2.1 功和机械能 第1课时（分层作业）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 分层清晰，从基础巩固到思维拔高，覆盖力是否做功的判断及功的计算，通过情境化题型实现知识进阶，适配新授课教学，培养科学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|力是否做功的判断、功的计算|以机器狗、无人机等情境题判断做功条件，结合课本举高、鸡蛋重量等生活化估算，夯实科学观念| |B组能力进阶|功的综合应用|通过起重机不同运动状态、子弹发射等多情境分析，强化推理论证，提升科学思维| |C组思维拔高|功的公式综合|设置斜面总功比较、汽车功率与摩擦力计算，融合实际问题解决，发展探究实践能力|

2.1 功和机械能 第1课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：力是否做功的判断 知识点2：功的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 力是否做功的判断知识点1 1．机器狗能搬运重物，如图所示。若不计空气阻力，下列情境中，机器狗对重物做功的是（　　） A．蹲着不动 B．驮着重物上楼 C．驮着重物在水平冰面上滑行 D．人把重物搬到机器狗上 2．无人机配送AED(自动体外除颤器)的应急救援场景逐渐普及，为抢救心脏骤停患者、打通急救“黄金四分钟”生命线提供了高效新方案(如图)。下列无人机运送AED的过程中，无人机对AED做功的是(　　) A．悬停在急救现场上空 B．匀速竖直上升 C．沿水平航线匀速飞行 D．静止停放在停机坪 3．如图所示，人对物体做功的是( ) A． B． C． D． 功的计算知识点2 4．把一本九年级科学课本从地面举过头顶，对课本做的功约（ ） A．0.32J B．3.2J C．32J D．320J 5．如图是物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2，则下列说法中正确的是（　　） A． B． C． D．无法比较 6．下列情况中人对物体做功大约是1J的是（　　） A．用1N竖直向上的力端着盘子水平移动1m B．托着两个鸡蛋竖直举高1m C．用20N的水平推力推着购物车水平移动0.5m D．提着5kg的大米从一楼上到三楼 7．近期，泰山景区出现了一道独特的风景线，如图所示，“智能挑夫”机器狗正式上岗当起了挑山工，有效解决了垃圾清运和物资运输难题。下列情境中机器狗对物资做功的是（ ） A．工作人员把物资搬运到机器狗背上 B．机器狗驮着物资保持站立不动姿势 C．机器狗驮着物资在水平路面上前进 D．机器狗驮着物资沿着台阶匀速上山 8．如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列描述中运动员对杠铃不做功的是（ ） A．从发力到上拉的过程 B．从上拉到翻站的过程 C．从上挺到站立的过程 D．站立时举着杠铃不动 9．2025年“浙江省城市篮球争霸赛”于省内各城市举行。下列比赛情景中，运动员对篮球做功的是（ ） A．入场时，怀抱篮球沿水平方向行走 B．投篮前，双手持球静止于胸前准备 C．投篮时，手将篮球向上托举的过程 D．投篮后，篮球离手向上运动的过程 10．将一个约50克的鸡蛋从地面捡起放到桌面上，所做的功约是（ ） A．0.5焦 B．5焦 C．50焦 D．500焦 11．塔式起重机下挂着重物，在重物匀速向上运动，匀速向下运动，沿水平方向匀速移动三种情形中都移动相同的距离，则钢索的拉力对重物所做功的说法正确的是（　　） A．三种做的功是一样的 B．匀速向上运动时做的功最大 C．沿水平匀速移动时，钢索的拉力对重物不做功 D．做功的大小与运动的速度快慢有关，所以无法比较 12．子弹内火药爆炸后会迅速产生气体，气体急速膨胀，产生推力将弹头推出枪膛。若子弹内火药爆炸后产生的气体对弹头的平均推力为800N，弹头的质量为20g，枪膛长55cm。弹头射出后，在空中飞行了80m，则火药爆炸后产生的气体对弹头所做的功是(　　) A．4×104J B．440J C．156.8J D．1.08J 13．有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功WB　　WC(选填“=”“<”或“>”，下同)，物体匀速拉至顶端时受到沿斜面向上推力所做的总功WAB　　WAC。 14．一辆质量为600千克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。 （1）匀速行驶过程中，重力对汽车做的功　　焦 （2）汽车匀速行驶过程中所受摩擦力的大小　　N 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 功和机械能 第1课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：力是否做功的判断 知识点2：功的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 力是否做功的判断知识点1 1．机器狗能搬运重物，如图所示。若不计空气阻力，下列情境中，机器狗对重物做功的是（　　） A．蹲着不动 B．驮着重物上楼 C．驮着重物在水平冰面上滑行 D．人把重物搬到机器狗上 【答案】B 【解析】 A、机器狗蹲着不动时，虽然对重物施加了竖直向上的支持力，但重物在力的方向上没有移动距离，不满足做功的条件，故该选项错误。 B、机器狗驮着重物上楼时，对重物施加了竖直向上的支持力，且重物在竖直方向上通过了一段距离，力和距离的方向一致，满足做功的两个必要因素，故该选项正确。 C、机器狗驮着重物在水平冰面上滑行时，对重物的支持力是竖直向上的，而重物的移动方向是水平的，力的方向与移动距离垂直，因此机器狗对重物不做功，故该选项错误。 D、人把重物搬到机器狗上时，施加力的物体是人，机器狗此时并未对重物施加力的作用，因此机器狗对重物不做功，故该选项错误。 2．无人机配送AED(自动体外除颤器)的应急救援场景逐渐普及，为抢救心脏骤停患者、打通急救“黄金四分钟”生命线提供了高效新方案(如图)。下列无人机运送AED的过程中，无人机对AED做功的是(　　) A．悬停在急救现场上空 B．匀速竖直上升 C．沿水平航线匀速飞行 D．静止停放在停机坪 【答案】B 【解析】 A、悬停在现场上空，无人机对AED有向上的拉力，但AED没有移动距离，所以不做功，A不符合题意； B、匀速竖直上升，无人机对AED有向上的拉力，且AED在拉力方向上移动了距离，所以做功，B符合题意； C、沿水平匀速飞行，拉力竖直向上，移动距离水平方向，力和距离方向垂直，所以不做功，C不符合题意； D、静止停放在停机坪，有力但没有移动距离，所以不做功，D不符合题意。 3．如图所示，人对物体做功的是( ) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 A.人提着水桶水平行走时，人对物体施加的力是竖直向上的，而物体的运动是水平方向的，二者不一致，则不做功，故A不合题意； B.人举着重物静止不动时，人对物体施加了向上的力（支持力），但是没有在这个方向上通过距离，因此不做功，故B不合题意； C.搬石头时，人对石头施加向上的力，但是石头没有在力的方向上通过距离，因此不做功，故C不合题意； D.推着小车向前运动时，小车受到向前的推力，且在这个力的方向上通过距离，因此做功，故D符合题意。 功的计算知识点2 4．把一本九年级科学课本从地面举过头顶，对课本做的功约（ ） A．0.32J B．3.2J C．32J D．320J 【答案】B 【解析】一本九年级科学课本的质量大约为0.2千克（200克）。将课本从地面举过头顶，举起的高度大约为1.6米。做的功为。 5．如图是物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2，则下列说法中正确的是（　　） A． B． C． D．无法比较 【答案】B 【解析】根据题意可知，物体在相同力F的作用下沿着力的方向移动了相同的距离s，根据W=Fs可知，两个力做功大小相等，即W1=W2。 6．下列情况中人对物体做功大约是1J的是（　　） A．用1N竖直向上的力端着盘子水平移动1m B．托着两个鸡蛋竖直举高1m C．用20N的水平推力推着购物车水平移动0.5m D．提着5kg的大米从一楼上到三楼 【答案】B 【解析】 A、用1N竖直向上的力端着盘子，盘子是水平移动，力的方向与移动方向垂直，人对盘子不做功，所以A不符合题意； B、两个鸡蛋的质量约为0.1kg，重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，竖直举高1m，做功W=Gh=1N×1m=1J，所以B符合题意； C、用20N水平推力推购物车移动0.5m，做功W=Fs=20N×0.5m=10J，不是1J，所以C不符合题意； D、5kg大米的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N，一楼到三楼的高度约6m，做功W=Gh=50N×6m=300J，远大于1J，所以D不符合题意。 7．近期，泰山景区出现了一道独特的风景线，如图所示，“智能挑夫”机器狗正式上岗当起了挑山工，有效解决了垃圾清运和物资运输难题。下列情境中机器狗对物资做功的是（ ） A．工作人员把物资搬运到机器狗背上 B．机器狗驮着物资保持站立不动姿势 C．机器狗驮着物资在水平路面上前进 D．机器狗驮着物资沿着台阶匀速上山 【答案】D 【解析】 A、工作人员把物资搬运到机器狗背上，该过程中工作人员对物资做功，故A错误； B、机器狗驮着物资保持站立不动姿势，物资没有在力的方向上移动距离，可知机器狗没有对物资做功，故B错误； C、机器狗驮着物资在水平路面上前进，机器狗给物资的力竖直向上，物资没有在力的方向上移动距离，可知机器狗对物资没有做功，故C错误； D、机器狗驮着物资沿着台阶匀速上山，物资在力的方向上（竖直方向）有移动距离，可知机器狗对物资做功，故D正确。 8．如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列描述中运动员对杠铃不做功的是（ ） A．从发力到上拉的过程 B．从上拉到翻站的过程 C．从上挺到站立的过程 D．站立时举着杠铃不动 【答案】D 【解析】 A、从发力到上拉的过程，运动员对杠铃施加了向上的力，杠铃也向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，A不符合题意； B、从上拉到翻站的过程，杠铃在力的方向上向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，B不符合题意； C、从上挺到站立的过程，杠铃在力的方向上向上移动了距离，所以运动员对杠铃做了功，C不符合题意； D、站立时举着杠铃不动，运动员对杠铃施加了力，但杠铃没有在力的方向上移动距离，所以运动员对杠铃不做功，D符合题意。 9．2025年“浙江省城市篮球争霸赛”于省内各城市举行。下列比赛情景中，运动员对篮球做功的是（ ） A．入场时，怀抱篮球沿水平方向行走 B．投篮前，双手持球静止于胸前准备 C．投篮时，手将篮球向上托举的过程 D．投篮后，篮球离手向上运动的过程 【答案】C 【解析】 A、怀抱篮球时给篮球竖直向上的力，篮球在水平方向移动，没有在力的方向（竖直方向）移动，可知该力没有对篮球做功，故A错误； B、双手持球静止于胸前准备，此时篮球处于静止状态，没有移动，可知没有对拉力做功，故B错误； C、投篮时，手将篮球向上托举的过程，该过程中篮球在力的方向上移动距离，可知手给篮球的力做了功，故C正确； D、投篮后，篮球离手向上运动的过程，该过程中手对篮球没有力的租作用，可知手对篮球没有做功，故D错误。 10．将一个约50克的鸡蛋从地面捡起放到桌面上，所做的功约是（ ） A．0.5焦 B．5焦 C．50焦 D．500焦 【答案】A 【解析】 A.需要d=1m，故A符合题意； B.需要d=10m，显然桌子不可能这么高，故B不符合题意； C.需要d=100m，显然桌子不可能这么高，故C不符合题意； D.需要d=1000m显然桌子不可能这么高，故D不符合题意。 11．塔式起重机下挂着重物，在重物匀速向上运动，匀速向下运动，沿水平方向匀速移动三种情形中都移动相同的距离，则钢索的拉力对重物所做功的说法正确的是（　　） A．三种做的功是一样的 B．匀速向上运动时做的功最大 C．沿水平匀速移动时，钢索的拉力对重物不做功 D．做功的大小与运动的速度快慢有关，所以无法比较 【答案】C 【解析】根据题意可知，当重物匀速向上运动时或匀速向下运动时，钢索的拉力在竖直方向上，而重物在钢索的拉力方向上通过了距离，因此钢索的拉力对重物做功； 根据W=Fs=Gh可知，这两种情况下对重物做功相等； 沿水平方向匀速移动时，重物没有在拉力的方向上运动，则钢索的拉力对重物不做功，即做功为0J。 根据W=Fs可知，做功的大小与运动的速度快慢无关。故C正确，而ABD错误。 12．子弹内火药爆炸后会迅速产生气体，气体急速膨胀，产生推力将弹头推出枪膛。若子弹内火药爆炸后产生的气体对弹头的平均推力为800N，弹头的质量为20g，枪膛长55cm。弹头射出后，在空中飞行了80m，则火药爆炸后产生的气体对弹头所做的功是(　　) A．4×104J B．440J C．156.8J D．1.08J 【答案】B 【解析】 ∵子弹在枪膛中在火药爆炸气体的作用下运动的距离为枪膛长度， ∴s=55cm=0.55m， 气体对子弹所做的功： W=Fs=800N×0.55m=440J。 13．有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功WB　　WC(选填“=”“<”或“>”，下同)，物体匀速拉至顶端时受到沿斜面向上推力所做的总功WAB　　WAC。 【答案】=；< 【解析】 （1）根据题意可知，将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，物体上升的高度是相同的，根据W=Gh可知，克服重力所做的功是相同的，即WB=WC； （2）根据题意可知，斜面AC的坡度较小，则物体对斜面的压力更大，由于接触面的粗糙程度相同，所以摩擦力更大，即fB＜fC；AB斜面的长度小于AC，且物体在AB上的摩擦力小于在AC上的摩擦力，根据W=fs可知，AB上克服摩擦力做的功要小于AC上克服摩擦力所做的功；根据W总=W有+W额可知，则总功WAB<WBC。 14．一辆质量为600千克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。 （1）匀速行驶过程中，重力对汽车做的功　　焦 （2）汽车匀速行驶过程中所受摩擦力的大小　　N 【答案】（1）0 （2）1200 【解析】 (1)重力的方向是竖直向下的，汽车在水平公路上匀速行驶，在重力方向上没有移动距离。根据做功的两个必要条件（力+力的方向上移动的距离），重力对汽车没有做功，因此重力对汽车做的功为0焦。 (2)汽车行驶的速度t=1min=60s，s=1200m，v=s/t=1200m/60s=20m/s，汽车匀速行驶时，牵引力F与摩擦力f是一对平衡力，即F=f，已知P=24kW=24000W，由P=W/t=Fs/t=Fv，可得：F=P/v=24000W/20m/s=1200N，因此摩擦力f=F=1200N。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $