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浙教版九上 3.3能量转化的量度 课堂练习
一、选择题
1．王刚同学在体育活动中用60N的力将重为5N的足球踢出，足球沿运动场运动60m后才停下来。则王刚同学踢球的过程中，对足球所做的功是（　　）21cnjy.com
A．0J B．3600J C．300J D．无法确定
2．在杭州亚运会举重项目男子67公斤级比赛中，中国选手谌利军获得冠军。如图为谌利军做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是（　　）【来源：21·世纪·教育·网】
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
3．体育中考测试时，小科选择了引体向上的项目，如图所示。他想要测量自己做“引体向上”时的功率，不需要测量的是（　　）21·cn·jy·com
A．自身的质量 B．每次身体上升的高度
C．单杠的高度 D．完成“引体向上”的时间
4．如图所示，志愿者为了把两件相同的物资搬运到货车上，用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件物资从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件物资用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法错误的是（　　）www-2-1-cnjy-com
A．沿斜面CD推动更省力
B．沿斜面AB推动，志愿者克服物资重力做的功更多
C．志愿者克服物资重力做功的功率可能相同
D．沿斜面推动物资的过程中，物资的机械能增大
5．体育中考测试时，小科选择了引体向上的项目，如图所示。他想要粗略测量自己做“引体向上”时的功率，下面所列的科学量中，不需要测量的是（　　）2-1-c-n-j-y
A．自身的质量 B．每次身体上升的高度
C．单杠的高度 D．完成“引体向上”的时间
6．如图所示，一个物体由A点从静止开始下落，相继经过B、C两点，AB=BC。物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（　　）
A．W1≠W2，P1≠P2 B．W1=W2，P1=P2
C．W1=W2，P1>P2 D．W1=W2，P1二、填空题
7．现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高的四楼教室。如图是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图像。由图可知，若用最少的时间将这批书籍搬上教室，每次搬运的书籍的质量应是　 　kg，每次上楼对书做的功是　 　J，除去小明搬起、放下以及下楼的时间，搬完这批书小明最少需要　 　分钟。21*cnjy*com
8．如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1　 　F2(选填“大于”“小于”“等于”)。21世纪教育网版权所有
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为　 　焦。
9．小明用弹簧测力计分别提着质量都是5千克的甲、乙两个物体做竖直向上运动，甲、乙两物体上升高度随时间变化的图象如图所示。在前2s内弹簧测力计对两个物体做的功率P甲　 　P乙（选填“＞”、“＜”、“＝”），在第4～8s内，小明对乙物体做的功为　 　焦。2·1·c·n·j·y
10．如图所示，水平桌面上放一重为10N的物体A，在6N的水平推力F的作用下，2s内运动了0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F的功率为　 　W，物体A所受重力做功　 　J。
11．电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。回答下列问题：【来源：21cnj*y.co*m】
（1）叉车水平行驶过程中，克服货物的重力做功为　 　J；
（2）叉车提升货物过程中，叉车对货物做功的功率为　 　W。
三、解答题
12．本届杭州亚运会科技满满，其中两只“呆萌”的四足机械狗成为亮点，它们变身铁饼“搬运工”，这是世界首次使用机械狗在赛场搬运体育器械。工作人员只需将铁饼放置在卡槽上，便可在第一时间操控机械狗将铁饼运输回起点处。【版权所有：21教育】
（1）机械狗在平地上运输铁饼，是将电能转化为　 　。
（2）已知机械狗的牵引力为100牛，将铁饼从65米的落地点径直运到起点用时13秒，求该机械狗的功率。【出处：21教育名师】
（3）机械狗除了能在平地上行走外，它还能进行负重登楼。已知机械狗自重12千克，现携带重为2千克的标准铁饼上五楼。试通过计算，求整个过程中机械狗克服重力所做的功。（每层楼高3米）
答案解析部分
1．D
【解析】对物体做功的依据是：有力作用在物体上并且物体在力的方向上移动了距离。
足球沿水平场地向前运动的距离已知，但这个距离是在力的作用下移动的距离还是滚动的距离不得而知，在力的作用下移动的距离是多少不知道，滚动时不做功，所以无法判断运动员对足球做功的多少，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。www.21-cn-jy.com
2．D
【解析】力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功，故A错误；
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功，故B错误；
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功，故C错误；
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加了力，但是杠铃没有移动距离，所以运动员对杠铃不做功，故D正确。
故选D。21教育名师原创作品
3．C
【解析】知道完成一个引体向上动作上升的高度，利用W=Gh求小明的重力做的功，功除以时间等于功率。
根据功率的计算公式可知需要测出自身的质量、每次身体上升的高度及完成的时间，与单杠的高度无关，故ABD不符合题意，C符合题意。21*cnjy*com
故答案为：C。
4．B
【解析】（1）使用斜面能够省力，斜面的倾斜角越小，越省力；
（2）克服重力做功用W=Gh可得出；
（3）功率等于功与时间之比；
（4）机械能包括动能和势能：物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能。
A、沿斜面CD推动更省力，因为竖直高度相同，斜面长，所以CD斜面的倾斜角度更小，故A正确；
B、由W=Gh可知，G与h均相等，所以斜面CD推动和AB推动，志愿者克服货物重力做的功相等，故B错误；
C、由可知，W相同，时间的大小不确定，所以沿两个斜面推货物，志愿者克服货物重力做功的功率可能相同，故C正确；
D、沿斜面匀速推动货物的过程中，货物的质量、速度不变，动能不变，由于高度变大，重力势能变大，所以机械能增大，故D正确。
故选：B。
5．C
【解析】根据W=Gh和分析解答。
小科做引起向上时，克服自身重力做功，根据W=Gh=mgh可知，需要测量自身质量和每次身体上升的高度。根据可知，还需要测量完成一次引起向上的时间，而测量单杠的高度与实验目的无关，故C符合题意，而A、B、D错误。
故选C。
6．D
【解析】功等于功乘以沿力的方向的距离，功率等于功除以时间。
因为AB=BC，所以，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；因为小球在自由下落时做加速运动，小球在BC段运动的时间短，所以，根据公式P=W/t可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1故答案为：D。
7．15；1500；5
【解析】（通过图线知，顶点的输出功率最大，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍；根据G=mg求出每次搬运的书籍的重力；利用W=Gh求每次搬运书籍做的功。
由图像知道，当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；30捆书籍的总重是一定的，搬运的高度一定（h=10m），所以搬运书籍需要做的总功是一定的；为了以最少的时间将这批书籍搬上新家，应要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，所以，每次应搬运质量15kg的书籍。每次搬运的书籍的重力
每次上楼对书做的功（克服书的重力做功）
由 知道，每次上楼所用的时间
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间21教育网
8．（1）小于
（2）420
【解析】 （1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和等于小明自身的重力大小；
图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F2等于小明自身的重力，据此分析F1、F2的大小关系；
（2）根据W=Gh得出需克服自身重力做的功
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和等于小明自身的重力大小；
图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F2等于小明自身的重力，此时则F1小于F2；
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功W=Gh=600N×0.7m=420J。
9．＜；0
【解析】（1）根据W=Gh比较做功的多少，再根据比较做功的功率大小；
（2）根据图片确定4-8s内乙上升的高度，再根据W=Gh计算小明对乙做的功。
（1）根据图片可知，前2s内乙上升的高度大于甲上升的高度。根据W=Gh可知，小明对乙做的功多。根据可知，小明对乙做功的功率大，即P甲（2） 在第4～8s内， 乙的高度没有发生变化，根据W=Gh可知，小明对乙没有做功。
10．0.6；0
【解析】 根据W=Fs计算推力F对物体A做功，由算出推力F的功率；
根据做功的两个必要因素分析重力做功。
推力F对物体A做的功为：
W=Fs=6N×0.2m=1.2J；
推力F的功率为：
重力的方向竖直向下，物体在水平方向运动，重力方向没有移动距离，没有做功，即做功为0J。
11．（1）0
（2）100
【解析】重力做功等于重力与物体在竖直方向上移动距离的乘积。
（1）功是力和力的方向上移动的距离的乘积，所以水平行驶过程中，物体的重力方向竖直向下，所以叉车对货物没有做功。21·世纪*教育网
（2）叉车10s内把货物匀速竖直提升1m，对物体做功为
功率为
12．（1）动能
（2）W=FS=100牛×65米=6500焦，P==500瓦
（3）W=Gh=mgh=（12千克+2千克）×10牛/千克×4×3米=1680焦
【解析】（1）用电器是将电能转化为其他形式的能的装置。
（2）根据W=Fs得到机械狗做的功，根据得到机械狗的功率。
（3）根据G=mg得到总重力，从一楼跑到五楼，上升高度为4层楼的高度，再利用W=Gh可求出克服重力做功。
（1）机械狗在平地上运输铁饼，消耗电能，产生机械能，是将电能转化为机械能；
（2）机器狗做的功：W=Fs=100N×65m=6500J，
机械狗的功率：；
（3）总重力：G=mg=（12kg+2kg）×10N/kg=140N，
从一楼到五楼，上升高度为h=4×3m=12m，
克服重力做的功：W'=Gh=140N×12m=1680J。
答：（1）机械能；（2）该机械狗的功率为500W；（3）整个过程中机械狗克服重力所做的功为1680J。
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