3.3能量转化的量度易错训练-2025-2026学年科学九年级上册浙教版

3.3能量转化的量度易错训练-2025-2026学年科学九年级上册浙教版 一、选择题 1．力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。下列说法错误的是（　　） A．功和能量的单位都是焦耳 B．运动的物体不一定具有能量 C．做功的本质是能量的转化 D．物体受到力的作用，力不一定对物体做功 2．下列所示现象中，人对物体做功的是（　　） A．搬而未起 B．提着滑板在水平路面上前行 C．人将木箱推到斜面的顶端 D．举着杠铃在空中不动 3．世界读书日在2024年4月23日如期到来，主题为“阅读推动未来”。如图是读者从书架上取下图书的情景，若读者所取的书重量与8枚鸡蛋相当，对书做的功最接近的是（　　） A．40J B．4J C．80J D．8J 4．某同学从一楼匀速走上二楼，第一次花了30秒，第二次花了20秒。对于两次上楼过程，下列说法正确的是（  ） A．第一次做功较多，且功率也大 B．第二次做功较多，且功率也大 C．两次做功一样多，第一次做功的功率大 D．两次做功一样多，第二次做功的功率大 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．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 7．北京时间2024年8月10日，巴黎奥运会跳水项目收官，中国队跳水“梦之队”历史上首次在奥运会上包揽所有8个跳水项目的金牌，完美收官。如图，跳板跳水运动有起跳、腾空、下落、入水几个阶段，下列说法正确的是（　　） A．起跳时，运动员的重力势能为0 B．运动员离开跳板后能继续上升是因为受到惯性的作用 C．运动员起跳瞬间，跳板的弹性势能转化为运动员的动能 D．运动员下落过程中动能主要转化为重力势能 8．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 9．如图所示，质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三，他在1min中内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则他在1min内克服重力做的总功W和相应的功率P约为（　　） A．W=6000J，P=100W B．W=600J，P=10W C．W=3600J，P=60W D．W=360J，P=6W 10．如图所示，小明先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   11．如图所示，一个物体由A点从静止开始下落，相继经过B、C两点，AB＝BC。物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（　　） A．W1≠W2，P1≠P2 B．W1＝W2，P1＜P2 C．W1≠W2，P1＞P2 D．W1＝W2，P1＝P2 12．一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同，对木箱施加一个方向不变的水平推力F如图甲，F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（　　） A．在0~2s内木箱所受摩擦力为2N B．在2~4s内木箱做匀速直线运动 C．在0~2s内推力F对木箱所做的功为2J D．在4~6s内推力F对木箱做功的功率为8W 二、填空题 13．青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5瓦，则你在科学考试的2小时内，心脏做功约为 焦，用这些功可以让一个质量为10千克的物体匀速升高 米。 14．如图所示，重为0.5N的金属小球从A处自由下滑，经过B处、到达C处时恰好停下，在A到B的过程中，重力做功为 J；在整个运动过程中，小球克服摩擦消耗的机械能为 J。 15．如图所示为四旋翼无人机，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面匀速竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上匀速飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机所做的功为 焦，整个过程中，无人机克服摄像机重力做功的功率为 瓦。 16．火车站是城市交通系统中的重要枢纽，它不仅承载着大量人流与物流的集散功能，而且在其设计与布局中也蕴含着许多科学原理。 (1)如图所示，与站台连接的两侧轨道均设有小的坡度，从能量转化角度分析，这样设计的目的是 。 (2)当列车从A点行驶至B点时，若保持牵引力大小恒定不变，那么在轨道完全光滑的情况下，牵引力所做的功将 （选填“大于”“小于”或“等于”）轨道存在摩擦时的做功情况；同时，轨道光滑时牵引力做功的功率将 （选填“大于”“小于”或“等于”）存在摩擦时的情况。 17．如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为1千克的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H=20厘米、h=15厘米。（忽略空气阻力） (1)物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 焦。 (2)物体从A点滑到B点的过程中，机械能转化为 。 (3)A→B下降的高度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B→C下降的高度。 18．小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲所示。经过A处4秒后在B处遇到小方，小方迅速取下小箱子，1秒后在C处小科调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。BC段的推力 摩擦力（填“＞”或“=”或“<”），BC段受到的摩擦力大小为 N，CD段小科推力所做的功为 J。 三、探究题 19．光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放质量为m的小球，小球运动到B点静止，如图I所示。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB=3AC，如图II所示。则 (1)在水平面AB摩擦力做功为 ； (2)如果小球从斜面甲高H处静止释放，则小球到达乙斜面的最大高度h= H。 (3)要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上 高处静止释放。 20．风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为某学校科学兴趣小组设计的一款测量风车功率的装置，小组成员通过查阅资料得知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，他们展开如下实验： ①将电风扇定在某一档位下启动，并调整风向与叶片的夹角θ为30°，如图2所示。 ②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它缓慢匀速提升。 ③测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，计算出风车功率。 ④在不改变电风扇档位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答： (1)除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、量角器、刻度尺、 。 (2)根据以上实验所测数据计算风车功率P= （用字母h、t、m、g表示）。 (3)本实验可得出结论是 。 (4)某同学用相同装置研究风车功率与叶片长度的关系，认为只需在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断该同学的做法是否可行并说明理由： 。 21．小乐在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个小钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图甲、乙、丙所示。 (1)该实验中物体的动能是指 （选填“钢球”或“木块”）的动能：实验中通过观察 来说明动能的大小： (2)由甲、乙两图可得实验结论： ； (3)丙图中，木块在水平面上滑动的过程中，克服摩擦力做功的功率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 22．如图是“探究重力势能的影响因素”实验，实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为，实验的情景如图所示。 (1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，运用的科学方法是 （填“转换法”或“类比法”）。 (2)分析比较 （填“甲和乙”“甲和丙”或“乙和丙”）两次实验可知，重力势能的大小与物体的质量有关。 (3)高空抛物是一种不文明行为，物体越高，破坏性越大。图中可以解释这一现象的是 两次实验。 (4)小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与下落高度的关系图应是______。 A． B． C． D． 四、解答题 23．一辆重为6000N的汽车在水平平直公路上匀速行驶，1min内通过的路程为1200m，已知发动机的功率为24kW，求： (1)发动机对汽车所做的功？ (2)匀速行驶过程中，重力对汽车做的功？ (3)汽车所受摩擦力的大小？（提示：考虑汽车牵引力与摩擦力的关系） 24．如图甲所示，小明用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上一个体积为的物块，记录了弹簧测力计的示数F以及弹簧测力计上升的高度h，并绘制了F与h之间的关系图线，如图乙所示。计算： (1)该物块的密度为多少？ (2)从物块离开桌面到h=15cm处，拉力对物块所做的功为多少？（g取10N/kg） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《3.3能量转化的量度易错训练-2025-2026学年科学九年级上册浙教版》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D C B C C C C 题号 11 12 答案 B D 1．B 【详解】A．为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故A正确，不符合题意； B．运动的物体具有机械能，故B错误，符合题意； C．功表示能量转化的多少，做功的本质是能量的转化，故C正确，不符合题意； D．有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，力没有对物体做功，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．用力搬石头，石头未搬起，石头没有在力的方向上运动一段距离，力对石头没有做功，故A不符合题意； B．提着滑板在水平路面上前行，提滑板的力竖直向上，但滑板在水平方向运动，即滑板没有在力的方向上运动一段距离，力对滑板没有做功，故B不符合题意； C．人将木箱推到斜面的顶端，推力沿斜面向上作用在木箱上，木箱也沿斜面向上运动，符合做功的两个必要条件，所以推力对木箱做功，故C符合题意； D．举着杠铃在空中不动，杠铃没有在力的方向移动一段距离，力对杠铃没有做功，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】一枚鸡蛋的重力约为0.5N，书重量与8枚鸡蛋相当约为4N，读者从书架上取下书的过程对书做的功约为 W＝Gh＝4N×1m＝4J 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】两次上楼过程中：学生的体重不变，楼的高度不变，根据公式可知两次上楼过程所做功大小相等；根据公式可知，两次做的功一样多，第一次的时间大于第二次的时间，所以第一次的功率小于第二次的功率，故D正确，ABC错误。 故选D。 5．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．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。 7．C 【详解】A．起跳时，运动员具有一定的高度，其质量不为0，所以重力势能不为0，故A错误； B．惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误； C．运动员起跳瞬间，跳板发生弹性形变具有弹性势能，在恢复原状的过程中，将弹性势能转化为运动员的动能，使运动员获得向上的速度，故C正确； D．运动员下落过程中速度增大，则动能增大，高度降低，则重力势能减小，重力势能主要转化为动能，故D错误。 故选C。 8．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。 9．C 【详解】1min内克服重力做的功为 功率为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．C 【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即W1​=W2​ 由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即P1​=P2​ 故ABD错误，C正确。 故选C。 11．B 【详解】因为，根据可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即 小球在自由下落时做加速运动，根据可知，小球在BC段运动的时间短，根据可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即 故选B。 12．D 【详解】A．在0～2s内，由F-t图象可知，木箱受到的推力为1N，由v-t图象可知，木箱静止处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，所以木箱受到的摩擦力为1N，故A错误； B．由v-t图象可知，在2~4s内木箱做加速运动，故B错误； C．在0～2s内，木箱静止，在推力F的方向上没有移动的距离，所以推力F对木箱所做的功为0J，故C错误； D．在4s～6s内，由F-t图象可知，木箱受到的推力为2N，由v-t图象可知，木箱以4m/s的速度做匀速直线运动，则推力F对木箱做功的功率 故D正确。 故选D。 13． 1.08×104 108 【详解】[1]已知 t=2h=7200s 所以在2小时内心脏做功 W=Pt=1.5W×7200s=1.08×104J [2]则用这些功提升物体的高度 14． 0.2 0.1 【详解】[1]由图可知，A处高度为40cm，在A到B的过程中，重力做功 [2]在整个运动过程中，小球克服摩擦消耗的机械能等于小球减小的机械能 15． 20 0.9 【详解】[1]前10秒对摄像机做功：。 [2]整个过程无人机对摄像机做功：，重力做功的功率为：。 16．(1)列车进站时，可将动能转化成重力势能；出站时可将重力势能转化成动能，有效地提高能量利用率 (2) 等于 大于 【详解】（1）轻轨站的设计方案图中，列车进站时，可将动能转化成重力势能；出站时可将重力势能转化成动能，有效地提高能量利用率。 （2）[1]当列车从A点行驶至B点时，若保持牵引力大小恒定不变，根据W=Fs可知，在轨道完全光滑的情况下牵引力所做的功将等于轨道存在摩擦时的做功； [2]若保持牵引力大小恒定不变，则在光滑轨道上行驶的速度大于粗糙轨道行驶的速度，根据可知轨道光滑时牵引力做功的功率将大于存在摩擦时的情况。 17．(1)2 (2)内能 (3)大于 【详解】（1）得物体从A点滑到水平面时，重力做的功为 （2）物体从A点滑到B点的过程中，因为存在摩擦力做功，机械能不守恒。机械能会转化为内能（或热能），是通过克服摩擦力做功实现的。 （3）因为整个过程中存在摩擦力做功，机械能会不断减少。从A到B过程中，机械能有损失；从B到C过程中，机械能也有损失。且第一次从到损失的机械能比从到损失的机械能多（因为第一次下滑的高度差更大）。所以A→B下降的高度大于B→C下降的高度。 18． ＞ 80 600 【详解】[1]根据题意可知，箱子运动到B点时用时4s，从B点到C点用时1s，所以图丙中，4s～5s表示BC段的运动图像，即大箱子做加速运动，所以BC段的推力大于摩檫力； [2]根据题意可知，图丙中5s～10s表示CD的运动图像，即大木箱从C点到D点做匀速直线运动，由图乙可知，此时的推力为80N； 由于大箱子做匀速直线运动，所以推力与滑动摩擦力是一对平衡力，即 f=F=80N 又因为大木箱在BC段做加速运动时，与CD段相比，地面受到的压力和接触面的粗糙程度均相同，故BC段大木箱受到的滑动摩擦力仍等于大木箱做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力，即为80N。 [3]根据图丙可知，大木箱做匀速直线运动时的速度 v=1.5m/sCD段的路程 sCD=vt=1.5m/s×（10s-5s）=7.5m 由图乙和题意可知CD段小明的推力为80N，则CD段小明推力所做的功 W=Fs=80N×7.5m=600J 19．(1)mgH (2) (3) 【详解】（1）已知斜面甲的光滑的，小球开始具有的机械能为，当小球由斜面滚下后，所有的机械能全部用来克服摩擦做功，则在水平面AB摩擦力做功为。 （2）小球从斜面甲高H处静止释放，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB=3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度 （3）小球在乙斜面上升高度为2h，即，因为AC段上消耗的机械能与第一次相同，即消耗高度的机械能，所以原来小球在甲斜面上的释放高度 20．(1)秒表 (2) (3)见解析 (4)不可行，没有控制叶片的质量相同，存在两个变量 【详解】（1）由③可知，需要测量时间，可知还需要的测量仪器为秒表。 （2）风车功率为 （3）根据题意对实验进行分析，在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°间，风车功率逐渐减小，在60°时风车功率最大。 （4）增长叶片的长度，叶片的质量也会发生改变，存在两个变量，所以不可行。 21．(1) 钢球 木块在水平面上移动的距离 (2)当物体质量相同时，物体的运动速度越大，动能越大 (3)变小 【详解】（1）[1][2]该实验探究的是碰撞前钢球的动能，碰撞时，钢球的动能越大，钢球对木块做的功就越多，木块移动的距离就越远，所以实验中通过观察木块在水平面上的移动距离来说明钢球动能的大小，这是转换法。 （2）图甲、乙中，钢球的质量相同，甲图中钢球下滑的高度大于乙图中的钢球的下滑高度，则碰撞时，甲图中钢球的速度大于乙图中钢球的速度，碰撞后，甲图中木块移动的距离大于乙图中的木块移动的距离，则可得出的结论为：当物体质量相同时，物体的运动速度越大，动能越大。 （3）由于水平面滑动摩擦力作用，木块在水平面上运动时的速度越来越小，木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度保持不变，滑动摩擦力的大小也保持不变，则根据功率可知克服摩擦力做功的功率变小。 22．(1)转换法 (2)甲和乙 (3)乙和丙 (4)A 【详解】（1）该实验将无法直接直接测量的重力势能转换为小球陷落的深度，使用了转换法。 （2）图甲和图乙中，由题知m1＜m2，即物体的质量不同，但从同一高度落下，且乙图中小球进入细砂中的深度更深，因此可知重力势能与物体的质量有关。 （3）图乙和图丙中，由题意知m2=m3，即物体的质量相同，但从不同高度落下，且丙图中小球进入细砂中的深度更深，可知高空抛物是一种不文明行为，物体越高，破坏性越大。 （4）同一个小球，自由下落时重力G一定，由W=Gh可知，重力做功多少决定于下落高度h，并且做功多少与下落高度成正比，故A符合题意。 23．(1) (2)0J (3) 【详解】（1）发动机对汽车所做的功 （2）匀速行驶过程中，重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。 （3）汽车受到的牵引力为 汽车匀速直线运动时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以水平方向的阻力为 24．(1)4×103kg/m3 (2)0.4J 【详解】（1）由图乙知道，测力计上升的高度h超过5cm后，测力计的示数不变为4N，此时钩码离开桌面，测力计的示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4N，物体的体积为100cm3，则物块的密度 （2）从钩码离开桌面到到h=15cm的过程中，物块向上移动的高度 h1=15cm-5cm=10cm=0.1m 测力计对物块所做的功 W=Gh1=4N×0.1m=0.4J 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $