《11.3 功》强化提优训练(答案) 2023-2024苏科版九年级物理上册

2023-2024学期苏科版九年级物理上《11.3 功》强化提优训练
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(每小题2分 共24分)
1.下列有关力做功的说法中正确的是(  )
A.跳伞员在空中下落过程中,跳伞员受到的重力不做功
B.足球被脚踢出后,在地面上滚动的过程中,脚对足球做功
C.汽车沿公路行驶过程中,汽车受到的牵引力做了功
D.运动员举着杠铃在空中停留三秒的过程中,运动员对杠铃的支持力做了功
2.小洛从地面捡起一本物理书,并把它放到课桌上,此过程中,她对书做的功约为( )
A.2J B.20J C.200J D.2000J
3.小强用100N的力,将重5N的足球踢出30m远处,在球飞出的过程中,他对足球做的功为(  )
A.3000J B.150J C.0J D.无法计算
4.以下是小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程有(  )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
第4题图 第5题图
5.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
6.手托起一个苹果,并把它匀速举高1米,手对苹果做的功最接近于( )
A. 0.5焦 B. 2焦 C. 10焦 D. 150焦
7.一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是(  )
A.在粗糙地面上做功较多 B.两次做功一样多
C.在光滑地面上做功较多 D.条件不够,无法比较两次做功大小
8.起重机将10000N的物体,沿竖直方向提高3m后,再提高了1m,最后水平移动了1m,起重机对物体所做的功是(  )
A.4000J B.3000J C.40000J D.50000J
9.一位质量为50 kg的同学在跳绳测试中,每次腾空的高度平均为4 cm,则他在跳绳过程中,每次克服重力做功大约是(  )
A.2000J B.500 J C.200 J D.20 J
10.体育课上两位同学进行爬杆比赛,假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小关系,需要知道的物理量是(  )
A.爬杆的速度 B.爬杆的时间 C.两人的体重 D.杆的具体高度
11.如图所示,水平地面N点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平3 N的力F,物体在MN段做匀速直线运动,F在MN,NP段做功分别为WMN,WNP,则( )
A.WMNWNP C.WMN=WNP D.WMN=2WNP
第11题图 第12题图
12.小青同学先后用同样大小的力F,使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动的距离分别为s,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,下列关于做功大小的说法正确的是( )
A.W甲=W乙=W丙 B.W甲=W乙W乙>W丙
二.填空题(共24分)
13.力学里所说的功包括两个必要因素:一是______;二是______。功的计算公式是______,
14.如图是小聪用力把足球踢出去的情景。则在此过程中,小聪对足球______;足球离开脚后由于足球具有_______而在水平草坪上继续滚动一段距离才停下来,此过程中,地面对足球的支持力对足球______(两空均选填“做了功”或“不做功”)
第14题图 第15题图 第18题图 第19题图 第20题图
15.如图所示,古时候,有端午节吃桃子的习俗.桃子从树上落下,先后经过A、B、C三点,且AB=BC,在AB和BC过程中桃子受到的重力方向是 的,若重力所做的功分别为W1、W2,则有Wl W2.在AB和BC过程中桃子的平均速度为v1, v2,则有v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)
16.用100 N的拉力水平作用在100 kg的物体上,则在拉力的作用下物体沿水平方向向右移动了10 m,拉力对物体做的功是 J,如果物体的运动为匀速直线运动,这时摩擦力的大小是 N,力的方向 .
17.在水平地面上,工人用110N的水平推力推动重250N的箱子,4s内箱子匀速前进了8m,在这个过程中,木箱所受摩檫力为______N;木箱所受重力做的功为______J;工人对木箱做功为______J。
18.如图甲所示,重为8N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,由图象可知在0~2s内拉力F的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”),2~6s内拉力F=____N, 2~6s拉力F做的功为______J。
19.小明在学校运动会上是仪仗队手,如图所示。他竖直举前进时,风给红旗水平向右的阻力为 20N,其作用点可以看成在 A 点。已知 AB=1.6m,BC=0.4m 小明的两只手分别位于 B、C 两点,他用一只手握紧旗杆不让它下滑,用另一只手拉住旗杆不让它倾斜。则另一只手对旗杆加的最小拉力为______N,方向______。沿水平路面匀速前进 10m 的过程中小明克服风力做的功为______ J。
20.“五一”小明驾车出游,如图所示汽车总质量 1.6×103kg,车轮与地面接触的总面积1000cm2,该车在平直公路上0.8 h 内行驶 48 km,若行驶过程中牵引力是汽车总重的 0.05倍,汽车行驶的平均速度为___________; 汽车静止时对地面的压强是________________;
汽车在该行驶过程,牵引力做功___________________。
三.解答题(共52分)
21. (8分)在“测量提升物体所做的功”的实验中,小明所在的实验小组利用长木板、木块组装了一个斜面,进行如下实验:记录的实验数据如下表:
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上__________拉动木块至高度h处,测量并计算拉力F对小车所做的功;
(2)沿竖直方向 提升小车,使之上升高度h,测量计算拉力F(克服重力G)做的功。
(3)实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_________移动(左/右);
实验中三次改变斜面的倾斜程度,并将实验数据填入表中。
实验 序数 斜面倾 斜程度 沿斜面的 拉力F/N 小车沿斜面移动的距离s/m 利用斜面做的功W/J 小车的重力G/N 斜面的高度h
1 较缓 1.3 0.80 1.04 2.0 0.20
2 较陡 1.5 0.50 2.0 0.20
3 最陡 1.7 0.35 0.595 2.0 0.20
(4)分析数据能得出结论为:使用简单机械 (填能或不能)省力, (填能或不能)省功;
第21题图 第22题图
22. (6分)一根长度为1.2 m、重为5 N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,如图10所示.
(1)在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端距地面的高度h的关系如图11所示,其中最合理的是    .
(2)在拉起B端的过程中,当h1=1 m时,测力计的示数为3 N;由此推断:金属棒的重心到A端的距离d=    m;当h2=2 m时,拉力做的功W2=    J.
23.(6分)一种能漂浮在水中的城市(如图),漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低.假如现有50位成年人(约3吨)进入该漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加______N;若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变.从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为______从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为______J.
24.(6分)小军体重500 N,他的家距离学校2400 m,他骑自行车在水平路面上以4 m/s的速度匀速直线行驶回校。有关数据在下表中列出:
求:(1)行驶过程中,车对地面的压强是多大
(2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做多少功
25.(8分)为了在中考的体育测试中取得好成绩,小宇同学每天都进行体育锻炼,慢跑结束后开始跳绳。
(1)如果小宇的质量60Kg,他每次起跳高度约是5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大约多少?
(2)在中考的“1分钟跳绳”测试中,小宇同学跳了160次,而小明同学跳了100次,试问:测试中,成绩好的同学做功一定多吗?说出你的理由。
26.(8分)如图所示是在水平面上移动重物的装置,若物重为600N,在阻力为重力的0.2倍时,匀速移动物体,使其以2m/s的速度前进,经过5s,(滑轮内部摩擦及滑轮重不计)试求:(1)拉力F的大小.(2)拉力F所作的功.
27(10分)如图所示,物体G所受到的重力大小为40N。
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。
(2)若将该物体放在倾角为30o的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。
(3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?
教师样卷
一.选择题(每小题2分 共24分)
1.下列有关力做功的说法中正确的是( C )
A.跳伞员在空中下落过程中,跳伞员受到的重力不做功
B.足球被脚踢出后,在地面上滚动的过程中,脚对足球做功
C.汽车沿公路行驶过程中,汽车受到的牵引力做了功
D.运动员举着杠铃在空中停留三秒的过程中,运动员对杠铃的支持力做了功
2.小洛从地面捡起一本物理书,并把它放到课桌上,此过程中,她对书做的功约为(A )
A.2J B.20J C.200J D.2000J
3.小强用100N的力,将重5N的足球踢出30m远处,在球飞出的过程中,他对足球做的功为( C )
A.3000J B.150J C.0J D.无法计算
4.以下是小张同学扔实心球的情景(包含四个过程),其中手对球做功的过程有( B )
A.①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
第4题图 第5题图
5.下列四幅图中,力有对物体做功的是( D )
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
6.手托起一个苹果,并把它匀速举高1米,手对苹果做的功最接近于( B )
A. 0.5焦 B. 2焦 C. 10焦 D. 150焦
7.一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是( B )
A.在粗糙地面上做功较多 B.两次做功一样多
C.在光滑地面上做功较多 D.条件不够,无法比较两次做功大小
8.起重机将10000N的物体,沿竖直方向提高3m后,再提高了1m,最后水平移动了1m,起重机对物体所做的功是( C )
A.4000J B.3000J C.40000J D.50000J
9.一位质量为50 kg的同学在跳绳测试中,每次腾空的高度平均为4 cm,则他在跳绳过程中,每次克服重力做功大约是( D )
A.2000J B.500 J C.200 J D.20 J
10.体育课上两位同学进行爬杆比赛,假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小关系,需要知道的物理量是( C )
A.爬杆的速度 B.爬杆的时间 C.两人的体重 D.杆的具体高度
11.如图所示,水平地面N点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平3 N的力F,物体在MN段做匀速直线运动,F在MN,NP段做功分别为WMN,WNP,则( )
A.WMNWNP C.WMN=WNP D.WMN=2WNP
第11题图 第12题图
12.小青同学先后用同样大小的力F,使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动的距离分别为s,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,下列关于做功大小的说法正确的是( A )
A.W甲=W乙=W丙 B.W甲=W乙W乙>W丙
二.填空题(共24分)
13.力学里所说的功包括两个必要因素:一是______;二是______。功的计算公式是______,【答案】作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 W=FS
14.如图是小聪用力把足球踢出去的情景。则在此过程中,小聪对足球______;足球离开脚后由于足球具有_______而在水平草坪上继续滚动一段距离才停下来,此过程中,地面对足球的支持力对足球______(两空均选填“做了功”或“不做功”)
【答案】做了功 惯性 不做功
第14题图 第15题图 第18题图 第19题图 第20题图
15.如图所示,古时候,有端午节吃桃子的习俗.桃子从树上落下,先后经过A、B、C三点,且AB=BC,在AB和BC过程中桃子受到的重力方向是 的,若重力所做的功分别为W1、W2,则有Wl W2.在AB和BC过程中桃子的平均速度为v1, v2,则有v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】竖直向下 = <
16.用100 N的拉力水平作用在100 kg的物体上,则在拉力的作用下物体沿水平方向向右移动了10 m,拉力对物体做的功是 J,如果物体的运动为匀速直线运动,这时摩擦力的大小是 N,力的方向 .
【答案】1 000 100 水平向左
17.在水平地面上,工人用110N的水平推力推动重250N的箱子,4s内箱子匀速前进了8m,在这个过程中,木箱所受摩檫力为______N;木箱所受重力做的功为______J;工人对木箱做功为______J。
【答案】110 0 880
18.如图甲所示,重为8N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N,由图象可知在0~2s内拉力F的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”),2~6s内拉力F=____N, 2~6s拉力F做的功为______J。
【答案】变小 10 120
19.小明在学校运动会上是仪仗队手,如图所示。他竖直举前进时,风给红旗水平向右的阻力为 20N,其作用点可以看成在 A 点。已知 AB=1.6m,BC=0.4m 小明的两只手分别位于 B、C 两点,他用一只手握紧旗杆不让它下滑,用另一只手拉住旗杆不让它倾斜。则另一只手对旗杆加的最小拉力为______N,方向______。沿水平路面匀速前进 10m 的过程中小明克服风力做的功为______ J。
【答案】80 水平向右 200
20.“五一”小明驾车出游,如图所示汽车总质量 1.6×103kg,车轮与地面接触的总面积1000cm2,该车在平直公路上0.8 h 内行驶 48 km,若行驶过程中牵引力是汽车总重的 0.05倍,汽车行驶的平均速度为___________; 汽车静止时对地面的压强是________________;
汽车在该行驶过程,牵引力做功___________________。
【答案】60km/h 1.6×105Pa 3.84×107J
三.解答题(共52分)
21. (8分)在“测量提升物体所做的功”的实验中,小明所在的实验小组利用长木板、木块组装了一个斜面,进行如下实验:记录的实验数据如下表:
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上__________拉动木块至高度h处,测量并计算拉力F对小车所做的功;
(2)沿竖直方向 提升小车,使之上升高度h,测量计算拉力F(克服重力G)做的功。
(3)实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_________移动(左/右);
实验中三次改变斜面的倾斜程度,并将实验数据填入表中。
实验 序数 斜面倾 斜程度 沿斜面的 拉力F/N 小车沿斜面移动的距离s/m 利用斜面做的功W/J 小车的重力G/N 斜面的高度h
1 较缓 1.3 0.80 1.04 2.0 0.20
2 较陡 1.5 0.50 2.0 0.20
3 最陡 1.7 0.35 0.595 2.0 0.20
(4)分析数据能得出结论为:使用简单机械 (填能或不能)省力, (填能或不能)省功;
【答案】(1)匀速 (2)匀速 (3)左 (4)能 不能
22. (6分)一根长度为1.2 m、重为5 N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,如图10所示.
(1)在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端距地面的高度h的关系如图11所示,其中最合理的是    .
(2)在拉起B端的过程中,当h1=1 m时,测力计的示数为3 N;由此推断:金属棒的重心到A端的距离d=    m;当h2=2 m时,拉力做的功W2=    J.
【答案】(1)B (2)0.72 7.6 [解析] (1)①金属棒没离开地面时,金属棒是在拉力作用下绕着A端被缓慢匀速提起,此时金属棒是杠杆,支点为A,动力为测力计对金属棒的拉力,阻力为金属棒的重力,其中棒长L,设金属棒的重心到A端距离为d,如图所示:
根据杠杆的平衡条件可得Fl1=Gl2,且由数学知识可得=,所以=,这一过程中测力计对金属棒的拉力F不变,且FF,所以提升相同高度时拉力做功更多,即图线更陡;所以图B最能表现弹簧测力计对棒所做的功W与B端距地面的高度h的关系.
(2)①当h1=1 m时,金属棒AB还没离开地面,假设金属棒与地面的夹角为α,如图所示:
对任意夹角,=,根据杠杆平衡条件,==,即=,解得d=0.72 m,即金属棒的重心到A端的距离d为0.72 m.
②当h2=2 m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3 N且不变,弹簧测力计对棒做的功为W未=FL=3 N×1.2 m=3.6 J;金属棒离开地面继续上升的高度为h'=2 m-1.2 m=0.8 m,离开地面后,弹簧测力计对棒所做的功为克服棒的重力做的功:W后=Gh'=5 N×0.8 m=4 J.故当h2=2 m时,拉力做的功为W2=W未+W后=3.6 J+4 J=7.6 J.
23.(6分)一种能漂浮在水中的城市(如图),漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低.假如现有50位成年人(约3吨)进入该漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加______N;若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变.从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为______从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为______J.
【答案】3×104 ; 8×108 ; 2×1010 ;
24.(6分)小军体重500 N,他的家距离学校2400 m,他骑自行车在水平路面上以4 m/s的速度匀速直线行驶回校。有关数据在下表中列出:
求:(1)行驶过程中,车对地面的压强是多大
(2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做多少功
解:(1)行驶在水平面上,车对地面的压力是:F=G人+G车=500N+250N=750N,
由表格数据知道,行驶过程中轮胎与地面总接触面积是:S=5×10 3m2
所以,行驶过程中车对地面的压强是:P=F/S=750N/5×10 3m2=1.5×105 Pa;
(2)因为车作匀速直线运动,所以F牵=F阻 =30N,骑车的路程是:S =2400m
所以,小军骑自行车上学做的功是:W=F牵 S =30N×2400m=72000J
答:(1)行驶过程中,车对地面的压强是1.5×105 Pa;
(2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做功72000J
25.(8分)为了在中考的体育测试中取得好成绩,小宇同学每天都进行体育锻炼,慢跑结束后开始跳绳。
(1)如果小宇的质量60Kg,他每次起跳高度约是5cm,那么他每跳一次需克服重力做功大约多少?
(2)在中考的“1分钟跳绳”测试中,小宇同学跳了160次,而小明同学跳了100次,试问:测试中,成绩好的同学做功一定多吗?说出你的理由。
解:(1)小宇的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N,
他每跳一次需克服重力做功:W=Gh=600N×5×10-2m=30J。
(2)相同时间内做功多少与重力大小、跳起高度、次数有关。而本题中只明确了次数关系,重力和高度的关系都不明确,无法得出明确结论,所以得分高的同学,做功不一定多。
答:(1)每跳一次需克服重力做功大约30J。
(2)做功多少与重力大小、跳起高度、次数有关。由于只明确了次数关系,重力和高度的关系都不明确,所以无法得出明确结论。;
26.(8分)如图所示是在水平面上移动重物的装置,若物重为600N,在阻力为重力的0.2倍时,匀速移动物体,使其以2m/s的速度前进,经过5s,(滑轮内部摩擦及滑轮重不计)试求:(1)拉力F的大小.(2)拉力F所作的功.
解:(1)物体在水平面上匀速移动时,所受摩擦力f=0.2G=0.2×600N=120N,
滑轮组绳子的股数n=3,所以拉力F的大小为.
(2)物体在水平面上移动的距离s=vt=2m/s×5s=10m,因此,绳子自由端移动距离s’=ns=3×10m=30m,拉力F做的功W=Fs’=40N ×30m=1200J
答:(1)拉力F的大小为40N.(2)拉力F所做的功为1200J.
27(10分)如图所示,物体G所受到的重力大小为40N。
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。
(2)若将该物体放在倾角为30o的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。
(3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?
解:(1)拉力F1做的功W1=F1h=40N×0.5m=20J;
答:拉力F1在这一过程中对物体所做的功为20J;
(2)拉力F2做的功W2=F2S=20N×1m=20J;
答:拉力F2在这一过程中对物体所做的功为20J;
(3)比较上述两种情况,可得出结论:使用斜面可以省力,使用斜面不能省功。

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