33能量及其形式（分层作业）九年级科学上册（浙教版）

3.3能量及其形式（分层作业）【基础达标】1．非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水。小张分别用下列四种方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对装满水的桶做功最多的是（）A．用背背方式 B．用手抱方式C．用平拉方式 D．用滚拉方式【答案】C【详解】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，即沿力的方向上没有移动距离，因此不做功；C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距离s相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意。故选C。2．如图所示的情境中，人对物体做功的是（

）A．人用力搬石头没有搬动B．人将货物从地面拉倒高处C．人推一块大石头，没推动D．人使箱子沿水平方向做匀速直线运动【答案】B【详解】A．人用力搬石头，人对石头有力的作用，但石头没在力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功，故A不符合题意；B．人将货物从地面拉到高处，人对货物有向上的作用力，而货物也向上移动了距离，所以人对货物做了功，故B符合题意；C．人推石头推动，人对石头有力的作用，但石头没在力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功，故C不符合题意；D．人使箱子沿水平方向做匀速直线运动，人对箱子的作用力方向竖直向上，但箱子移动的距离是沿水平方向的，所以人对箱子没有做功，故D不符合题意。故选B。3．关于功的说法正确的是(

)A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功C．足球在水平地面上滚动一段距离时，脚对足球做了功D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功【答案】D【详解】A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时，有力没有距离，推力对汽车不做功，故A错误；B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故B错误；C.足球在水平地面上滚动一段距离时，足球在重力的方向上没有移动距离，所以重力对足球不做功，故C错误；D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，杠铃在力的方向上移动了距离，故举重运动员对杠铃做了功，故D正确．故选D.点睛：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，二者缺一不可．4．第七届世界军人运动会于2019年10月18日至27日在中国武汉举行。某跳伞运动员为备战军运会进行刻苦训练，某次他从3000m高空跳下，经45s后在1500m高空打开降落伞，再经过6min左右落地。（1）该运动员打开降落伞后的平均速度（填“大于”、“等于”、或“小于”）打开降落伞前的平均速度。（2）如果降落伞的质量为20kg，则关于该运动员整个跳伞过程，下列估计正确的是。A．运动员的体重约为60NB．整个过程重力做功约2.4×106JC．整个下落过程中重力做功的功率约为5900W【答案】小于BC【详解】(1)[1]从3000m高空跳下，然后在1500m高空打开降落伞，所以前后两段路程相同，打开降落伞前的运动时间为45s，打开降落伞后的运动时间为6min，由速度公式可知，v后<v前(2)[2]A．一个成年人的质量大约为60kg，则其重力G=mg=60kg×10N/kg=600N故A错误；B．整个过程重力做功W总=m总gh=(60kg+20kg)×10N/kg×3000m=2.4×106J故B正确；C．整个下落过程中重力做功的功率约为P==≈5925W故C正确。故选BC。5．小明同学背着重20牛的书包去上学，沿水平路面行走了300米路程到学校，然后匀速登上3楼的教室。小明从家走到学校的过程中，对书包做功焦，小明从教学楼l楼到教室的过程中，对书包做功约焦（设教学楼每层高为3米）【答案】0120【详解】[1]给书包的力是向上的，移动的距离是水平方向的，此过程做功为0J。[2]登上三楼才到教室此过程做功．W=FS=20N×3m×2=120J。【巩固提升】6．杭州第19届亚运会于9月23日晚在杭州奥体中心体育场——“大莲花”隆重开幕，历时16天。千万人同心协力，将一场“人文、绿色、智能、简约、惠民”的体育盛会向世界激情奉献。如图是中国选手谌利军在亚运会举重项目男子67公斤级比赛时的几个精彩瞬间，下列说法正确的是（）A．从甲到乙过程中，选手对杠铃没有做功B．从乙到丙过程中，选手对杠铃没有做功C．从甲到乙、乙到丙过程中，选手对杠铃都做功D．以丙的状态在空中稳稳停留3秒的过程中，选手对杠铃做功【答案】C【详解】ABC．从甲到乙过程中，选手对杠铃施加了力，且杠铃在力的方向上移动了距离，对杠铃做了功；从乙到丙过程中，选手对杠铃施加了力，且杠铃在力的方向上移动了距离，对杠铃做了功，故AB错误，C正确；D．以丙的状态在空中稳稳停留3秒的过程中，选手对杠铃有力的作用，但在力的方向上无距离，不做功，故D错误。故选C。7．“低碳环保，绿色出行”骑车出行不仅有利于减少二氧化碳排放，也是一种很好的健身方式。下列有关自行车结构及骑行时的叙述正确的是（）A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用B．刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离C．地面对自行车的摩擦力总是阻碍自行车前进D．行驶相同的路程，自行车比走路省力但一定不省功【答案】D【详解】A．自行车匀速转弯时，速度方向是变化的，受到的力不是平衡力，故A错误；B．自行车具有惯性，刹车时自行车由于惯性会继续前进一段距离，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误；C．用力蹬脚踏使自行车前进时，后轮相对于地面有向后运动的趋势，因此后轮受到地面对它向前的摩擦力，这是自行车前进的动力，故C错误；D．行驶相同的路程，自行车比走路省力，使用任何机械都不能省功，故D正确。故选D。8．在学习了能量转化的量度后小科同学利用身边的物体感受做功。下列感受符合科学的是（）A．把质量为1千克的物体沿力F的方向移动10米，力F所做的功等于10焦B．把质量为2千克的物体竖直匀速举高5米，力所做的功等于10焦C．把重为10牛的物体沿水平方向移动1米，水平推力所做的功为10焦D．把重为5牛的物体竖直匀速举高2米，克服重力所做的功为10焦【答案】D【详解】A．把质量为1千克的物体沿力F的方向移动10米，由于不知道F大小，因此无法计算力F所做的功，故A不符合题意；B．把质量为2千克的物体竖直匀速举高5米，力所做的功W=Gh=2kg×10N/kg×5m=100J故B不符合题意；C．把重为10牛的物体沿水平方向移动1米，不知道推力大小，无法计算水平推力做功，故C不符合题意；D．把重为5牛的物体竖直匀速举高2米，克服重力所做的功W=Gh=5N×2m=10J故D符合题意。故选D。9．在疫情期间，小柚通过跳台阶来锻炼身体增强体质，他体重500N，在10s内连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，这个过程中他克服重力做功J，功率为W。【答案】1200120【详解】[1]小柚上升的高度h=0.2m×12=2.4m小柚克服重力做的功W=Gh=500N×2.4m=1200J[2]做功的功率10．如图是一个两面光滑的斜面，大于，同一个物体分别在拉力FA和FB的作用下沿斜面AC和BC以相同的速度匀速运动到C点，则两次拉力的大小关系FAFB；功率PAPB。（选填“＞”“＜”或“＝”）【答案】＜＜【详解】[1]斜面AC倾斜角度小于BC，沿AC拉动物体时的拉力较小，即[2]斜面光滑说明摩擦力为0，由W=Gh知道，所做的功相等。速度相同，物体沿BC运动时用时较少，由知道，拉力沿BC运动时拉力做功的功率较大【链接期中】11．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t），根据图像，下列判断正确的是（）A．两次物体运动的速度：v1＜v2B．两次物体所受的拉力：F1＝F2C．两次拉力0～6s对物体所做的功：W1＞W2D．两次拉力0～6s对物体做功的功率：P1＜P2【答案】BC【详解】A．由题图可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以速度，故A错误,；B．同一物体，所受重力相等，对水平面的压力相等，同一水平面上，接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等。物体两次均做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力，故B正确；C．由题图可知，0~6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据可知，0~6s两次拉力对物体所做的功，C正确；D．0~6s，时间相同，且，根据可知，0~6s两次拉力对物体做功的功率，故D错误。故选BC。12．如图是小明投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，小明对实心球有做功的是（）A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段【答案】A【详解】力做功的两个必要因素：作用在物体上的有力，物体在力的方向上通过一段距离；A．在a到b的过程中，手对球施加推力，球在推力方向上通过了距离，所以小明对实心球有做功，故A符合题意；BCD．bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上，所以小明没有对实心球做功，故BCD不符合题意。故选A。13．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离，比较两种情况下拉力所做的功和功率（）A．AB段做功较多 B．CD段做功较多C．AB段与CD段做的功一样多 D．AB段的功率比CD段的功率大【答案】C【详解】ABC．两个拉力的大小相等，运动距离由W=Fs可知：拉力所做的功相同，故AB不符合题意，C符合题意；D．运动时间tAB>tCD由可知AB段的功率和CD段的功率大小关系PAB<PCD故D不符合题意。故选C。14．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的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。（1）由图像可知当时，物体处于状态。（2），推力做了多少功?()（3），推力的功率为多大?()【答案】静止12J8W【详解】（1）[1]由图像可知，0~2s内物体的速度为0，所以当时，物体处于静止状态。（2）[2]由图像可知物体的速度从0均匀增大到4m/s，则物体移动的距离为由图像可知，物体受到的推力为3N，该过程中推力做的功为（3）[3]由图像可知，内物体运动的速度为4m/s，由图像可知物体受到的推力为2N，该过程中推力的功率为15．太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成，测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm。完成下列问题：（1）若测试距离为30米，牵引力恒为50牛，完成此次测试，牵引力做功为多少焦？（2）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？【答案】（1）1500J；（2）0.08W【详解】（1）牵引力做功W=Fs=50N×30m=1500J（2）小车受到的阻力f=0.1G=0.1×0.1kg×10N/kg=0.1N则小车的功率P=Fv=0.1N×0.8m/s=0.08W【期末真题】16．总质量为3×103kg的房车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶了200km（如图），若车受到的阻力是总重的0.1倍，则此次行程中下列有关说法正确的是（）A．房车受到的牵引力为3×103NB．房车牵引力做功为6×107JC．房车行驶中功率为3×105WD．房车行驶中机械能转化为化学能【答案】A【详解】A．总质量为3×103kg的房车在平直公路上以100km/h的速度匀速行驶了200km，若车受到的阻力是总重的0.1倍，则阻力为f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103kg×10N/kg=3×103N根据二力平衡的条件，房车受到的牵引力为F=f=3×103N故A正确；B．房车牵引力做功为W=Fs=3×103N×200×103m=6×108J故B错误；C．房车的速度为房车行驶中功率为故C错误；D．房车行驶中燃料的化学能转化为机械能，故D错误。故选A。17．如图所示，一个人先后用同样大小的力F将质量不同的物体分别由光滑水平面、粗糙水平面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，功率分别为。下列说法中正确的是（）A． B．C． D．【答案】B【详解】AB．已知用同样大小的力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W1、W2，根据公式可知故A错误，故B正确；CD．由图可知，第二次推动物体的质量大于第一次推动物体的质量，又知第一次水平面光滑，第二次水平面粗糙，受到摩擦力的作用，所以第一次物体所受合力大，第一次物体运动速度快，时间短，即两个物体的运动时间为根据公式可知故CD错误。故选B。18．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【答案】C【详解】对物体的拉力相同，物体在拉力的方向上通过的距离相同，根据W=Fs可知拉力对两个物体做的功是相等的。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。19．物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s