3.3能量轉(zhuǎn)化的量度（練習）（解析版）

浙教版九年級上冊第三章第三節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度【同步練習-解析】一、選擇題1．（2023·浙江舟山中考真題）功是能量轉(zhuǎn)化的量度。下列實例中力對物體沒有做功的是（）A．

人用力搬石頭，沒有搬動B．

叉車把貨物從地面抬升到一定高度C．

人拎著書包沿樓梯走上二樓D．

人推小車通過一段距離【答案】A【解析】A.人用力搬石頭，沒有搬動，屬于有力沒有沿力的方向移動距離，不滿足做功的條件，沒有做功，故A符合題意；BCD.叉車把貨物從地面抬升到一定高度，人拎著書包沿樓梯走上二樓，人推小車通過一段距離，均屬于有力且沿力的方向移動了距離，滿足做功的條件，故BCD不符合題意。故選A。2．（2022·浙江湖州中考真題）甲物體放在粗糙程度不變的水平地面上，在大小為6牛的水平推力F作用下，向右做速度為5米/秒的勻速直線運動，如圖所示（忽略空氣阻力）。下列敘述中，錯誤的是（）A．甲物體在豎直方向上受到重力和支持力的作用B．甲物體受到水平向左的摩擦力大小為6牛C．當F的大小為6牛時，做功的功率為30瓦D．當F的大小為10牛時，甲物體將做速度大于5米/秒的勻速直線運動【答案】D【解析】AB．已知甲物體做勻速直線運動，速度為v=5m/s，甲物體在豎直方向上受到重力和支持力的作用，水平方向受到的摩擦力和推力是一對平衡力；由題意可知，水平推力F為6N，方向水平向右，則摩擦力也為6N，方向水平向左；故AB正確，不符合題意；C．當F的大小為6N時，做功的功率故C正確，不符合題意；D.滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)，與速度無關(guān)，因此當F的大小為10牛時，摩擦力不變，還是6N，則推力大于摩擦力，甲物體將做速度大于5米/秒的加速直線運動，故D錯誤，符合題意。故選D。3．（2022·浙江杭州中考真題）現(xiàn)有甲、乙、丙三個質(zhì)量不同的物體（m甲>m乙>m丙），在相等的恒力F作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s，如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是（）A．W甲>W乙>W丙 B．W甲<W乙<W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲=W乙<W丙【答案】C【解析】先后用同樣大小的力F使物體沿力的方向移動相同的距離s，該力在這三個過程中所做的功分別為W甲、W乙、W丙，三個功的大小都等于W=Fs，即W甲=W乙=W丙4．（2021·浙江湖州中考真題）一端封閉的兩個完全相同的玻璃管（如圖所示）甲中裝水乙中裝食用油。兩個完全相同的金屬小球從O處靜止釋放，下落到P處，小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從O處到P處的下落情況，則小球（）A．重力勢能變化量不相同 B．獲得的動能相同C．在食用油中重力做功慢 D．機械能不變【答案】C【解析】A．重力做功為W=Gh，所以重力做功相同，則重力勢能變化量相同，故A錯誤；B．在煤油中阻力更大，小球受到的重力與阻力的合力小，做功獲得的動能小，所以，兩小球從O處到P處獲得的動能不同，故B錯誤；C．由知道，在水和食用油中重力做功相等，食用油中時間長，重力做功慢，故C選項正確；D．由于液體有阻力，機械能會減小，故D錯誤。5．（2023·浙江一模）如圖是我國擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的第三代核電機組——華龍一號3號機組的內(nèi)穹頂?shù)跹b過程。分為上升、平移、下降三個階段。下列能表示上升和平移兩個階段中吊車拉力對穹頂做功量（用斜影表示）的是（）

A．B．

C．D．【答案】A【解析】物體做功的兩個因素為：作用在物體上的力以及物體在力的方向上通過的距離。因此華龍一號3號機組的內(nèi)穹頂?shù)跹b上升階段中吊車拉力對穹頂做功，在平移階段中吊車拉力對穹頂不做功，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6．（2023·浙江杭州模擬）曾國強是我國第一個獲得奧運會舉重金牌的運動員，當時他的挺舉成績是130千克。他在挺舉過程中（將杠鈴從地面舉到如圖所示）對杠鈴做的功最接近（）A．500焦 B．1000焦 C．2000焦 D．4000焦【答案】C【解析】杠鈴的重力G=mg=130kg×10N/kg=1300N杠鈴被舉高的高度h=1.5m，那么對杠鈴做的功大約為W=Gh=1300N×1.5m=1950J故C符合題意，ABD不符合題意。7．（2023·浙江杭州模擬）一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運動，其s﹣t關(guān)系如圖所示，下列正確的是（）A．物體20s時的速度大于8s時的速度B.0～12s物體所受的拉力大于12s～24s物體所受的拉力C．0～12s拉力做的功大于12s～24s拉力做的功D.0～12s拉力做功的功率小于12s～24s拉力做功的功率【答案】C【解析】A．由圖可知，0~12s和12~24s的s﹣t關(guān)系圖像均為直線，說明在這兩個時間段物體都做勻速直線運動，在12s時間內(nèi)，0~12s時間段通過的距離大于12~24s時間段通過的距離，根據(jù)可知0~12s時間段物體的速度較大，故物體20s時的速度小于8s時的速度，故A錯誤；B．兩時間段物體都做勻速直線運動，由二力平衡的條件，拉力大小等于摩擦力大小，因為壓力大小和接觸面的粗糙程度沒有改變，所以摩擦力不變，拉力相同，故B錯誤；C．0~12s物體運動的距離為6m，12~24s運動距離為2m，因為拉力相同，根據(jù)W=Fs可知0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，故C正確；D．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，而時間相同，根據(jù)可知0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率，故D錯誤。故選C。8．（2022·浙江溫州二模）如圖所示，有一長方體實心鐵塊沉在粗糙的水池底部，某工程隊利用汽車將鐵塊從水中豎直打撈上來。若汽車以恒定速度v向右行駛，則鐵塊從池底升至水面上方一定高度的過程中，繩子拉力的功率P隨鐵塊上升高度h變化關(guān)系的圖像是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】①物體浸沒在水中時，拉力大小F=G-F浮保持不變，根據(jù)可知，由于F、v不變，所以拉力功率保持不變；②物體從上表面剛露出水面到物體下表面露出水面時，拉力F=G-F浮，由于F浮逐漸減小，拉力F逐漸增大，由于物體速度不變，根據(jù)P=Fv可知，拉力的功率逐漸增大，且拉力的功率與物體上升高度是一次函數(shù)關(guān)系；③當物體完全露出水面后，拉力F=G物，大小保持不變，根據(jù)P=Fv可知，拉力的功率與物體上升的高度無關(guān)。繩子拉力的功率P隨鐵塊上升高度h變化關(guān)系的圖像如圖D所示。故選D。9．（2021·浙江一模）重為80Ｎ的物體在大小為20Ｎ，方向水平向右的拉力F1作用下，在水平面上以2m/s速度做勻速直線運動。當撤去拉力F1，物體靜止后，改用方向水平向左，大小為30N的拉力F2使物體向左運動10m，在力F2作用的過程中（）A．物體與地面之間的摩擦力大小為30Ｎ B．拉力F2做功為200ＪC．物體克服摩擦做功200J D．物體運動的速度大小仍為2m/s【答案】C【解析】A．物體受到水平向右的拉力F1作用下，在水平面上以2m/s速度做勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是平衡力，摩擦力的大小f=F1=20N故A錯誤；B．拉力F2做功為W=F2s=30N×10m=300J故B錯誤；C．物體向左運動時，壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力大小不變，物體克服摩擦做功Wf=fs=20N×10m=200J故C正確；D．此時拉力大于摩擦力，物體加速運動，物體運動的速度大小大于2m/s，故D錯誤。10．在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙，乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為m、2m的兩個物體在大小都為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(jié)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，無法比較【答案】B【解析】根據(jù)題意知道，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，力的大小相等，物體在力的方向上通過的距離相等，所以由W=Fs知道，甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。11．下列四幅圖中，力對物體做功的是（

）A．推車未推動B．用繩子提升物體C．搬石未搬起 D．提著滑板水平勻速前行【答案】B【解析】A．推車未推動，雖然有力作用在物體上，但是物體沒有在力的方向上移動距離，所以沒有做功，故A不符合題意；B．用繩子提升物體，有力作用在物體上，物體在力的方向上通過了距離，所以力做了功，故B符合題意；C．搬石未搬起，石頭在力的方向上沒有移動距離，所以力沒有做功，故C不符合題意；D．提著滑板在水平路面上勻速前行，此時力的方向豎直向上，與距離的方向垂直，所以沒有做功，故D不符合題意。故選B。12．引體向上是大家喜愛的體育運動之一、小科的質(zhì)量為50kg，每次引體向上，人整體上升高度約為60cm，一分鐘完成20次。下列說法正確的是（）A．小科完成一次引體向上，克服重力做功約為300JB．小科在這一分鐘內(nèi)引體向上的功率約為150WC．人體上升過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，機械能守恒D．小科在上升的過程中，對桿子的拉力始終為500N【答案】A【解析】A．由小科的質(zhì)量是50kg，小科的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N小科完成一次引體向上克服重力所做的功W=Fs=Gh=500N×60×10-2m=300J故A正確；B．小科在這一分鐘內(nèi)引體向上做功的功率故B錯誤；C．小科在做引體向上時，由于存在阻力，機械能減小，所以機械能不守恒，故C錯誤；D．小科在上升過程中不是做勻速直線運動，所以小科受力不平衡，即小科受到杠桿的拉力大小會改變，由于小科受到杠桿的拉力與小科對杠桿的拉力是一對相互作用力，由此可知，小科對杠桿的作用力的大小會改變，故D錯誤。13．小莉和同學們到龍門山旅游時進行了一場登山比賽。下列有關(guān)功率的說法正確的是（）A．用時最短的功率最大 B．速度最快的功率最大C．體重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大【答案】D【解析】A．功率大小不但和時間長短有關(guān)，還與做功的多少有關(guān)，只知道時間無法判斷功率的大小，故A錯誤；BC．根據(jù)可得，功率大小不但和速度有關(guān)，還與學生的體重有關(guān)，故BC錯誤；D．功率是指物體做功快慢的物理量，做功最快的功率最大。故D正確。14．排球墊球是中考體育考試項目之一，方法是用手臂將排球向上墊向空中，排球落下后又重復墊球（如圖所示）。下列說法正確的是（）A．排球離開手臂上升過程中，動能一直在減小B．排球離開手臂上升過程中，手仍在對排球做功C．排球落下接觸手臂的瞬間，受力平衡D．排球下落過程中，重力勢能越來越大【答案】A【解析】A．排球離開手臂上升過程中，排球的質(zhì)量不變，速度變小，動能一直在減小，故A正確；B．排球離開手臂上升過程中，手對球沒有施加力，所以手對排球不做功，故B錯誤；C．排球落下接觸手臂的瞬間，排球的運動狀態(tài)發(fā)生了變化，排球受力不平衡，故C錯誤；D．排球下落過程中，排球的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能越來越小，故D錯誤。15．如圖是某同學扔實心球時的四個階段。其中手對實心球做功的階段是（）A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③【答案】A【解析】①將地上的球撿起來，有力作用在球上，球在力的方向上通過了一定的距離，故有力做功，故①符合題意。②將球舉起停在空中不動，有力，但球沒有在力的方向上移動距離，故沒有做功，故②不符合題意；③揮動球，有力作用在球上，球在與手接觸的一段時間內(nèi)通過了一定的距離，故有力做功，故③符合題意；④球飛出去，球由于慣性向前運動，沒有對球施加力，沒有對球做功，故④不符合題意?？梢姡謱η蜃龉Φ倪^程有①③。故選A。16．物塊在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運動（如圖），其中AB=CD=10m。已知物塊在AB段和CD段分別以2m/s和5m/s的速度勻速運動，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分別為1N和2N，則以下判斷正確的是（）A．該物塊在CD段的慣性比AB段大B．該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為2∶5C．拉力F在AB段所做的功為20JD．拉力F在CD段做功的功率為10W【答案】D【解析】A．慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，與速度大小無關(guān)，物塊質(zhì)量不變，則慣性不改變。故A錯誤；B．由題知，物塊在AB段和CD段的速度之比為2∶5，AB和CD距離相等，則該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為5∶2，故B錯誤；C．物塊在AB段勻速運動，拉力大小等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功故C錯誤；D．物塊在CD段勻速運動，拉力大小等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率故D正確。17．一位攝影愛好者采用在同一張底片上多次曝光的方法，拍攝了極限跳傘運動員從懸崖上跳下的過程。從運動員離開懸崖時開始，每隔0.3s曝光一次，得到了一張記錄運動員在打開降落傘之前的一段下落情況的照片，如圖。已知運動員從a點到d點可視為沿豎直方向運動，通過ab、bc和cd的時間間隔均為0.6s，空氣阻力不能忽略。對于運動員從a點到d點的下落過程，下列分析中正確的是（）A．運動員下落過程中的速度的大小保持不變B．運動員所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功C．運動員所受的重力在ab段做功比在cd段做功慢D．運動員下落過程中減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能【答案】C【解析】A．由圖知道，運動員下落過程中在相同時間內(nèi)通過的距離不同，所以，他的速度的大小是變化的，故A錯誤；B．由圖知，運動員在ab段與cd段通過的距離不同，但運動員的重力不變，由公式W=Gh可知，其所受的重力在ab段所做的功不等于在cd段所做的功，故B錯誤；C．由圖知，運動員在ab段比在cd段通過的距離短，因此相同時間內(nèi)做功少，即重力在ab段做功比在cd段做功慢，故C正確；D．由于空氣阻力不能忽略，所以運動員下落過程中克服空氣阻力會消耗一部分機械能（會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），所以減少的重力勢能并沒有全部轉(zhuǎn)化為動能，故D錯誤。故選C。18．如圖所示，AC>BC，把同一物體分別沿光滑斜面AC、BC以相同的速度勻速推上頂端，推力分別為F1、F2，功率分別為P1、P2，則（）A．F1<F2P1=P2 B．F1<F2P1<P2 C．F1=F2P1=P2 D．F1<F2P1>P2【答案】B【解析】不計摩擦，AC＞BC，則可知斜面AC的傾斜角度小于BC，所以物體沿AC運動時推力較小，即F1＜F2；已知物體運動的速度相同，F(xiàn)1＜F2，根據(jù)公式P＝Fv可知，沿AC運動時推力F1做功的功率較小，即P1＜P2。19．（2022·浙江溫州一模）如圖所示小明投擲實心球的過程示意圖，球在b處離手，經(jīng)最高點c處，落在地面d處，最后滾動至e處。小明對實心球有做功的階段是（）A．a(chǎn)b B．bc C．cd D．de【答案】A【解析】做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致）。二者缺一不可。在a到b的過程中，實心球受到推力作用，且在推力方向上通過了距離，故小明對實心球做了功。實心球離手后，由于慣性通過了距離，但不再受到推力的作用，所小明不再做功。故選A。20．（2022·湖州期末）臺球比賽中，選手推動球桿前進，擊打白球，使白球水平向前撞擊紅球，對這一過程的分析正確的是（）A．擊打白球時，手對白球做了功B．手推動球桿前進時，手對球桿做了功C．白球撞擊紅球后，紅球滾動時，白球?qū)t球做了功D．擊球后，白球離開球桿向前滾動時，球桿對白球做了功【答案】B【解析】A．手對白球沒有力的作用，手對白球沒有做了功，白球繼續(xù)運動是因為白球具有慣性，故A錯誤；B．手推動球桿前進時，有力作用在桿上，桿在力的作用下沿力的方向移動了距離，所以手對球桿做了功，故B正確；C．白球撞擊紅球后，紅球滾動時，白球?qū)t球沒有力的作用，則白球?qū)t球沒有做功，故C錯誤；D.擊球后，白球離開球桿向前滾動時，是因為白球具有慣性，球桿對白球沒有力作用，不做功，故D錯誤。故選B。21．對物體做功的理解，下列說法正確的是（）.A．作用在物體上的力越大，力對物體所做的功越多B．物體通過的路程越長，作用在物體上的力對物體所做的功越多C．有力作用在物體上，物體在這個力的方向上通過了距離，這個力對物體做了功D．有力作用在物體上，這個力就一定對物體做功【答案】C【解析】A．作用在物體上力越大，但是不知道物體在力的作用下通過的距離，不能確定力做功多少，故A錯誤。B．只知道物體在力的作用下移動的距離，但不知道力的大小也不能確定做功多少，故B錯誤。C．物體在力的作用下，并沿力的方向移動了距離，則力做了功，故C正確。D．做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離，有力作用在物體上，這個力不一定做功，故D錯誤。故選C。22．如圖是某籃球比賽中的精彩畫面，運動員的精彩表現(xiàn)為球迷留下了深刻印象，下列說法正確的是（）A．運動員助攻傳球時，球的運動狀態(tài)不變 B．運動員持球突破上籃時，球的動能不變C．運動員摘下籃板時，球具有的慣性不變 D．運動員雙手灌籃時，不需要對球做功【答案】C【解析】A．運動員助攻“傳球”時，力改變了籃球的運動狀態(tài)，故A錯誤。B．運動員持球突破上籃時，籃球的質(zhì)量不變，速度變大，則籃球的動能增加，故B錯誤。C．慣性的唯一量度是質(zhì)量，質(zhì)量不變，慣性不變，故C正確。D．運動員雙手灌籃時，籃球的速度變大，對籃球做功，故D錯誤。故選C。23.如圖所示，用5牛的水平推力推著重為20牛的物體沿水平方向做直線運動。若推力對物體做了20焦的功，則在這一過程中（）A．物體一定運動了1米 B．物體一定運動了4米C．重力做的功一定為20焦 D．物體一定受到5牛的摩擦力【答案】B【解析】AB．由W=Fs可得，物體沿水平方向運動的距離故A錯誤，B正確。C．物體在重力的方向沒有移動距離，故重力做的功為0，故C錯誤。D．用5N的水平推力推著重為20N的物體沿水平方向做直線運動，沒有說是勻速直線運動，故摩擦力不一定是5N，故D錯誤。24．（2021·金華期末）小明對四位同學做功情況各測量了一次，把四位同學做功W和所用時間t在坐標系中描點，得到了圖中甲、乙，丙、丁四個點，這四位同學做功功率大小關(guān)系正確的是（）A．甲>乙=丙>丁 B．甲=乙>丙=丁 C．甲=丙>乙=丁 D．甲>乙>丙>丁【答案】A【解析】將各點與坐標原點相連，并作出相應的“輔助線”，如圖所示：由圖知，甲和乙做功相同時，甲所用時間較少，根據(jù)可知，甲的功率大于乙的功率；甲和丙所用時間相同時，甲做功較多，根據(jù)可知，甲的功率大于丙的功率；丙和丁做功相同時，丙所用時間較少，根據(jù)可知，丙的功率大于丁的功率；丙和乙在同一條斜線上，說明其做的功與時間的比值相等，即丙和乙做功的功率相同。這四位同學做功功率大小關(guān)系為：甲>乙=丙>丁。二、填空題25．（2023·浙江一模）蕩秋千是一種喜聞樂見的運動。同學們建立了如圖所示的蕩秋千模型并展開研究：質(zhì)量為m的小球用無彈性且長為L的輕繩系著并固定于O點，現(xiàn)將小球拉直到與O點等高處由靜止開始釋放。

（1）小球在下落過程中，其勢能______（選填“變小”、“不變”或“變大”）；（2）若忽略空氣摩擦，當小球達到O點的正下方時，其動能大小為______（用字母表示）。【答案】變小mgL【解析】（1）小球在下落過程中，高度逐漸降低，質(zhì)量不變，所以重力勢能變小。（2）小球達到O點的正下方時，重力做功W=Fs=Gh=mgL由于重力做功轉(zhuǎn)化為動能，所以動能大小為mgL。26．（2022·浙江二模）如圖所示是電動傳送機，傳送帶斜面長15m，高5m，每袋貨物質(zhì)量m=30kg。一袋貨物在傳送機上勻速由底部傳送到A處的過程中，所受摩擦力的方向為沿傳送帶______（選填“向下”或“向上”）；貨物克服重力所做的功為______J；貨物所受摩擦力的大小為______N。（不計能量損耗，g取10N/kg）【答案】向上1500100【解析】貨物在傳送帶上運動時由于有向下滑動的趨勢，則貨物會受到沿傳送帶向上的摩擦力。貨物克服重力所做的功為W=Gh=mgh=30kg×10N/kg×5m=1500J貨物受到重力、摩擦力和支持力的作用，支持力和貨物運動的距離垂直，支持力沒有做功，不計能量損耗，所以摩擦力做的功和克服重力做的功相等，即Wf=W=1500J貨物所受摩擦力的大小為27．（2023·浙江溫州模擬）如圖所示，為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質(zhì)量為m的物體從左側(cè)圓弧槽A點由靜止釋放，最高到達右側(cè)圓弧槽B點處；然后再次滑下，最高到達左側(cè)圓弧槽C點處。其中水平面長度為s，A、C兩點距離水平面的高度分別為H、h。（忽略空氣阻力）（1）物體從A點滑到B點的過程中，機械能______（選填“增大”、“不變”或“減小”）。（2）物體從A點滑到水平面時，重力所做的功為______。（用字母表示，下同）（3）物體在水平面上所受摩擦力大小為______。【答案】減小mgH【解析】（1）物體從A點滑到B點的過程中，經(jīng)過水平面時會受到摩擦力的作用，克服摩擦做功，一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能減小。（2）物體從A點滑到水平面時，在豎直方向上下降的高度為H，所以重力做功為W=GH=mgH（3）物體在A、B兩點的高度分別為H、h′，從A點滑到B點的過程中，由能量守恒定律得mgH=fs+mgh′①物體從B點滑到C點的過程中，物體與水平面間的壓力和接觸面粗糙程度都不變，長度也不變，即物體