次做的功相同,所以。
[2]货箱的重力G方向是竖直向下的,货箱在水平地面上前进,运动方向是水平的,在竖直方向上没有移动距离,所以重力对货箱做功为0J。
34.甲、乙两人在相同的水平路面上,分别以2m/s和1m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m,在此过程中,甲、乙两人对木箱的推力分别为F甲、F乙,所做的功分别为W甲、W乙,功率分别为P甲、P乙,则F甲 F乙,W甲 W乙,P甲 P乙 (均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 = = >
【详解】[1]由题可知,两次运动过程中接触面的粗糙程度相同、压力大小相同,所以木箱在两种情况下受到的摩擦力相同。因为均做匀速直线运动,木箱处于平衡状态,推力等于摩擦力,所以两次对木箱的推力相等,即F甲=F乙。
[2]两次对木箱的推力相等,木箱运动的距离相等,由W=Fs可知,甲、乙两人对木箱做功相等,即W甲=W乙。
[3] 两次对木箱的推力相等,甲的速度大于乙的速度,由
可知,甲的功率大于乙的功率,即P甲>P乙。
35.如图所示是快递员骑着质量为12kg的电动助力车,沿着平直路面由静止开始做直线运动的v-t图像,他一共骑行8min,在第5min结束时到达全程的中点,若助力车匀速运动时的功率为2kW,它在匀速行驶过程中做功 J,所受阻力为 N。助力车通过前后两半段路程所做的功W前与W后的关系W前 W后(选填“>”、“<”或“=”)(助力车运动过程中受到的阻力不变)。
【答案】 3.6×105 200 >
【详解】[1]由图可知助力车匀速直线运动的时间
根据可得它在匀速行驶过程中做的功为
[2]由图可知匀速运动时的速度为
根据可知助力车匀速直线运动时牵引力的大小为
助力车匀速直线运动时受平衡力,所以牵引力和阻力为一对平衡力,所以阻力
f=F=200N
[3]由图可知助力车通过前半段路程时做加速直线运动,所受牵引力大于阻力,通过后半段路程时做匀速直线运动,所受牵引力等于阻力,所以加速运动时受到的牵引力大于匀速运动时受到的牵引力;助力车通过前后两半段的路程相等,由可知,助力车通过前后两半段路程所做的功
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