第2章 第1节 第2课时 功率及其计算-【通成学典】2026-2027学年九年级上册科学拔尖特训(浙教版·新教材)

10J,故C不符合题意；大米的重力G=mg=5kg× 10N/kg=50N,一楼到三楼的高度约为6m,提着大米上 楼做功W'=Fh=h=50N×6m=300J,故D不符合题意。 6.B物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度相 同，因此物体受到的滑动摩擦力不变，即∫1=f2;根据图示 可知，物体在AO段做匀速直线运动，拉力F,=f1:在OC 段做加速直线运动，拉力F2>f2,因f1=f2,故F,<F2, 已知Lo=Lo,则根据公式W=Fs可知，W,<W2。 7.B根据图像可知，物体两次运动通过的路程和时间都 成正比，故物体两次都做匀速直线运动，两次的拉力都等 于滑动摩擦力，由于是同一物体在同一水平面上运动，压 力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力不变， 故两次拉力相等，即F,=F2;根据图像可知，相同时间内 第①次通过的路程大于第②次通过的路程，即s1>52,根据 W=F可知，相同时间内两次所做的功W,>W2。 8.(1)货车空载行驶时所受的阻力f=1OG=0.1X2.5× 104N=2500N(2)货车空载在水平路面行驶，受到的重 力是竖直方向的，货车在竖直方向上无运动距离，因此重 力对货车不做功，做功为0J(3)货车以10/s的速度， 匀速行驶600s的距离s=vt=10m/s×600s=6000m,货 车此时受到的总重力G总=G+G货=2.5×10N十5000N= 3X10N,货车受到的牵引力F=了-G8=01X3× 101N=3×103N,货车牵引力做的功W=Fs=3×10N× 6000m=1.8×10J 9.(1)3(2)0.05(3)1.2 〔解析)(1)推力为3N时，木块静止，根据二力平衡条件可 知摩擦力和推力是一对平衡力，所以摩擦力为3N。(2)当 木块A一半体积离开桌面时，木块A就会掉落，此时移动 的距离、=20，m=10cm=0.1m:木块A在桌面上匀速运 动的速度。--0m-005m,(③》木块A掉落前 做的功W,=F,s=6N×0.1m=0.6J;当木块B一半体积 离开桌面时，木块B就会掉落，从A掉落到B掉落，一共 移动的距离s'=0.1m十0.1m=0.2m;这段路程中，压力 大小变成了之前的一半，摩擦力变为原来的一半，所以推 力F:=2r,=3N.F做功W,=F'=3NXQ2m= 0.6J;从开始推动到木块B掉落的过程中，推力做的功 W=W1+W2=0.6J+0.6J=1.2J。 10.(1)将3个箱子叠放起来时，第1个箱子的高度不变， 做的功W,=0;第2个箱子上升的高度为a,因此做的功 W2=Gh2=mga;第3个箱子上升的高度为2a,因此做的 功W3=Gh3=2mga;那么做的总功至少为W急=W,十 W2+W3=0十mga+2mga=3mga(2)如果有n个箱子 0 要叠放，那么对第1个箱子仍然不做功：第2个箱子上升的 高度为(2-1)a,因此做的功W2'=Gh2′=mga;第3个箱 子上升的高度为(3-1)a,因此做的功W3'=Gh3'=2mgQ; 第4个箱子上升的高度为(4一1)a,因此做的功W,'=Gh,'= 3mga…第n个箱子上升的高度为(n一1)a,因此做的功 W'=Ghn'=(n一l)mga;那么做的总功至少为W急' W,'+W2'+W3'+W,′+…+W.′=0+mga+2ga+ 3mga+…+(n-1)mga=mga[1+2+3+…+(n-1)]= n(n-1)mga 2 易错警示 做功的分析 对箱子做功的距离分析不合理导致出错。误解原 因：认为第1个箱子上升的高度为a,第2个箱子上升的 高度为2a… 第2课时功率及其计算 1.B由功率公式P=W可知，功率大小与做功多少和所 t 用的时间有关，做功所用时间越短，功率不一定越大，故A 错误：根据功率公式P=W可知，单位时间内所做的功越 多，功率越大，故B正确：由公式P=W-=F0分析可 tt 知，因作用力大小未知，速度越大，功率不一定越大，故C 错误；由于做功时间未知，所以由W=Pt可知，功率大的机 器所做的功不一定多，故D错误。 2D根据P-Y可知，计算功率需要计算做功的多少和 测量做功的时间：由W=Gh可知，山的高度h和二人的体 重G是计算功的必要物理量：爬山的时间t是计算功率的 必要物理量；二人的身高与爬山做的功和功率无关，不需 要测量，故D符合题意。 3.20160.9 〔解析)无人机前10s对摄像机做的功W=F=Gh=gh= 0.1kg×10N/kg×20m=20J:无人机后30s对摄像机做 的功W'=F's'=Gh'=mgh′=0.1kg×10N/kg×(36m- 20m)=16J;整个过程中，无人机对摄像机做功的平均功 率P=We=20J±6J-0.9w。 t总10s+30s 4C克服重力一次做的功W,=Gh=mgh=亏 50kg×10N/kg×0.3m=90J,她在1min内克服重力做 的总功W=nW,=40×90J=3600J,她做功的功率P= W_3600】=60W,故C符合题意。 t1×60s 5.C小球所受重力不变，由图可知，小球下落的速度越来 越大，由P=W-=F=G0可知，随时间变化，重力做 功的功率逐渐增大，故C正确，A,B、D错误。 6.(1)无(2)125W 〔解析)(1)上升过程中，传送带对游客的支持力与运动的 距离始终垂直，因此不做功。(2)从底部到顶部用的时间 二。-0丹三400s,人从底部到顶部，传送带对人做的 功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×100m=5×101J,传 送带对该游客做功的功率P=W-5X10J=125w。 t400s 7.(1)小东1min步行的路程s=0.5m×120=60m,小东 正常步行的速度一氵兴器。=1m(2)小东步行 1×60s 时重心上升的高度h=65cm一√(65cm)2- /50cm 2 5cm=0.05m,小东的重力G=mg=50kg×10N/kg= 500N,小东每走一步克服重力所做的功W=Gh=500N× 0.05m=25J(3)小东1min克服重力做的总功W急= 25J×120=3000J,小东正常步行克服重力做功的功率 _W色=3000J=50W P=- 1×60s 8.(1)秒表(2)m(3)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°~一75间，风车功率逐渐减小，在60时风车功 率最大(4)不可行，没有控制叶片的质量相同，存在两个 变量 〔解析)(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P-Y-中-"”中。（③）根 t 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°~一75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。 第3课时动能和势能 1.A由“极快的速度”可知是具有较大的动能。 2.B物体只要发生弹性形变就具有弹性势能，弹性势能 的大小与弹性形变程度有关，与弹性形变的方向（拉长、压 缩)无关，故B正确，A、D错误。弹性势能的大小不仅与形 变程度有关，还与物体的材料特性（如弹性系数）有关，若 弹簧的形变程度很小，而橡皮筋的形变程度很大，橡皮筋 的弹性势能可能更大，故C错误。 3.多高度a、d 〔解析)本题运用“转换法”直观体现重力势能的大小，即木 桩进入沙中的深度越深，表示物体对木桩做功越多，物体 在初始位置时具有的重力势能越大：重力势能的大小与高 度和物体的质量有关，依据控制变量法思想即可作答。 4.A物体的动能与质量和速度有关，由于不考虑质量变 化，故速度越大动能越大。 5.D喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，受力 平衡，竖直方向上无人机受到的重力和升力是一对平衡 力，其大小相等，故A错误：喷药无人机在农田上方沿水平 方向匀速飞行，空气阻力沿水平方向，重力的方向是竖直 向下，二力没有作用在同一条直线上，所以这两个力不是 相互作用力，故B错误；水平匀速飞行时喷洒农药，无人机 的速度不变，高度不变，但质量减小，所以无人机的动能和 重力势能都减小，故D正确，C错误。 易错警示 影响动能和重力势能大小的因素 动能大小的决定因素：质量、速度，物体的质量越 大，速度越大，具有的动能越大；重力势能大小的决定因 素：质量、所处位置的高度，物体的质量越大，所处位置 的高度越大，具有的重力势能越大。 6.B物体的动能与质量和速度有关，与高度无关：动能相 等，则质量越小的速度越大，质量越大的速度越小。 7.速度质量速度速度 〔解析)通常，载重汽车造成的车祸比小汽车造成的车祸要 严重得多，这是因为在速度相等时，载重汽车的质量比小 汽车的质量大得多，动能大得多：小汽车有时比载重汽车 造成的车祸严重，是因为虽然小汽车的质量比载重汽车 小，但是其速度却比载重汽车快，因此可能会出现速度较慢 的载重汽车的动能小于速度较快的小汽车的动能的情况。 8.(1)木块被推动的距离(2)速度(3)①质量一定， 速度越快，动能越大②速度相同时，质量越大，动能越大 〔解析)(1)探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动 能的大小无法直接判断，但可以通过小球对木块做功的多 少来体现小球动能的大小，即通过木块被推动的距离来判 断小球动能的大小，用到的是转换法。(2)由表中数据可 知，行走的牛和飞行的步枪子弹头相比，牛的质量大，速度 小，动能小；子弹头的质量小，速度大，动能大，由此可知速 度对物体动能的影响更大。(3)①机动车的质量一定时， 速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通 事故，所以要限速行驶。②在相同的道路上，不同车型的 机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离 大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同 车型限速就不同。 9.(1)转换法。(2)当质量相同时，物体的速度越大，动能 越大(3)实验步骤：I将一钢球从管②的A口放人，静 止释放，观察并记录滑块被撞击后移动的距离：Ⅱ取出钢 球，将滑块移回原位，将另一个体积相同、质量更大的钢球 从A口放入，观察并记录滑块被撞击后移动的距离；Ⅲ重 复多次实验，比较两次滑块移动的距离，如总是第二次大 15第2章能的转化与能量守恒 第2课时 功率及其计算 山一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.下列关于功率的说法，正确的是 () A.做功所用时间越短，功率越大 B.单位时间内所做的功越多，功率越大 C.速度越大，功率越大 D.功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多 2.[2025杭州段考]小胡和小新决定进行爬山比赛，他们同时出发，想判断谁的功率大，不需要知道 的物理量是 () A.山的高度 B.二人的体重 C.爬山的时间 D.二人的身高 3.[2026嘉兴期中]如图所示为四旋翼无人机，质量为1.2kg,下方悬挂着一个 质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面匀速竖直上升了20m,然 后边摄像边匀速斜向上飞行了30s,仪表盘上显示离地高度为36m。无人机 前10s对摄像机做功 J,无人机后30s对摄像机做功 J,整 (第3题图) 个过程中，无人机对摄像机做功的平均功率为 W。(g取10N/kg,空气阻力不计) 刀二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能 4.如图所示，质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若她上半身 的质量为全身质量的五分之三，她在1min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,则她在1min内克服重力做的 (第4题图) 总功W和相应的功率P分别为(g取10N/kg) () A.6000J,100W B.600J,10W C.3600J,60W D.360J,6W 5.[2025浙江自主招生]如图所示，频闪照相机每隔0.2s自动拍照一次，拍下了小球下落时的运动 状态，关于小球在竖直下落过程中（未到达地面）重力做功的功率随时间变化的图像，其中正确 的是 ) 8 0 (第5题图) D. 6.舒境时事热点[2025杭州段考改编]千岛湖某景区配置了“飞龙魔毯”设施，游客无须步行上 山，坐在传送带上即可由“飞龙魔毯”带至山上，如图甲所示。已知该“飞龙魔毯”长度为400m, 落差达100m,游客坐着“飞龙魔毯”上山时，可以视为沿斜面匀速上升，模型图如图乙所示。(g 取10N/kg) 400m 落差 =1m/s 100m 乙 (第6题图) 31 特训科学（浙教版）九年级上 (1)在上升过程中，传送带对游客的支持力对游客有无做功？答： (填“有”或“无”) (2)一游客坐在魔毯上从底部以1/s的速度上升到顶部。已知该游客的质量为50kg,不计空 气阻力，在“飞龙魔毯”运行的过程中，传送带对该游客做功的功率为 7.舒情境生活实践[2026湖州期中]步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距 (指步行一步的距离)变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步 距为0.5m,他正常步行1min走了120步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示 意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心 升高，因此每走一步都要克服重力做功。则：（已知小东的腿长是65cm,质量是50kg,g取10N/kg) (1)小东正常步行的速度是多少？ 升高h= (2)小东每走一步克服重力所做的功是多少？ (3)小东正常步行克服重力做功的功率是多少？ 50cm (第7题图)》 三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 8.超势创新实验[2025台州二模]风能是一种低碳、清洁的能源。如图甲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： 风车 风 叶 细线 余回形针 0 30456075 风向 面 角度0/° 甲 乙 丙 (第8题图) ①将电扇定在某一挡位下启动，并调整风向与叶片的夹角0为30°，如图乙所示。 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在不改变电扇挡位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到 实验结果如图丙所示。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)本实验可得出的结论是 (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： 32 ●“答案与解析”见D14