11.1 功-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

第十一章功与机械能 11.1功 山一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.如图所示是小明在水平地面搬箱子的过程。下列说法中正确的是 () A.发力阶段，小明对箱子做功 B.上升阶段，小明对箱子做功 C.站立阶段，小明对箱子做功 D.前行阶段，小明对箱子做功 m 2m 7777777777 777 发力阶段 上升阶段站立阶段水平前行阶段 光滑水平面 粗糙水平面 (第1题图) (第2题图) 2.如图所示，小明先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙水平面上沿 力的方向移动相同的距离s,该力在这两个过程中所做的功分别为W1、W2。下列关于它们之间大 小关系的说法正确的是 () A.W>W2 B.W<W2 C.W=W2 D.无法确定 3.[2025马鞍山花山校级期中]放学后，小明背着重50N的书包，先从一楼匀速走到三楼教室（每层 楼高约为3m),然后在水平走廊走了30m到座位（水平行走时忽略书包高度变化）。整个过程中 他对书包做的功约为 () A.0J B.300J C.450J D.1800J 4.如图所示，将质量为的小球从A点由静止释放，使其向右侧摆动。已知B点是小球摆动过程 中的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点。小球从A点摆动到B点的过程中，重力对小球做的 功为 (选用已知物理量mg、hA、hc表示) (第4题图) (第5题图) 5.如图所示，水平桌面上放一物体A,物体A在3N的水平推力F的作用下运动0.2m,从图甲位 置运动到图乙位置。在此过程中，推力F对物体A做功 J,物体A所受重力做功 J,物体A受到桌面的滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 月二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 6.如图为某九年级同学立定跳远比赛时经过起跳点、最高点、落地点三个位置的示意图，则该同学 从最高点至落地过程中重力所做的功最接近(g取10N/kg) () (第6题图) A.5J B.50J C.200J D.1000J 注：标“易错题”的设有“易错警示”，标“★”的设有“方法归纳”，详见分册“答案与解析”。 拔尖特训·物理（沪粤版）九年级 7.如图所示，冰壶比赛中，投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放 手，离手后冰壶继续滑行至C点停止。该过程中 () A.AB段冰道对冰壶的支持力做了功 B.离手后冰道对冰壶的支持力做了功 C.BC段运动员的推力做功752J D.整个过程运动员的推力做功48J 2.4m 37.6m (第7题图) (第8题图) 8.如图为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小明乘坐该摩天轮时速度大小不变，则他从最低点上升 到最高点时，他的运动状态 (选填“改变”或“不变”)；若小明的质量为50kg,摩天轮的半径 为5m,每1min转1周，则在15s内，摩天轮克服小明重力所做的功为 J(g取10N/kg)。 9.舒累养科学思维如图甲所示，水平地面上有一长方体木块，小杰用不同的水平推力F把木块向前 推动，此过程中，推力F和木块前进的速度的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在 0~1s内，木块处于 状态，推力对木块做的功为 J;在1~3s内，木块受到 N 的摩擦力；在3~5s内，木块受到 N的摩擦力；在5~6s内，木块受到的摩擦力方向向 (选填“前”或“后”)。在运动的全过程中，克服摩擦力做的功为 J。 ↑速度 F/N 300 1.01/ms) 04 200 ,MW=0.7m 0.5 100 h=0.4m0.6m 0123456i/s 0123456t/s .t.d M N 0 时间 甲 d 公 甲 乙 (第9题图) (第10题图)》 10.如图甲所示，将重2N的小球从高0.4m的轨道由A点静止释放，沿轨道运动到水平面并经过M、 N点。已知：弧形轨道AM长0.6m,水平轨道MN长0.7m(轨道光滑无摩擦，忽略空气阻力)。 (1)小球从A点运动到M点，小球所受重力做的功为 (2)小球从M点运动到N点，小球所受重力做的功为 J。 (3)以小球经过M点时为计时起点，在图乙中大致画出小球在MN段运动的“速度一时间”图线。 三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 11.*一根长度为1.2m、重为5N的金属棒AB置于水平地面上，用弹簧测力计始终沿竖 直方向拉棒的B端将其缓慢匀速拉起，直至离开地面。 (1)如图过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度h的关系最合理 的是 4 (第11题图) A. B. D (2)在拉起的过程中，当h1=1m时，测力计的示数F1为3N,由此推断：金属棒的重心到A端 的距离d= m;当h2=2m时，拉力F1总共做的功W总= J 2 >“答案与解析”见PI第十一章 11.1功 1.B发力阶段，箱子受到小明力的作用，但没有在力的方 向上移动距离，小明对箱子没有做功，故A错误；上升阶 段，箱子受到小明力的作用，并在力的方向上移动一段距 离，小明对箱子做功，故B正确；站立阶段，箱子受到小明 力的作用，但没有在力的方向上移动距离，小明对箱子没 有做功，故C错误；前行阶段，箱子受到小明的作用力是竖 直向上的，移动的方向是水平的，小明对箱子没有做功，故 D错误。 2.C小明先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移 动相同的距离s:该力在这两个过程中所做的功分别为 W,、W2,两个功的大小都为W=Fs,即W,=W2。 3.B小明在竖直方向对书包做功，书包在竖直方向移动 的距离约为6m,则整个过程中他对书包做的功约为W= Gh=50NX6m=300J,故B正确，A、C、D错误。 4.mgh A 〔解析)小球从A点摆动到B点的过程中，在重力方向移 动的距离为hA,故重力对小球做的功W=GhA=mghA。 5.0.60不变 〔解析)由题意可知，物体A运动的距离s=0.2m,推力 F=3N,故由W=Fs可得，在此过程中推力F对物体A 做的功W=Fs=3N×0.2m=0.6J;重力的方向是竖直向 下的，物体A没有在重力的方向上移动距离，不满足做功 条件，所以重力做功为0J;在此过程中，物体A与桌面之 间的压力和接融面的粗糙程度均不变，故物体A受到桌面 的滑动摩擦力不变。 6.C中学生的质量大约是50kg,则该同学受到的重力约 为G=mg=50kg×10N/kg=500N;跳起的高度大约是 h=0.4,所以该同学从最高点至落地过程中重力所做的 功大约为W=Gh=500NX0.4m=200J. 7.D支持力与冰壶的运动方向一直垂直，冰壶没有在支 持力的方向上通过距离，支持力没有做功，故A、B错误；离 手后冰壶由于惯性继续滑行，在此过程中，运动员对冰壶 的水平推力不存在，可知推力没有对冰壶做功，故C错误： 这次投掷过程中运动员对冰壶做的功W=Fs=20N×2.4 m=48J,故D正确。 8.改变2500 〔解析)从最低点上升到最高点的过程中，虽然速度大小不 变，但方向一直改变，所以小明的运动状态是改变的；小明 的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,由题意知，摩天 功与机械能 轮15s只转动周，提升的高度应为摩天轮的半径，所以 摩天轮克服小明重力所做的功W=Fs=Gh=500N× 5m=2500J. 9.静止0200200后700 〔解析)根据图丙可知，在0~1s内，木块的速度始终为0， 处于静止状态，没有移动距离，推力不做功。由图丙可知， 在3~5s内，木块做匀速直线运动，受到的推力与摩擦力 是一对平衡力，大小相等，即∫=F,由图乙可知，在3~5s 内，木块受到的推力为200N,所以摩擦力为200N:由图丙 可知，在1~3s内，木块做加速直线运动，但由于压力大小 和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变，仍为200N。 在5~6s内，木块向前做减速运动，木块受到的摩擦力方 向向后。在t图像中，图线与时间轴所围成的面积表示 运动的距离，根据图丙可知，1~3s木块运动的路程s,= 号X1.0m/sX(3s-1s)=1m,克服摩撩力做功W, f,=200N×1m=200J;35s木块运动的路程s2= 1.0m/s×(5s一3s)=2m,克服摩擦力做功W2=fs2= 1 200NX2m=400J:5~6s木块移动的路程s=2× 1.0m/s×(6s一5s)=0.5m,克服摩擦力做功W=f3= 200N×0.5m=100J;因此在运动的全过程中，克服摩擦 力做的功W=W,+W2+W3=200J+400J+100J= 700J. 10.(1)0.8(2)0(3)如图所示 ↑速度 0 时间 (第10题图) 〔解析)(1)从A点运动到M点，小球所受重力做的功 W=Gh=2N×0.4m=0.8J。(2)重力方向竖直向下，小 球从M点运动到N点，竖直方向没有移动距离，故小球所 受重力做的功为0J。(3)小球经过M点时有一定的速度， 不计空气阻力和摩擦力，小球处于平衡状态，所以小球在 MN段将做匀速直线运动，其“速度时间”图线为一条平 行于时间轴的直线，如图所示。 11.(1)B(2)0.727.6 〔解析)(1)弹簧测力计所做的功W与B端离开地面的高 度h的关系分下列两种情况：①金属棒没完全离开地面 时，在拉力作用下绕着A端转动，相当于一个杠杆，支点为 A,测力计对金属棒的拉力是动力，金属棒的重力为阻力 设金属棒长度为L,金属棒的重心到A端的距离为d,如图 所示，由杠杆的平衡条件可知，F,L1=GL2,由数学知识可 得亡-子，所以号兰，由此可知测为计对金属的拉力 F,不变，且F,<G;金属棒没离开地面时，测力计对棒所 做的功W=F,h,由于F,不变，是定值，所以W和h成正 比关系。②当金属棒AB离开地面后，由于是竖直匀速提 起金属棒，测力计对棒所做的功W=F,h',由二力平衡条 件知，拉力F,'=G=5N,所以在此过程中F,'不变，为定 值，故W和h'也成正比关系，但F,>F,所以提升相同高 度时拉力F,'做功更多，即图线更陡，由此可知，选项B最 能表现弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高 度h的关系，故应该选B。(2)当h,=1m时，金属棒AB 还设离开地面，根62-兰可知〉2m保得d 0.72m,即金属棒的重心到A端的距离d为0.72m; 当h2=2m时，金属棒AB已经离开地面，未离开地面时， 弹簧测力计示数F,为3N且不变，弹簧测力计对棒做的 功W=F,h=F,L=3N×1.2m=3.6J,金属棒离开地面 继续上升的高度h上升'=h2一L=2m-1.2m=0.8m,离 开地面后，弹簧测力计对棒所做的功为克服棒重力所做的 功，W'=F,h'=Gh上升'=5NX0.8m=4J,故当h2=2m 时，拉力F,总共做的功W急=W+W=3.6J+4J=7.6J。 B↑F A 27 L (第11题图) 方法归纳 会判断金属棒离开地面前后处于哪个状态 解题时，要根据提供的条件，判断金属棒处于哪个 状态：金属棒未离开地面，金属棒为杠杆，处于平衡状 态；金属棒已离开地面，拉力做的功等于克服金属棒重 力做的功。 11.2功率 1.B功率越大，做功越快，但做功不一定越多，还要看时 间，故A错误；功率是描述物体做功快慢的物理量，功率小 的机器做功一定慢，故B正确：由功率PW知，做功少， 功率不一定小还与时间有关，故C错误；由W=Pt可知， 工作时间长的机器做功不一定越多，还要看功率大小，故D 错误。 2.B 3.B要想比较谁在爬楼过程中的功率大，根据W=Gh= gh,结合表格内容可知，表格空格处应该填的项目是功率 P/W,故A正确。根据P=W_Gh_mg可知，小明和小 李都爬到5楼，但时间大小关系不确定，不能通过比较两名 同学体重的大小来比较谁的功率大，故B错误。根据P W_Gh_mg坠可知，同一名同学可以通过比较前后两次 爬到五楼所用的时间来比较功率大小，故C正确。功率是 反映做功快慢的一个物理量，功率越大，做功越快，故D 正确。 4.D甲比乙高，则甲的杠铃上升的高度较大，杠铃的质量 相同，即重力相同，根据W=Gh可知，甲做功较多。甲对 杠铃做的功大于乙对杠铃做的功，所用时间相同，根据P= 可知，甲的功率大于乙的功率 5.135108 〔解析)上半身的重力GL=号G=号×750N=450N,做 3 一次仰卧起坐，克服重力做的功约为W=G上h=450N× 0.3m=135J;1min内她做的总功约为W点=nW=48× W急一 135J=6480J,则该运动员的平均功率约为P= 6480J=108W。 60s 6.D由图乙知，2~3s内，物体在B区内做匀速直线运 动，拉力和摩擦力是平衡力，拉力大小等于摩擦力，物体在 拉力的方向上通过一定的距离，拉力做功，故A错误；物体 在C区内做减速直线运动，拉力在C区所做的功W。= Fsc=10NX3m=30J,故B错误；拉力在A区做的功 WA=FsA=10N×3m=30J,拉力在A区做功的功率 P,-少4=】-15w,故C错误：拉力在C区做功的功 t 2s _W=30J=15w,拉力在A、C区做功的功率相 率Pe= 2s 同，故D正确。 7.D 8.D不计绳重及摩擦，拉力做的功W点=Gh十G动h,题 中的G、h、G动均相等，所以F甲做的功等于F乙做的功： 拉力做功的功率P罗，由于F:做的功与F2微的功相 等，且时间也相等，所以F手做功的功率等于F乙做功的功