2.1 功和机械能 第一课时 强化练习--2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 这份同步练习以“功和机械能”为核心，通过基础概念辨析、情境应用分析、综合计算探究的三层设计，实现从科学观念建构到科学思维与探究实践能力的递进培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|功的概念、做功条件判断|选择题1、8、10直接考查定义，填空题11、12巩固基础公式应用| |提升层|功的计算、图像分析|选择题3、5结合频闪图和路程时间图，填空题13、15分析F-t、v-t图像| |综合层|实际情境应用、实验探究|实验题17设计引体向上做功测量，综合题18-21联系桥吊、健身等真实场景|

2.1 功和机械能 第一课时 强化练习 一、选择题 1．关于功和功率的理解，下列说法正确的是（　　） A．某同学背着书包在水平路面上行走时，他对书包做了功 B．物体通过的距离越长，对物体做的功越多 C．功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率越大 D．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快 2．某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明分别乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，过程中他与电梯均保持相对静止。下列说法错误的是（　　） A．两种方式上楼过程中，人克服重力做的功相等 B．乘乙电梯过程中，电梯对人有摩擦力 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功不为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功不为零 3．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（　　） A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2 4．为缓解同学们的紧张情绪，中考前夕，老师在走廊上安装了一根横杆。挂上一个粽子，如图甲所示，0为悬挂点：让同学们跳一跳顶一顶，寓意“奋起高粽（高中）”。粽子离开人头顶后，在空中的运动轨迹如图乙虚线所示（A→B→C）。下列说法正确的是（　　） A．在AB段，人对粽子做功，挂绳对粽子做功 B．在AB段，人对粽子不做功，挂绳对粽子不做功 C．在BC段，重力对粽子做功，挂绳对粽子做功 D．在BC段，重力对粽子不做功，挂绳对粽子不做功 5．如图所示，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，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与下落高度关系正确的图线是（　　） A． B． C． D． 6．非洲旱季，常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。下列选项中，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（　　） A． B． C． D． 7．在排球运动中，跳发球（如图所示）是最具威力的发球方式。现用100N的力击打重为5N的排球，排球离手后飞行落到15m远的地面上。排球飞行过程中，运动员对排球做功（　　） A．1500J B．75J C．500J D．0J 8．用400牛的力F沿水平方向分别拉质量是200千克的大木箱和质量是100千克的小木箱，在水平方向各前进5米，则（　　） A．力F拉大木箱时做的功多 B．力F拉小木箱时做功反而多 C．两次做功一样多 D．两次做功对象不同，无法比较 9． 如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为50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4牛。若在长木板左端用一水平力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（　　） A．0.5J B．1.0J C．2.0J D．5.0J 10． 下列四幅图中，力有对物体做功的是（　　） A．推车未推动 B．提着滑板水平前行 C．搬石未搬起 D．用绳子提升物体 二、填空题 11．如图所示，用力F提水桶： ①由井底提起H高度；②提着水桶不动；③在水平面上移动一段距离s；④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况，力F对水桶有做功的是　 　 （填序号）；若s＞L＞H＞h，则做功最多的是　 　 （填序号）。 12．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。 13．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的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于　 　态，第3秒末到第6秒末，物体受到的摩擦力是　 　牛，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　 　焦耳。 14．健腹轮是一种简易的居家健身器材。 （1）如图所示，使用健腹轮锻炼时，脚尖不接触地板膝盖着地，再用两手分别紧握健腹轮的两个手柄，身体尽量向前伸展，此时　 　(选填“健腹轮对手”或“手对健腹轮”)的作用力相当于人体杠杆的动力，人体受到的　 　相当于阻力。 （2）身重为 500 N 的人身体从状态1 到状态2的过程中，身体重心平均下降30 cm，重力所做的功为　 　J。 15．某空降兵和降落伞总重800 N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14 s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。在跳伞后10 s 至 14 s 时间内人和伞的重力做功是　 　J，此时人和伞受到的阻力 　 　N，若跳伞18 s后，人和伞受到的阻力为 f2，则 f2　 　f1(选填“>”“=”或“<”)。 16．水平地面上有一木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示。此过程中推力F和木箱前进的速度v随时间t的变化情况分别如图乙、丙： （1）0～1秒内，推力F对木箱 　 　 （选填“有”或“没有”）做功； （2）3～5秒内，推力F对木箱所做的功为 　 　 焦。 三、实验与探究题 17．如图所示，引体向上是同学们经常做的一项健身运动。某同学能连续做16次标准的引体向上动作，若要测出该同学16次引体向上克服重力所做的功，则： （1）下列科学量中：①该同学的质量m；②该同学的身高h；③该同学悬垂时离开地面的高度H1；④该同学过杠后离开地面的高度H2；⑤该同学连续做完16次动作所用的时间t，应测量的量有　 　(填序号)。 （2）该同学完成一次动作拉力通过的距离为　 　，完成16次标准动作克服重力所做的功为　 　。 四、综合题 18．如图所示，桥吊是码头上用于进行装卸作业的起重机，其作业能力决定着一个码头的货物吞吐能力。(g 取 10 N/ kg) （1）某桥吊一次最多能起吊65 t 的货物，65 t货物的重力为多大? （2）若将65 t的货物竖直吊起 20 m，用时200 s，则桥吊对货物做了多少功?功率为多大? 19．功率为12千瓦的拖拉机，在3分钟内匀速耕地200米，假设该过程中拖拉机仅克服阻力做功。 （1）拖拉机克服阻力做功为多少？ （2）拖拉机所受到的阻力的大小为多少？ 20．在立定跳远项目的测试时，体重为500牛的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离是为0.3米，用时0.5秒，运动轨迹如图所示。 （1）此过程人的重力做的功为多少焦？ （2）人的重力的平均功率为多少瓦？ 21．据报道，立陶宛男子兹德鲁纳斯·萨维科斯近日在美国俄亥俄州哥伦布市2014年度“阿诺德壮汉大赛”中拉起524千克的杠铃，打破世界纪录。如图，他把杠铃提升了0.5米后静止3秒，裁判示意成功后放下杠铃。他拉起杠铃的过程中，至少对杠铃做功多少焦耳？ 答案解析部分 1．【答案】D 【知识点】力是否做功的判断；功率 【解析】【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。 （2）功率表示力做功快慢的物理量，功率等于功与时间的比值。 【解答】A、背着书包在水平路面上行走，学生对书包有向上的力，但是向上的方向并没有移动距离，所以学生对书包没有做功，故A错误； B、功是力与距离的乘积，物体通过的距离越长，对物体做的功不一定越多，故B错误； C、由P可知，因为不知道功是多少，只是时间短，功率不一定大，故C错误； D、功率是物体单位时间内所做的功，表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故D正确。 故选：D。 2．【答案】D 【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据W＝Gh判断两种方法克服重力做功大小； （2）两个相互挤压的物体之间发生相对运动或将要发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力； （3）做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动了距离。 【解答】A．两种方法中，重力G相同、被提升的高度h也相同，由W有＝Gh可知，两种方法做的有用功相等，即人克服重力做功相等，故A正确； B．乙图中，人上行时，因人受重力作用有沿斜面向下的运动趋势，所以人受到的摩擦力沿斜面向上，故B正确； C．图甲中，支持力竖直向上，物体在支持力方向上移动了距离，故支持力做功，故C正确； D．乙中支持力垂直于电梯，在支持力方向上没有移动距离，故支持力不做功，故D错误。 故选：D。 3．【答案】B 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】根据题意分析物体对水平面的压力大小、接触面粗糙程度，从而判断物体受到摩擦力的大小关系；由题意和图示分析物体在AO段和OC段的运动情况，得出拉力和摩擦力的大小关系，已知AO段和OB段的路程相同，利用公式W＝Fs得出做功的大小关系。 【解答】AB、由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1＝f；在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO＝sOB，根据W＝Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。 CD、由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1＝f2，故CD错误； 故选：B。 4．【答案】B 【知识点】力是否做功的判断 【解析】【分析】做功的两个必要因素：1．作用在物体上的力；2．物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可。 【解答】AB、粽子在AB段运动过程中，头跟粽子已经分离，人对粽子没有力的作用，所以人对粽子不做功，此过程中，绳子处于松弛状态，即挂绳对粽子没有力的作用，所以挂绳对粽子不做功，故A错误，B正确； CD、粽子在BC段运动过程中，粽子在重力的方向移动了一定的距离，故重力对粽子做功，挂绳与粽子之间没有力的作用，所以挂绳对粽子不做功，故CD错误。 故选：B。 5．【答案】C 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】根据图象中得出单位时间内物体下落高度的变化，再根据W=Gh即可判断小球重力做功与时间关系的图象。 【解答】由图像可知，单位时间内物体下落的高度越来越大，根据W=Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，因物体的重力不变，所以重力做功的变化与高度的变化是相同的。 结合选项可知C符合，故选C。 6．【答案】C 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W＝Fs分析判断。 【解答】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功； 在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力；又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W＝Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意。 故选：C。 7．【答案】D 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用，二是物体在力的方向上通过距离。 【解答】 排球飞行过程中，运动员不再对排球有力的作用，虽然运动了一段距离，但运动员对排球没有力的作用，所以运动员对排球没做功，即做功为0J。 故选：D。 8．【答案】C 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】拉力F做的功W=拉力的大小F拉力方向上通过的距离s。因为拉两个木箱的拉力都是400N，且在拉力方向上通过的距离都是5米，由W=Fs可以知道，对两个木箱做的功一样多。 【解答】A、两次都是拉力做的功，拉力大小都是400N，与物体质量无关，所以A错误； B、两次都是拉力做的功，拉力大小都是400N，与物体质量无关，所以B错误； C、因为拉两个木箱的拉力都是400N，且在拉力方向上通过的距离都是5米，由W=Fs可以知道，对两个木箱做的功一样多。所以C正确。 D、研究的是拉力做的功，所以只需知道拉力大小跟拉力方向上通过的距离就可以，与研究对象无关，所以D错误。 所以选：C。 9．【答案】B 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】首先根据二力平衡的知识计算出木板受到的推力，再确定木板移动的距离，最后根据W=Fs计算推力对它做的功。 【解答】当木板水平向右做匀速直线运动时，它受到的推力与摩擦力相互平衡，即F=f=4N。 当木板水平向右移动时，一旦它的重心到达桌面以外，它就会从桌面上掉下来。 而均匀直木板的重心在25cm处， 则水平推力做功W=Fs=4N×0.25m=1J。 故选B。 10．【答案】D 【知识点】力是否做功的判断 【解析】【分析】做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。 【解答】A.车受到向前的推力，但是没有在向前的方向上通过距离，因此不做功，故A不合题意； B.滑板车受到竖直向上的拉力，而车在水平方向上通过距离，因此对车不做功，故B不合题意； C.石头受到向上的作用力，但是没有在力的方向上通过距离，因此对石头不做功，故C不合题意； D.物体受到向上的拉力，且在向上的方向上通过距离，因此对物体做功，故D符合题意。 故选D。 11．【答案】①④；① 【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）做功的两个必要因素：有力作用在物体上，在该力的方向上通过距离。同时符合这两个因素才能说对物体做功。 （2）根据W＝Fs进行做功大小的比较。 【解答】用力F提水桶： ①由井底提起H高度，F向上，水桶向上移动了H，F对水桶做功为FH； ②提着水桶不动，F向上，水桶没有向上移动距离，F没有对水桶做功； ③在水平面上移动一段距离s，F向上，但是移动的距离是水平方向的，不是在F方向上移动的，F没有做功； ④爬上长为L、高为h的楼梯，F向上，向上移动的距离的h，F对水桶做功为Fh。 因为H＞h，所以FH＞Fh。 故答案为：①④；①。 12．【答案】=；< 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据W=Gh比较克服重力做功大小； （2）根据斜面倾角大小确定物体对斜面的压力大小，从而确定物体受到摩擦力大小，根据W额=fs比较二者做额外功大小，最后根据W总=W有+W额比较做总功大小即可。 【解答】 （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。 13．【答案】静止；4；24 【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断；摩擦力的存在；功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）由图乙可知第2秒末物体的速度为零进行分析； （2）滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关，物体滑动时接触面粗糙程度和压力大小都不变，可以在物体匀速时根据二力平衡的条件分析摩擦力的大小； （3）利用公式W=FS进行计算。 【解答】（1）由图乙可知物体在第2秒末时的速度为零，因此物体处于静止状态，故答案为：静止。 （2）由图乙可知，第3秒末到第6秒末，物体处于加速状态，此时的F大小为6N，因此fF，物体的滑动摩擦力只跟接触面的粗糙程度、压力大小有关，因此在接触面粗糙程度和压力不变的情况下，滑动摩擦力不变，可以在物体匀速时根据二力平衡的条件算出摩擦力的大小，根据图乙可知物体在6-9秒匀速时推力是4N，根据二力平衡的条件得出f=4N，故答案为：4。 （3）根据图乙可知6-9秒F=4N，物体匀速运动v=2m/s，根据公式W=FS=4N2m/s3s=24J，故答案为：24。 14．【答案】（1）健腹轮对手；重力 （2）150 【知识点】功；功的计算公式的应用；杠杆的应用 【解析】【分析】（1）杠杆的动力与阻力：在杠杆系统中，促使杠杆转动的力是动力，阻碍杠杆转动的力是阻力；需要根据力的作用效果判断动力和阻力的施力物体与受力物体。 （2）重力做功的计算：重力做功的公式是W = Gh（G是物体所受的重力，h是物体在重力方向上移动的距离），当物体沿重力方向（竖直方向）移动时，重力会对物体做功。 【解答】（1）使用健腹轮锻炼时，人体可看作杠杆：健腹轮对手施加的力，促使人体杠杆转动，因此 “健腹轮对手” 的作用力相当于动力；而人体自身的重力会阻碍杠杆转动，因此人体受到的 “重力” 相当于阻力。 （2）已知人的体重（重力）G = 500N，身体重心下降的距离h = 30cm = 0.3m，根据重力做功公式W = Gh，可得重力所做的功为：W = 500N×0.3m = 150J。 15．【答案】1.6×105；800；= 【知识点】功；功的计算公式的应用 【解析】【分析】 （1）根据图象中的体现形状，分析物体的运动状态，再根据速度公式的变形公式s=vt求出运动员在10s至14s通过的路程，根据W=Gh求出重力做的功； （2）处于平衡状态的物体受到平衡力的作用。 【解答】由图可知，运动员在跳伞后10s至14s时间内做匀速直线运动，v=50m/s， 根据可得，运动员在10s至14s通过的路程为：h=s=vt=50m/s×4s=200m； 则人和伞的重力做功为：W=Gh=800N×200m=1.6×105J； 由图可知，运动员在跳伞后10s至14s时间内做匀速直线运动，受到平衡力的作用， 故此时人和伞受到的阻力 f1=G=800N； 由图可知，跳伞18s后，运动员仍做匀速直线运动， 故人和伞受到的阻力为 f2=G=800N， 所以，f1=f2。 16．【答案】（1）没有 （2）800 【知识点】速度与物体运动；功；力是否做功的判断；功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力，一个是物体在力的方向上移动的距离；木箱受到推力，但没有在力的方向上没有移动距离，由此进行分析。 （2）3～5秒内，推力F=200N，木箱做匀速直线运动，速度为2m/s，先根据s=vt计算木箱通过的距离，再根据W=Fs计算推力F对木箱所做的功。 【解答】 （1）由图丙可知，0～1秒内，木箱静止，木箱受到推力，但没有在力的方向上移动距离，故推力F对木箱没有做功。 （2）由图丙可知，3～5秒内，木箱做匀速直线运动，速度为2m/s； 3～5秒内，木箱通过的距离为s=vt=2m/s×（5s-3s）=4m； 由图乙可知，3～5秒内，推力F=200N； 则3～5秒内，推力F对木箱所做的功为：W=Fs=200N×4m=800J。 17．【答案】（1）①③④ （2）H2-H1；16mg（H2-H1） 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据W=Gh=mgh分析解答； （2）根据图片确定计算拉力通过距离的计算方法，再根据功的计算公式计算克服重力做功即可。 【解答】（1）根据W=Gh=mgh可知，要测量引体向上克服重力做功，要测出同学的质量，以及该同学在拉力作用下上升的高度，即该同学悬垂时离开地面的高度和过杠后离开地面的高度，因此应该测量的量是①③④。 （2）该同学完成一次动作拉力通过的距离为悬垂时离开地面的距离和过杠后离开地面的距离之差，即H2-H1。则完成16次标准工作克服重力做功为：W总=16W=16Gh=16mgh=16mg（H2-H1） 。 18．【答案】（1） （2）功 功率。 【知识点】重力的大小；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）物体的重力根据G=mg进行计算，其中质量的单位是千克。 （2）功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，功率等于功与之间的比值。 19．【答案】（1）拖拉机克服阻力做的功W=Pt=12000W×（60s×3）=2.16×106J； （2）拖拉机受到的阻力。 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算拖拉机克服阻力做的功； （2）根据计算拖拉机受到的阻力。 20．【答案】（1）重力做的功W=Gh=500N×0.3m=150J； （2）人的重力的平均功率。 【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据W=Gh计算重力做的功； （2）根据计算做功的平均功率。 21．【答案】解：W＝Gh=mgh＝524千克×10牛/千克×0.5米＝2 620焦耳 【知识点】功的计算公式的应用 【解析】【分析】已知杠铃的质量和提升的高度h，根据W=Gh=mgh求出他拉起杠铃的过程中，至少对杠铃做的功. 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