第2章 第1节 功和机械能(1)-功（上册）-【拓展与培优】2026-2027学年九年级全一册科学同步练习（浙教版·新教材 浙江专版）

九年级全一册 第2章 能的转化与能量守恒 第1节功和机械能(1)一功 是错的.如果作用在物体上的力越大，但是物体还是 思维拓展 没有动，该力对物体做的功就是零；如果物体不受 力的作用，由于惯性通过一段距离，也就谈不上力 一、功的含义：当一个力作用在物体上，并且物体在 对物体做功的问题.C项的错误在于未说明运动的 这个力的方向上通过了一段距离时，这个力的作用 方向和力的方向之间的关系，如果运动方向始终和 就有了成效，我们就说这个力做了功.力做功也常说 力的方向垂直，力再大，通过的距离再长，但在力的 成对物体做功，如人的推力对小车做功，也可以说 方向上没有通过距离，该力仍然不对物体做功. 成人对小车做功」 四、功的计算 二、做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力； 1.功有大小，科学上规定：功等于力跟物体在 二是物体在力的方向上通过一段距离，两者缺一不 力的方向上通过的距离的乘积即功=力×距离；功 可，否则就没有做功.例如：运动员把杠铃举过头顶 的计算公式为W=Fs(注意点：F和s必须“同一物 不动时，虽然有力但杠铃并没有在力的方向上移动 体”“同一时间”“同一方向”). 一段距离，所以不做功. 当将重物提升一定高度，克服重力所做的功可 三、力对物体不做功的三种情况 直接根据W=Gh直接计算. (1)有距离无力：物体没有受到力的作用，只是 应用功的计算公式，必须注意以下三点： 由于惯性而通过一段距离（不劳无功）.如物体在光 ①要明确是哪个力对物体做功，或是哪个施力 滑的水平面上由于惯性而做匀速直线运动，没有力 物体对哪个受力物体做功； ●● 对物体做功. ②公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s (2)有力无距离：物体虽然受到了力的作用，但 是物体在力的方向上通过的距离.例如某运动员用 ● 物体静止不动，所以该力也没有做功（不动无功）.如 500牛的力将足球踢出20米远，若用公式W=Fs 人用力推一块大石头，但没有推动，那么人对石头 500牛×20米=-10000焦，计算就是错误的，因为踢 也没有做功. 球的力的作用距离并不是20米； (3)力与距离垂直：物体受到了力的作用，同时 ③F是使物体沿力F方向通过距离s的过程 也通过了一段距离，但是该力的方向与物体移动距 中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是 离的方向垂直（劳而无功）.如手用竖直向上的拉力 不变的. 提水桶，沿水平方向移动一段距离，这个拉力没有 2.功的单位 对水桶做功. 在国际单位制中，功的单位是焦耳（纪念英国 例1关于功的说法，正确的是 科学家焦耳)，简称为焦，单位符号为J. A.作用在物体上的力越大，做功一定越多 1焦=1牛·米，即1J=1N·m B.物体通过距离长，做功一定多 含义：用1N的力使物体在力的方向上通过 C.作用在物体上的力越大，通过的距离越长， 1m的距离，所做的功就是1J. 物体做的功越多 五、做功的实质 D.功的大小是由力F和在力的方向上通过的 做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对 距离、的乘积所决定的，乘积越大，做的功越多 物体做多少功，就有多少能量发生了转化.因此，可 【分析】根据功的定义式W=Fs,力F和在力 以用功来量度能量转化的多少.例如，举起重物时做 的方向上通过的距离s的乘积决定了功的大小，乘 功100焦，人体就有100焦的能量转化了物体的势 积越大，做的功越多，显然D是正确的.A和B选项 能；拖动物体做功1000焦，人体就有1000焦的能量 只突出了决定功大小两个因素中的一个因素，所以 转化成了物体的动能和由于各种摩擦而产生的内 科学 @ 能能量的单位与功的单位一样，也是焦耳. 小孩对箱子做的功和重力对箱子做的功分别是 例2如图甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面 ( 上的钩码所受的重力弹簧测力计从图示位置开始向上 A.0J和1200J 缓慢提升，其示数F与上升的高度如图乙所示. B.300J和1200J F/N C.500J和0J D.500J和1200J 4.下列说法中正确的是 () A.用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉 16 h/cm 力对水桶做了功 乙 用弹簧测力计测量力 B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程， (1)钩码所受的重力为 N. 手竖直向上的拉力对水桶做了功 (2)当h=4cm时，桌面对钩码的支持力是 C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推 N. 力对铅球做了功 (3)从开始提升到h=16cm,弹簧测力计对钩 D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这 码所做的功是 J. 个过程中对汽车做了功 【分析】当缓缓提钩码离开桌面后测力计的 5.如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面 示数才不再变化，此时示数即为钩码所受重力大 上的箱子，但没有推动，则此时 ( ) 小；故钩码所受的重力为4.5N;弹簧的伸长量与拉 推不动？3 力成正比、由图象知：当h=6cm时，弹簧测力计的 示数为4.5N,及每增大1牛的力弹簧伸长0.75cm, 当h=4cm时，弹簧测力计的示数为3.0N;此时测 力计受重力、拉力、支持力的作用，支持力等于重力 A.小虎的推力小于箱子受到的阻力 减去拉力即4.5N-3.0N=1.5N;钩码在弹簧上升 B.小虎的推力大于箱子受到的阻力 至6cm之前并没有运动，钩码真正的上升距离应为 C.小虎对箱子做了功 16cm-6cm=10cm,利用W=Fs=Gh解题，W D.小虎对箱子没有做功 =Fs=Gh=4.5N×0.1m=0.45J.本题考查了弹 6.水平地面上有一重为4N的足球，一个小孩 簧测力计的工作原理、力的合成、功的计算，综合性 用20N的力踢球，使球向前运动了30m,那么小孩 较强，第二题是一易错点，要会分析图象所给提供 对球所做的功为 () 的信息. A.120J B.600J 巩固练习 C.OJ D.条件不足，无法计算 A组 7.如图所示，水平地面上的物体，在水平恒定 1.下列情形中，对物体没有做功的是( 的拉力F的作用下，沿ABC方向做直线运动，已知 A.举着杠铃不动 AB=BC,设AB段是光滑的，拉力F做功为W1, B.将弹簧拉力器拉长 BC段是粗糙的，拉力F做功为W2,则W1和W2 C.将实心球抛向空中 的关系是 () D.把掉在地上的羽毛球捡起来 2.下列情景中，重力对小球做功的是 777n7 A B C A.小球从高处下落 A.W=W2 B.W>W2 B.小球在地面上静止 C.W<W, D.不能确定 C.小球沿水平轨道运动 8.如图甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸 D.小球悬挂在天花板上不动 附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上 3.在水平地面上，小孩用50N的水平推力推 拉力F=3N的作用下向上运动，铁块运动速度。与 着120N的箱子匀速前进了10m,在这个过程中， 时间t的关系图象如图乙所示.则铁块受到的摩擦力 58 (© 九年级全一册 为 N,06s内拉力F做的功是 12.电动自行车已成为大众化的一种交通工 焦.（取g=10N/kg) 具，对电动自行车进行了测试，使车在平直的路面 ↑v/(m/s) 上由静止开始运动，获得如图所示的速度和牵引 0.2 力F随时间t变化的关系图象.电动自行车受到的 0.1 摩擦力为 N;7~12s电动自行车行驶时克 0123456 服摩擦力做的功是 J 乙 vAm's) N B组 135 9.如下图甲是小球从某高度处由静止下落h 过程的路程与时间关系图，图乙中，描述重力对该 球做功大小与时间关系正确的图线是 ( ) 12t/s 图1 图2 13.某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向 降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地.已知 跳伞过程中降落的速度与时间的关系如图所示，运 动员与降落伞总重力为700N. ↑v/m/s) 50 B 40 30H 20 10 乙 0 10203040506070s 10.如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直 (1)0~20s阶段，以 为参照物，降落伞 放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作 处于静止状态 用下铁块沿直线竖直向上运动铁块运动过程中速 (2)20s~40s阶段，运动员与降落伞所受的空 度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示.若铁 气阻力 (填“大于”“等于”或“小于”) 块受到的摩擦力为2N,由图象可知在0~6s内拉 700N. 力F的大小 (填“变大”“变小”或“不变”)， (3)50s~70s阶段，运动员和降落伞总重力做 2~6s内拉力F做的功为 功 J v/(m's") 14.有两块相同的均质木块A,B,小科将A,B 叠放在一起放在水平面上，如图甲所示，用F,= 6N的力使A,B一起向左做匀速直线运动.接着小 科又将A和B用一根轻绳连接，平放在同一水平面 6 us 上，如图乙所示，用F2向右拉B,使A,B一起向右 11.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方 做匀速直线运动 向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的 B A 关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示.则 T7777777777777777 A. 第2s末时，物体处于 状态，第6s末到第 甲 乙 9s末，推力F做功是 (1)如图甲，以木块B为参照物，地面处于 J (填“静止状态”或“运动状态”) FIN v(m's) (2)如图甲，小科使A,B一起向左做匀速直线 运动时，B对A的摩擦力为 (3)在图乙中，若A和B一起向右运动10m, F2做功 J. 15.汽车作为一种交通工具在国内已普及.专家 提示：汽车轮胎内的气压（胎压）会影响刹车距离， 59 科学 为确保安全，需经常检查胎压，某汽车技术员为了研 (2)一块密度为2.5×103kg/m3,体积为1.5× 究胎压对刹车距离的影响，用同一汽车在晴天和雨 l02m3的平板玻璃，冷凝后用真空吸盘吊运传送， 天环境下，在车速为60km/h刹车，测试结果如下 若当时大气压为1×105Pa,则吸盘的面积至少是 图所示： 多大？ 车 速60 km/h 40 雨天 晴天 低胎压 20晴天 低胎压雨天 标准胎压、 标准胎压 0 10 20 30 4050 6070 刹车距离/m (3)将上述玻璃板提升1m,需克服重力做多 (1)汽车质量为1500kg,有4个轮胎，停在水平 少功？ 地面上时，每个轮胎与地面的接触面积为0.025m2. 请计算此时汽车对地面的压强.(g取10N/kg) (2)根据测试结果，可以得出在两种环境下胎 C组 压对刹车距离的影响是 17.若某人的心脏每收缩一次输送出70mL 血，每射1L血液心脏做功1875J,现在该人要在2min 内爬上24m高的塔，已知该人质量为50kg,运动 (3)胎压对刹车距离的影响主要是胎压不同导 时心脏所做的功40%供运动所需.(g取10N/kg) 致地面对轮胎的阻力不同.该技术员在雨天环境下， (1)该人爬塔过程中所做的功是多少？ 对标准胎压的汽车进行测试时，若在刹车过程中汽 车受到地面的平均阻力为3000N,试计算在刹车过 程中，汽车克服地面阻力做功多少焦？ (2)该人爬塔过程中心脏对血流所做的功是 多少？ 16.玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的.受 到油滴能在水面上均匀分布开来的启发，科研人员 发明了一种制取夹板玻璃的方法.其主要过程是让 玻璃液体浮于某溶液表面上，冷凝后用真空吸盘吊 运，如图所示请回答问题：(g取10N/kg) 电动机 抽气机 (3)该人爬塔时的心率至少为多少次/分钟（结 果保留整数)？ 吸玻璃板 (1)该方法的关键是能否找到会浮起玻璃液体 的一种溶液，你认为这种溶液应具备怎样的物理性 质？（说出两点）会引起温室效应， 30.(1)NaCl和CuCl2(2)设生成9.8g氢氧化 铜沉淀需氢氧化钠溶液的质量为x,生成氯化钠的质 量为x CuCl2+2NaOH--Cu(OH)2+2NaCl 80 98 117 x×10%9.8g 80x×10% 989.8g x=80g 98_9.8g 117 x=11.7g 氯化氢和氢氧化钠反应时消耗的氢氧化钠溶液 的质量为40g,所以m1=40g十80g=120g (3)设氯化氢与氢氧化钠反应生成氯化钠的质量 为y NaOH+HCI--NaCl+H2 O 40 58.5 40×10% 4040×10% 58.5 y M点溶液中的溶质氯化钠的质量为11.7g+ 5.85g=17.55g M点溶液的溶质质量分数=100g+120g一9.8g 17.55g ×100%≈8.3% 答：M点溶液的溶质质量分数为8.3%. 第2章能的转化与能量守恒 第1节功和机械能(1)一功 例1D 例2(1)4.5(2)1.5(3)0.45 巩固练习 A组 1.A2.A3.C4.A5.D6.D7.A 8.13.6 B组 9.C 10.变小120 11.静止24 12.351050 13.(1)运动员(2)等于(3)1.4×10 14.(1)运动状态(2)0(3)60 15.(1)1.5×10iPa(2)在车速为60km/h刹 车时，晴天环境胎压对刹车距离影响较小，雨天环境 胎压对刹车距离影响较大，胎压较低时，会增大刹车 距离(3)1.8×10J 16.(1)一是其沸点高于炽热玻璃的温度；二是密 度比玻璃大.（2)3.75×10-3m2(3)375J 17.(1)1.2×10°J(2)3×10J(4)114次/分 第1节功和机械能(2)—功率 例1A 例2A 例3甲、乙电梯做功相同，W=W乙=2.94× 10J:甲电梯做功快，P=1.96×10W,Pz=9.8× 103W. 巩固练习 A组 1.C2.C3.B4.C5.B6.B7.9 大于 8.4:532:35 9.1002550与拉力方向相反 10.= 11.2.7×10345 12.12030 13.(1)1800N(2)33.3m/s(3)1.8×10J B组 14.B15.(1)回形针(2)刻度尺秒表 （3)m1(4)小 t 16.360 17.15075 18.(1)<(2)P2(t2-t1) C组 19.(1)5×10J(2)1.2×10W 【分析】(1)重物由平放在水平地面上匀速吊起，吊 绳对重物拉力：F=G=mg=1×10kg×10N/kg= 1×10N,重物在拉力的方向上移动的距离为s= 2m十3m=5m,吊绳对重物做的功：W=Fs=1X 10NX5m=5×10J:(2)由v=产得，重物移动 的时间：t=三 ,3m=2.5s,此过程吊绳对重物 v1.2m/8 做的功：W'=Fs'=1X10NX3m=3×10J:吊绳对 重物做功的功率，P=W-3X10J=1.2×10W. t 2.5s 第1节功和机械能(3)一机械能 例1B 变式训练减小 例2C 例3D 巩固练习 A组 1.(1)动能(2)重力势能(3)弹性势能 (4)动能、重力势能 2.不变等于小于 ·9·