2022-2023學年九年級上冊科學精講精練3.3能量的量度知識點一：功含義：一個物體如果受到力的作用，并且在力的方向上移動了一段距離，就說這個力做了功影響因素：=1\*GB3①力作用在物體上=2\*GB3②沿著力的方向，移動了一段距離計算公式：W=Fs（F的單位是N,s的單位是m）單位：功的單位是焦耳，簡稱焦，符號為J，1J=1N·m（紀念焦耳）【知識點練習】【例1】一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱，木箱分別在光滑和粗糙的水平地面上前進相同的距離，則（）A.在粗糙地面上做功較多B.在光滑地面上做功較多C.兩次做功一樣多D.條件不夠，無法比較做功的多少【答案】C【解答】由W=Fs知道，在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上F相同、s相同，所以兩次做功一樣多。故選C。幾種不做功的情況物體不受力，但移動了距離，如滾動的小球物體受力，卻沒有移動距離，如推一輛小汽車，汽車沒有移動物體受力，但運動方向卻與力的方向垂直，如提一桶水，行走【知識點練習】【例2】下列實例中，沒有對物體做功的是（）運動員挺舉杠鈴的過程B.起重機提升大石塊C.小金推木箱推而未動D.運動員將弓拉彎的過程【答案】C【解答】A.運動員挺舉杠鈴的過程時，杠鈴受到向上的舉力，且向上移動距離，因此對杠鈴做功，故A不合題意；B.起重機提升大石塊時，石塊受到向上的拉力，且向上移動距離，因此對石塊做功，故B不合題意；C.小金推木箱推而未動時，木箱受到推力，但是沒有在力的方向上通過距離，因此對木箱沒有做功，故C符合題意；D.運動員將弓拉彎的過程時，弓受到了拉力，且在拉力的方向上向后彎曲，因此對弓做功，故D不合題意。故選C。知識點二：功率定義：表示物體做功快慢的物理量影響因素：做功的多少、做功的時間計算公式：P=（W的單位是J，t的單位是s）單位：功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號為W，1W=1J·s（紀念瓦特）比較物體做功快慢的方法相同時間，物體做的功越多，物體做功越快物體做相同的功，時間越短，物體做功越快物體做的功與做功時間的比值越大，物體做功越快6.當一個物體做勻速直線運動時，P=【知識點練習】【例3】為貫徹落實《中共中央國務院關于加強青少年體育、增強青少年體質的意見》，報考各類高一級學校的應屆、歷屆初中畢業生均須參加2012年體育考試。（1）800米中長跑模擬考試中，王嫻同學的成績是3分20秒，他的平均速度為米／秒。（2）王嫻同學在跑步時，產熱增加，但體溫維持在一個正常的范圍內。體溫恒定是由于兩個生理過程保持動態平衡的結果。（3）王嫻同學的體重500牛，她立定跳遠的成績為1.8米，從最高點到落地點的過程中，重心下降的最大距離為0.3米，用時0.5秒，軌跡如圖。則此過程重力的功率為_______瓦?！敬鸢浮浚?）4；（2）產熱和散熱；（3）300【詳解】（1）王嫻跑800米，所用時間：t=3分20秒=200s,則平均速度v===4m/s.(2)王嫻同學在跑步時，產熱增加，但體溫維持在一個正常的范圍內。體溫恒定是由于產熱和散熱兩個生理過程保持動態平衡。（3）重力做功：W=Gh=500N×0.3m=150J，重力做功功率：P===300W.1．如圖所示，某同學分別用背、抱、平拉、滾拉的方式運水（塑料桶中間帶有轉軸，桶中裝滿水），在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，他對水做功最多的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．由圖可知，A中是用背背，即力的方向向上，而桶是在水平方向上移動距離，即沿向上的方向沒有移動距離，因此A中對貨物不做功，故A不符合題意；B．由圖可知，B中是用手抱，即力的方向向上，而桶是在水平方向上移動距離，即沿向上的方向沒有移動距離，因此B中對貨物不做功，故B不符合題意；CD．CD中用平拉、滾拉的方式運送同一貨物，C中滑動摩擦力大于D中的滾動摩擦力，所以C中拉力大于D中的拉力，由于所移動的距離s相同，由W＝Fs可知C做功最多，故C符合題意，D不符合題意。故選C。2．物體A掛于彈簧測力計下，分別做圖甲、乙、丙所示的勻速直線運動，已知運動的速度。則下列判斷正確的是（）A．若三個物體移動了相等的距離，則乙圖中物體A增加的機械能最多B．在相同的時間里，丙圖中彈簧測力計對物體A的拉力做功最多C．乙圖中彈簧測力計對物體A的拉力做功的功率最大D．甲、乙、丙三圖中物體A的機械能均增加【答案】C【詳解】AD.甲乙兩圖中，物體A的速度不變，高度增加，動能不變，因為上升距離相同，所以重力勢能增加量相同，則機械能增加量相同；丙圖中物體A的速度不變，高度不變，動能和重力勢能都不變，所以機械能不變，故A、D錯誤。BC.根據力做功的兩個必要因素可知，甲乙兩圖中，物體A受到拉力的作用，也在拉力的方向上通過了距離，拉力對物體A做功，丙圖中，拉力與運動方向垂直，拉力不做功；所以做功的是甲、乙兩圖，而甲乙中，拉力相等v1＜v2由功率公式可知，乙圖中彈簧測力計對物體A的拉力做功的功率最大，故B錯誤，C正確。故選C。3．甲、乙兩人爬樓比賽，已知兩人體重之比為3：2，爬完相同的樓所需的時間之比為4：3，則兩人做功和功率之比分別為：（

）A．1：1

8：9 B．1：1

2：1C．3：2

9：8 D．3：2

1：2【答案】C【詳解】兩人體重之比為3：2，當爬上相同的樓時，由W=Gh可知所做功之比為3：2，兩人所用時間之比為4：3，則由可得兩人做功功率之比為9：8，故選C。4．用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s-t圖象如圖所示．其對應的彈簧測力計示數分別為F1、F2，相同時間內所做的功分別為W1、W2，則它們的關系正確的是（）A．F1＞F2W1＞W2 B．F1=F2W1＞W2C．F1=F2W1＜W2 D．F1＜F2W1＜W2【答案】B【詳解】AD、由s-t圖可知，兩次運動做的都是勻速直線運動，所以在水平方向上，彈簧測力計對物體的拉力F和水平面對物體的滑動摩擦力f是一對平衡力，而兩次運動中，物體對地面的壓力、接觸面的粗糙成都沒變，所以滑動摩擦力f兩次相等，所以F1=F2=f，所以A、D錯誤；BC、由s-t圖可知，在相同時間內s1s2，根據功的公式W=Fs可知，當拉力相等時，通過的距離越大，拉力做的功就越大，即W1W2，故B正確，C錯誤。故選B。5．小明用相同的水平推力，分別使較重的A物體沿較光滑的平面移動、較輕的B物體沿較粗糙的平面移動。若在相同的時間內移動相同的距離，則下列說法正確的是A．小明對A物體做的功多B．小明對B物體做的功多C．小明推A物體的功率小D．小明推A、B兩物體時的功率相同【答案】D【詳解】由于小明用相同的水平推力將不同的物體在相同的時間內移動相同的距離，由公式可知小明推A、B兩物體時做的功相同；由公式可知小明推A、B兩物體時的功率相同，故選D。6．如圖所示，用F=20N的水平推力推著重為40N的物體沿水平方向做直線運動，若推力F對物體做了40J的功，在這一過程中，下列說法正確的是（）A．重力做功40J B．物體受到的摩擦力大小一定是20NC．物體動能可能增加 D．物體的機械能一定守恒【答案】C【詳解】A．物體在重力的方向沒有移動距離，所以重力做的功為0，故A錯；B．由于物體沿水平方向做直線運動，不一定勻速直線運動，故摩擦力與推力不一定是平衡力，故摩擦力的大小無法判斷，故B錯；C．物體可能做加速運動，因此物體動能可能增加，故C正確；D．物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功。物體受摩擦力和推力，物體的機械能不守恒，故D錯。7．關于功、功率和機械效率相互關系的說法中，正確的是（

）A．機械效率越高，機械做功越快B．做功越多的機械，機械效率越高C．功率越大的機械，做功越多D．做工越快的機械，功率越大【答案】D【詳解】A．機械效率是反映機械性能優劣的重要標志之一，機械效率高，表明使用該機械做功時，有用功在總功中所占的比例高，機械性能好，它并不能反映機械做功的快慢，故A錯誤；B．因為機械效率是有用功與總功的比值，所以做功多的機械，其機械效率不一定高，故B錯誤；C．由于做功多少是由功率大小和時間共同決定，所以在不指明時間相同這一條件下，功率大的機械做的功不一定多。選項中缺少“時間相同”這一條件，故C錯誤；D．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的機械，功率一定越大，故D正確。故選D。8．如圖，用大小相等的拉力F，分別沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和運動方向始終一致，運動時間tab＞tcd，運動距離sab=scd，比較兩種情況下拉力所做的功和功率（）A．ab段做功較多 B．ab段與cd段的功一樣多C．ab段功率較大 D．ab段與cd段的功率一樣大【答案】B【詳解】AB．由題意可知，F1=F2，sab=scd，由W=Fs可知：拉力所做的功相同，故A選項不符合題意，B選項符合題意；CD．由于tab＞tcd，由P=得：Pab＜Pcd，故CD選項不符合題意。故選B。9．都市生活離不開電梯，如圖，將電梯簡化為“鋼繩拉著電梯廂在豎直導軌上運動”模型。小剛同學乘坐電梯從一樓到五樓，電梯廂和人的總質量為500kg，電梯上行受到軌道摩擦力為500N，鋼繩對電梯廂的拉力用T表示。電梯(底面)在A點(一樓地面)到B點(二樓地面)過程中速度在增加，用時4s；在B點到D點(四樓地面)過程中勻速運動，用時4s；在D點到E點(五樓地面)過程中速度逐漸減小，用時4s；每層樓高3m(g取10N/kg)，下面說法正確的是()A．電梯從A點到B點過程中，鋼繩拉力T做功1.65×104JB．電梯從B點到C點過程中，鋼繩拉力T做功的功率4.125×103WC．電梯從C點到D點過程中，鋼繩拉力T做功的功率8.25×103WD．電梯從D點到E點過程中，鋼繩拉力T＝5.55×103N【答案】C【詳解】電梯廂和人的總重力G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N，勻速運動時，鋼繩的拉力T＝Gf＝5000N500N＝5500N，電梯從A點到B點過程中，加速運動，T′＞5500N，鋼繩拉力T做功W＞Ts＝5500N×3m＝1.65×104J，故A錯誤；電梯從B點到C點過程中或電梯從C點到D點過程中，做勻速運動，上升一層樓高，s＝3m，用時t＝2s，拉力做的功W1＝Ts＝5500N×3m＝1.65×104J，鋼繩拉力T做功的功率P＝＝8.25×103W，故B錯誤，故C正確；電梯從D點到E點過程中，減速運動，合力向下，即T″＜5500N，故D錯誤，故選C。10．在圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑。質量分別為m、2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結論正確的是（）A．甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功B．甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功C．甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功D．條件不足，無法確定甲、乙圖中F做的功誰大【答案】B【詳解】由題意可知，兩個物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離s，根據W=Fs可知，甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功。故選B。11．長度均為20厘米的相同均質木塊A、B平放在水平桌面上，從圖示位置開始推木塊，當F為3牛時，木塊靜止；當F為6牛時，木塊A、B開始沿桌面做勻速直線運動，2秒后木塊A掉落；繼續推木塊B使其仍做勾速直線運動直到掉落。（1）推力為3牛時，AB整體受到摩擦力為___________牛。（2）木塊A在桌面上勻速運動的速度大小為___________米/秒。（3）從開始推動到木塊B掉落的過程中，推力共做功___________焦?！敬鸢浮?/p>

3

0.05

1.2【詳解】（1）[1]當F為3牛時，木塊靜止，即AB整體處于平衡態，此時整體水平方向受到推力和靜摩擦力，此二力平衡，故整體受到摩擦力大小是3N。（2）[2]由圖知道，當A的重心到達桌面邊緣上時，就會掉落，此時木塊A向前移動的距離是故木塊A在桌面上勻速運動的速度大?。?）[3]根據題意知道，木塊A掉落前，推力大小是6N，AB整體向前運動的距離是0.1m，此過程推力做功由于當F為6牛時，木塊A、B開始沿桌面做勻速直線運動，由平衡條件知道，AB整體受到的摩擦力大小是6N；根據題意知道，木塊A掉落后，B仍做勻速直線運動，此過程接觸面的粗糙程度不變、壓力減小一半，故B受到的摩擦力也減小一半，所以，由平衡條件知道，此時推力大小為3N。繼續推木塊B直至木塊B的重心到達桌面邊緣上掉落，此時木塊B向前移動的距離是此過程推力做功所以，從開始推動到木塊B掉落的過程中，推力共做功12．在兩個等長、等高但材質不同的斜面上，用平行于斜面的拉力F分別將質量為2m和3m的A、B兩物體從斜面底部勻速拉到頂端，如圖所示。此過程中，甲、乙兩斜面上的拉力F所做的功分別為W甲、W乙，拉力F所做的額外功分別為W額甲、W額乙。則W甲__W乙（選填“＜”“＝”或“＞”，下同）；W額甲__W額乙。【答案】

＝

＞【詳解】[1]兩拉力相等，斜面的長度相等，根據W總=Fs可知，拉力做的總功相等，即W甲=W乙。[2]斜面的高度相同，物體的重力G甲<G乙，根據W有=Gh可知，拉力做的有用功W有甲<W有乙。、根據W額=W總-W有可知，拉力做的額外功W額甲>W額乙13．在水平地面上有一長方體木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如圖甲所示。此過程中，推力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，木塊前進的速度v的大小隨時間t的變化情況如圖丙所示。（1）0~1秒內，推力F對木箱是否做功___________（選填“是”或“否”）；（2）3~5秒內，推力F對木箱做功___________焦?！敬鸢浮?/p>

否

400【詳解】（1）[1]0~1s內，由圖丙知木箱的速度為零，處于靜止狀態，由圖乙可知，推力F=100N，有推力，但沒有在力的方向上通過一定的距離，推力F對木箱沒有做功。（2）[2]由圖丙知，3~5s內，木箱做勻速直線運動，由圖乙可知，推力F1=200N，木箱的速度v=1.0m/s，時間t=5s-3s=2s木箱移動的距離s=vt=1.0m/s×2s=2m則推力做功W=F1s=200N×2m=400J14．如圖所示，小明利用兩個傾角不同的斜面進行實驗。若斜面粗糙程度相同，則將同一木塊分別從兩斜面底端勻速拉至斜面頂端時，拉力所做的額外功，若甲乙斜面光滑，則拉力。將木塊分別從兩光滑斜面頂端自由釋放，則木塊到達斜面底端的速度。（均填“”“”或“”）【答案】【詳解】①因為兩斜面的粗糙程度相同,甲斜面的傾斜程度較小,所以甲斜面的摩擦力較大,同時甲斜面長度較大,由公式W額=fs知：拉力做的額外功W甲>W乙；②已知同一木塊在高度相同的光滑斜面上運動,所以拉力做的功等于克服重力做的功,即Fs=Gh,由于甲斜面長度較大,所以拉力較小,即F甲<F乙；③已知同一木塊在高度相同的光滑斜面上滑下,重力勢能全部轉化為動能,即木塊到達底端的動能相同;又因為木塊質量相同,所以速度相同,即v甲=v乙.15．羽毛球作為一項人們喜愛的體育運動項目，其中包含著許多科學知識，請根據你所學的知識回答下列問題：（1）如圖為羽毛球世界冠軍林丹扣殺時的情景，當球碰到球拍會被快速反彈回去，這是因為_______________________________。（2）若林丹的體重為75千克，當他起跳時重心離地50厘米，這個過程中克服重力做功__________焦耳。（g取10N/kg）（3）如圖為林丹扣殺成功時的一個景頭，他手握球拍不掉下來是因為()A．球拍受到的重力小于手對球拍的摩擦力B．球拍受到的重力等于手對球拍的摩擦力C．球拍受到的重力大于手對球拍的摩擦力D．球拍受到的重力等于手對球拍的壓力【答案】

力的作用是相互的

375

B【詳解】（1）[1]當球碰到球拍會被快速反彈回去，說明球對球拍施加一個力的作用時，球也受到球拍的作用力，即物體間力的作用是相互的；（2）[2]根據重力與質量的關系可得：G=mg=75kg×10N/kg=750N這個過程中克服重力做功：W=Gh=750N×0.5m=375J（3）[3]手握球拍不掉下來，說明球拍受到平衡力的作用，即球拍受到手豎直向上的摩擦力始終等于球拍的重力，選項B符合題意。16．2021年5月15日“天問一號”火星探測器，成功軟著陸于火星表面，實現了“繞和落”，不久首輛火星車“祝融號”也將駛離著陸平臺，開展巡視探測等工作。如圖所示為我國“天問一號”火星車。目前探明火星大氣的密度約為地球的1％，火星重力約為地球重力的0.36倍。（1）若火星車的質量為240kg，在火星表面火星車受到的重力為______；火星探測器降落到火星表面，需要用到降落傘減速，但是月球探測器降落到月球表面卻不能用降落傘，其原因是______。

（2）探測發射前，在水平地面上進行了測試，火星車勻速直線行駛240m用時60min，若車的質量為240kg，受到地面的摩擦阻力為300N，網狀輪子與地面接觸的總面積為0.04m2。①火星車的行駛速度是多少？______②火星車對水平地面的壓強為多少？______③火星車在地面行駛60min克服做了多少功？______【答案】

864N

火星上有空氣，月球上沒有空氣

0.24km/h

6×104Pa

7.2×104J【詳解】解：（1）[1][2]在火星表面火星車受到的重力為G火=0.36G地=0.36mg=0.36×240kg×10N/kg=864N由于火星上有空氣，所以火星探測器降落到火星表面，需要用到降落傘減速，而月球上沒有空氣，所以探測器降落到月球表面不能用降落傘。（2）①[3]火星車勻速直線行駛的距離為s=240m=0.24km火星車行駛的時間為t=60min=1h火星車的行駛速度為②[4]地面受到火星車的壓力和自身的重力相等，所以火星車對地面的壓力F=G地=mg=240kg×10N/kg=2400N火星車對水平地面的壓強③[5]因火星車勻速直線行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，火星車在測試過程中的牽引力F′=f=300N牽引力做的功W=F′s=300N×240m=7.2×104J答：（1）火星表面火星車受到的重力為864N；火星上有空氣，月球上沒有空氣；（2）①火星車的行駛速度是0.24km/h；②火星車對水平地面的壓強為6×104Pa；③火星車在地面行駛60min克服做的功為7.2×104J。17．航天迷小偉利用自降落傘模擬返回艙的降落