2025年沪粤版九年级物理寒假复习 第01讲 怎样才叫做功

第01讲走进物理世界【学习目标】1.知道功的概念，理解做功的两个必要因素；2.能够判断力在什么情况下做功及不做功；3.理解功的原理；4.掌握功的定义、单位；能够用功的定义式进行计算。【基础知识】一.怎样才叫做功作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。1、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。2、物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。3、不做功的三种情况（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。二.怎样测算功在物理学中规定，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。1、公式W＝Fs。2、单位焦耳(J)，1J=1N·m。3、注意事项（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。（2）F与s的方向应在同一直线上。（3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。三.机械功原理使用任何机械都不能省功1、省力的机械必然费距离。2、省距离的机械一定费力。3、既省力又省距离的机械是不存在的。【考点剖析】考点一：功及其计算例1．（2021·上海市崇明区横沙中学八年级期中）把一本物理书从地面竖直匀速拿到桌面高度所做的功约为（）A．0.2焦 B．2焦 C．20焦 D．200焦考点二：功的概念和单位以及力做功的必要因素例2．（2021·江苏东台·九年级期中）在打台球活动中，选手推动球杆撞击水平桌面的白球，白球运动后碰撞其它球。以下说法正确的是（）A．桌面对球的支持力做了功B．在桌面滚动的白球重力做了功C．手推动球杆前进时，手对球杆做了功D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功考点三：功的计算和估算例3．（2021·安徽·马鞍山市第十二中学九年级月考）小强用100N的水平推力，推着重200N的物体沿水平方向前进了8m，这后由于惯性物体又滑动了0.1m，第一个过程推力做功是______J，在整个过程中推力做的功是______J。【真题演练】一、填空题1．（2021·湖南永州·中考真题）如图所示，水平地面上有一物块，在水平向右的拉力F＝5N作用下向右匀速运动，5s内通过的路程为10m，则物体运动的速度为______m/s，在这一过程中拉力F对物体做的功为______J。二、单选题2．（2021·内蒙古兴安盟·中考真题）某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（）A．6J B．30J C．60J D．90J3．（2021·广西柳州·中考真题）人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg，为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（）项目每罐能量594千焦蛋白质0克脂肪0克碳水化合物35.0克——糖35.0克钠39.6毫克A．10000m B．1000m C．100m D．60m4．（2021·湖南株洲·中考真题）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员，在一次撑杆跳训练中的成绩是5m，则他克服重力做的功最接近（运动员起跳前重心高约1m）（）A．1600J B．2400J C．3200J D．4000J三、综合题5．（2021·湖南株洲·中考真题）高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N•s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：（1）航模飞机的质量为______kg，起飞过程中发动机做的功为______J；（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为______N，速度为______m/s；（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。______四、计算题6．（2021·广西玉林·中考真题）如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：（1）甲图中汽车的速度；（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。【过关检测】一、填空题1．（2021·江苏泗阳·九年级期中）如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______（选填“左”或“右”）移；（2）若用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上计数按钮移动6厘米完成一个握力动作，则做功______J。2．（2021·江苏泗阳·九年级期中）2021年9月17日，我国神舟十二号载人飞船返回舱安全降落在东风着陆场预定区域，图乙是其阶段Ⅲ飞船返回舱着陆过程中的高度随时间的变化关系。（1）图乙中t1～t2时段，返回舱在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是______；（不计大气阻力）（2）飞船返回舱的质量约为300kg，其重力在t2～t4时段做功______J。3．（2021·陕西吴起·九年级阶段练习）一位同学正在进行投掷实心球的训练。他先将实心球举起，此过程他对实心球______功，然后手托实心球水平匀速直线运动，此过程他对实心球______功。（均选填“做”或“不做”）二、单选题4．（2021·江苏泗阳·九年级期中）下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（）A．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力B．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力C．搬石头但没有搬动，手对石头的力D．使小车向前运动了一段距离的推力5．（2021·江苏江都·九年级阶段练习）在台球比赛中，选手在水平台面推动球杆撞击白球，白球运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（）A．手推动球杆前进时，手的推力对球杆做了功B．白球运动时，水平台面对球的支持力做了功C．球在水平台面滚动的过程中，球的重力对它做了功D．白球撞击黑球后没有静止，是因为球杆还在对白球做功6．（2021·江苏海州·九年级期中）将一本九年级上册物理课本从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是A．200J B．20J C．2J D．0.2J三、实验题7．（2021·上海·八年级期中）为了研究拉力做功的多少与哪些因素有关，某同学把不同质量的物体匀速提升到不同的高度，记录的实验数据如下表所示，已知表一所示实验拉力做功最多，表二其次，表三所示实验拉力做功最少。每一表格所示实验拉力做功多少相同。表一实验序号拉力（牛）提升高速（米）1500.82800.532000.2表二实验序号拉力（牛）提升高速（米）4500.45800.2561000.2表三实验序号拉力（牛）提升高速（米）7200.58400.2591000.1（1）分析比较实验序号______，可以得出的初步结论是：在拉力相同的情况下，拉力方向上通过的距离越多，拉力做的功越多；（2）分析比较实验序号2与7（或3与6或5与8），可以得出的初步结论是：______；（3）请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论：（a）分析表一、表二或表三中的数据可得______；（b）分析表一、表二和表三中的数据可得______。8．（2021·广东·铁一中学九年级阶段练习）小明同学要把一些较重的物品搬上三楼，他原本想亲自搬上三楼（此为方案1），但他又想起刚学习了物理的滑轮，于是他设计了如图所示的滑轮（滑轮和吊篮的总重力比小明的重力小得多），把物品拉上三楼（此为方案2）。(1)方案2中所用的滑轮是___________（填“动滑轮”或“定滑轮”）。(2)两个方案中，分别对哪些物体做了额外功？方案1：___________；方案2：___________(3)请你对机械效率高的方案进行改进，进一步提高机械效率，写出一条你的方法：___________。四、计算题9．（2021·浙江·杭州市十三中教育集团（总校）九年级期中）小清去超市买了一袋10kg的面粉，他将这袋面粉一口气从一楼扛到三楼的家中。已知小清的质量为60kg，每层楼的高度为3m。通过计算回答：小清扛着这袋面粉（面粉袋的质量忽略不计）从一楼到三楼的过程中，总共做功多少焦？（g=10N/kg）10．（2021·安徽·利辛县阚疃金石中学九年级期中）一辆汽车在平直公路上匀速行驶160m，在此过程中，汽车牵引力做功8.0×104J，这辆汽车的牵引力有多大？

第01讲走进物理世界【学习目标】1.知道功的概念，理解做功的两个必要因素；2.能够判断力在什么情况下做功及不做功；3.理解功的原理；4.掌握功的定义、单位；能够用功的定义式进行计算。【基础知识】一.怎样才叫做功作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。1、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。2、物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。3、不做功的三种情况（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。二.怎样测算功在物理学中规定，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。1、公式W＝Fs。2、单位焦耳(J)，1J=1N·m。3、注意事项（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。（2）F与s的方向应在同一直线上。（3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。三.机械功原理使用任何机械都不能省功1、省力的机械必然费距离。2、省距离的机械一定费力。3、既省力又省距离的机械是不存在的。【考点剖析】考点一：功及其计算例1．（2021·上海市崇明区横沙中学八年级期中）把一本物理书从地面竖直匀速拿到桌面高度所做的功约为（）A．0.2焦 B．2焦 C．20焦 D．200焦【答案】B【解析】物理课本的质量约为0.25kg，课桌高度约为0.8m，由重力的计算公式可得所以把一本物理书从地面竖直匀速拿到桌面高度所做的功约为故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。考点二：功的概念和单位以及力做功的必要因素例2．（2021·江苏东台·九年级期中）在打台球活动中，选手推动球杆撞击水平桌面的白球，白球运动后碰撞其它球。以下说法正确的是（）A．桌面对球的支持力做了功B．在桌面滚动的白球重力做了功C．手推动球杆前进时，手对球杆做了功D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功【答案】C【解析】功的两个必要条件是：一是有力作用在物体上；二是物体沿力的方向移动一定的距离。A．桌面对球的支持力没有做功，因为有力无距离，故A错；B．在桌面滚动的白球，重力没有做功，因为虽然有力有距离，但力与距离垂直，故B错；C．手推动球杆前进时，球杆沿力的方向移动一定的距离，手对球杆做了功，故C正确；D．白球撞击黑球后没有静止，是因为白球具有惯性，故D错误。故选C。考点三：功的计算和估算例3．（2021·安徽·马鞍山市第十二中学九年级月考）小强用100N的水平推力，推着重200N的物体沿水平方向前进了8m，这后由于惯性物体又滑动了0.1m，第一个过程推力做功是______J，在整个过程中推力做的功是______J。【答案】800800【解析】[1]小强的推力物体移动的距离则推力做的功为[2]当推着物体沿水平方向前进了8m后，物体不在受推力作用，由于惯性物体又滑动了0.1m，在这个过程中推力不再对物体做功，所以在整个过程中推力做的功是800J。【真题演练】一、填空题1．（2021·湖南永州·中考真题）如图所示，水平地面上有一物块，在水平向右的拉力F＝5N作用下向右匀速运动，5s内通过的路程为10m，则物体运动的速度为______m/s，在这一过程中拉力F对物体做的功为______J。【答案】250【解析】[1]物体运动的速度[2]拉力F对物体做的功W=Fs=5N×10m=50J二、单选题2．（2021·内蒙古兴安盟·中考真题）某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（）A．6J B．30J C．60J D．90J【答案】C【解析】一个鸡蛋的质量约为50g，20个鸡蛋的质量约为20个鸡蛋的重约为1楼到3楼的高度为6m，把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功约为故选C。3．（2021·广西柳州·中考真题）人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg，为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（）项目每罐能量594千焦蛋白质0克脂肪0克碳水化合物35.0克——糖35.0克钠39.6毫克A．10000m B．1000m C．100m D．60m【答案】B【解析】由可乐的营养成分表可知，一罐可乐能量为Q=594000J；小丁受到的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N又有W=Gh可得，爬楼梯消耗的能量解得h=990m，所以他需要爬楼梯的高度最接近1000m。故选B。4．（2021·湖南株洲·中考真题）撑杆跳是使用撑杆做一系列动作使人体越过一定高度的田径项目，它可依次分解为如图所示几个连续的过程。身高1.9m、体重80kg的运动员，在一次撑杆跳训练中的成绩是5m，则他克服重力做的功最接近（运动员起跳前重心高约1m）（）A．1600J B．2400J C．3200J D．4000J【答案】C【解析】运动员撑杆跳训练中的成绩是5m，其重心升高到5m高度处；该运动员身高1.9m，重心的高度约为1m，故跳过5m的高度时，克服重力做功为W=Gh=mgΔh=80kg×10N/kg×(5-1)m=3200J故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。三、综合题5．（2021·湖南株洲·中考真题）高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N•s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：（1）航模飞机的质量为______kg，起飞过程中发动机做的功为______J；（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为______N，速度为______m/s；（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。______【答案】1089000108012【解析】（1）[1]根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即G=F支0=1080N飞机的质量为m＝[2]根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为s=30m，飞机发动机做的功为W=Fs=300N×30m=9000J（2）[3]飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即F升=G=1080N[4]由F升=cv2可得，飞机的速度为（3）[5]在乙中，设支持力F支与滑行距离s之间的关系为F支=ks+b代入数据有1080N=k×0m+b①0N=k×30m+b②由①②两式可得k=-36，b=1080即：支持力F支与滑行距离s之间的关系为F支=(1080-36s)N滑行过程中飞机的受力关系为G=F升+F支结合关系式F升=cv2可得1080N=cv2+(1080-36s)N代入c=7.5N•s2/m2可得滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为四、计算题6．（2021·广西玉林·中考真题）如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：（1）甲图中汽车的速度；（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。【答案】（1）30m/s；（2）25m/s；（3）【解析】解：（1）甲图中汽车的速度（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度（3）甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N，则甲图中汽车的牵引力甲图中汽车牵引力在40s内所做的功答：（1）甲图中汽车的速度为30m/s；（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s；（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为。【过关检测】一、填空题1．（2021·江苏泗阳·九年级期中）如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______（选填“左”或“右”）移；（2）若用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上计数按钮移动6厘米完成一个握力动作，则做功______J。【答案】右30【解析】（1）[1]弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小。（2）[2]已知握力大小F＝500N移动的距离s＝6cm＝0.06m完成一个动作做的功W＝Fs＝500N×0.06m＝30J2．（2021·江苏泗阳·九年级期中）2021年9月17日，我国神舟十二号载人飞船返回舱安全降落在东风着陆场预定区域，图乙是其阶段Ⅲ飞船返回舱着陆过程中的高度随时间的变化关系。（1）图乙中t1～t2时段，返回舱在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是______；（不计大气阻力）（2）飞船返回舱的质量约为300kg，其重力在t2～t4时段做功______J。【答案】【解析】（1）[1]返回舱在竖直方向上受到推力F和重力G的作用，在这两个力的作用下，返回舱竖直下落的速度减小，运动状态发生改变，说明这两个力不平衡，而且合力的方向与运动方向相反，由于运动方向向下，则合力方向向上，故推力F大于重力G。（2）[2]返回舱受到的重力为由图可知，返回舱下落的高度h＝100m，则返回舱重力在t2～t4时段所做的功为3．（2021·陕西吴起·九年级阶段练习）一位同学正在进行投掷实心球的训练。他先将实心球举起，此过程他对实心球______功，然后手托实心球水平匀速直线运动，此过程他对实心球______功。（均选填“做”或“不做”）【答案】做不做【解析】[1]该同学将实心球举起的过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，并且在这个力的方向上通过了距离，所以此过程他对实心球做功。[2]手托实心球水平匀速直线运动过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，但实心球没有在竖直方向上移动距离，所以此过程他对实心球不做功。二、单选题4．（2021·江苏泗阳·九年级期中）下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（）A．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力B．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力C．搬石头但没有搬动，手对石头的力D．使小车向前运动了一段距离的推力【答案】D【解析】A．提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故A不符合题意；B．托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力的作用，但没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故B不符合题意；C．用力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功，故C不符合题意；D．小车在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在小车上，小车在该力的方向上通过了距离，所以做了功，故D符合题意。故选D。5．（2021·江苏江都·九年级阶段练习）在台球比赛中，选手在水平台面推动球杆撞击白球，白球运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（）A．手推动球杆前进时，手的推力对球杆做了功B．白球运动时，水平台面对球的支持力做了功C．球在水平台面滚动的过程中，球的重力对它做了功D．白球撞击黑球后没有静止，是因为球杆还在对白球做功【答案】A【解析】做功必须的两个因素，有力F，在力的方向上通过一段距离s，功；A．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故A正确；B．桌面支持力与小球的运动方向垂直，小球在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小球不做功，故B错误；C．重力与小球运动的方向垂直，重力对小球不做功，故C错误；D．手对白球没有力的作用，白球继续运动是因为白球具有惯性，故D错误。故选A。6．（2021·江苏海州·九年级期中）将一本九年级上册物理课本从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是A．200J B．20J C．2J D．0.2J【答案】C【解析】一本物理课本大约0.25kg，重力课桌大约0.8m高，所以，将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为故选C。三、实验题7．（2021·上海·八年级期中）为了研究拉力做功的多少与哪些因素有关，某同学把不同质量的物体匀速提升到不同的高度，记录的实验数据如下表所示，已知表一所示实验拉力做功最多，表二其次，表三所示实验拉力做功最少。每一表格所示实验拉力做功多少相同。表一实验序号拉力（牛）提升高速（米）1500.82800.532000.2表二实验序号拉力（牛）提升高速（米）4500.45800.2561000.2表三实验序号拉力（牛）提升高速（米）7200.58400.2591000.1（1）分析比较实验序号______，可以得出的初步结论是：在拉力相同的情况下，拉力方向上通过的距离越多，拉力做的功越多；（2）分析比较实验序号2与7（或3与6或5与8），可以得出的初步结论是：______；（3）请进一步综合分析表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论：（a）分析表一、表二或表三中的数据可得______；（b）分析表一、表二和表三中的数据可得______。【答案】1与4当拉力方向上通过的距离相等时，拉力越大，拉力做功越多当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积相等时，拉力做功相同当拉力与拉力方向上通过的距离的乘积越大时，拉力做功越多【解析】（1）[1]要得出“在拉力相同的情况下，拉力方向上通过的距离越多，拉力做的功越多”的结论，就要让拉力相同，距离不同，比较做功的多少，故1与4