苏科版九年级全册3 功优秀课时训练

11.3 功

一、单选题

1．小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（　　）

A．0.02焦 B．0.2焦 C．2焦 D．20焦

【答案】C

【解析】

【分析】

物理书的重力约2.5牛，将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，课桌的高度约为0.8米，他对课本所做功

W=Fs=2.5N×0.8m=2J

故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

2．如图所示的事例中，人对物体没有做功的是（　　）

A．推着小车前进 B．爬楼梯

C．搬而未起 D．提升口袋

【答案】C

【解析】

A．推着小车前进，人对车施加一个力的作用，在力的方向上移动了距离，故对车做了功，故A不符合题意；

B．人在爬楼梯时，重力的方向竖直向下，人在竖直方向上移动了距离，人克服重力做功，故B不符合题意；

C．搬石头时，人给石头一个力的作用，石头在力的作用下没有移动距离，人对石头没有做功，故C符合题意；

D．人给口袋一个向上的力，口袋在力的作用下向上移动距离，人对口袋做了功，故D不符合题意。

故选C。

3．1 J的功就是（ ）

A．将重1 N的物体移动1 m所做的功

B．将质量为1 kg的物体移动1 m所做的功

C．在1 N的作用下，物体移动1 m所做的功

D．在1 N的作用下，物体在力的方向上移动1 m所做的功

【答案】D

【解析】

不知道物体移动的方向是否与力的方向相同，无法计算功，故A. B. C错误；物体沿力的方向方向移动一段距离；所以做功W＝Fs＝1N×1m＝1J，故D正确．故选D.

点睛：该题考查1 J的物理意义以及对物体做功时力和距离之间关系的正确理解．力是作用在物体上的力，距离是物体沿力的方向移动的距离，二者是对应的，缺一不可．

4．一物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向匀速运动了0.8m，撤去拉力后又向前滑行了0.2m，拉力F大小为5N，拉力F做的功为（　　）

A．1J B．3J C．2J D．4J

【答案】D

【解析】

拉力F做的功为

W=Fs=5N×0.8m=4J

故D符合题意，ABC不符合题意。

故选D。

5．如图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是（　　）

A．甲图中，举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃的支撑力做功了

B．乙图中，人用水平方向的力推着冰壶在冰面上滑动的过程中，人的推力对冰壶做功了

C．丙图中，大力士用很大的力拉飞机，但没拉动，大力士的拉力对飞机做功了

D．丁图中，小朋友将足球踢出，球在空中飞行过程中，小朋友的踢力对足球做功了

【答案】B

【解析】

A．甲图中，举重运动员举着杠铃不动，在力的方向上没有移动距离，则运动员对杠铃的支撑力未做功，故A错误；

B．乙图中，人用水平方向的力推着冰壶在冰面上滑动的过程中，在力的方向上有移动距离，则人的推力对冰壶做功了，故B正确；

C．丙图中，大力士用很大的力拉飞机，但没拉动，在力的方向上没有移动距离，则大力士的拉力未对飞机做功，故C错误；

D．丁图中，小朋友将足球踢出，球在空中飞行过程中不受踢力，则小朋友的踢力未对足球做功，故D错误。

故选B。

6．如图所示为小明同学做挺举连续动作的几个状态图，下列说法不正确的是（　　）

A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃做了功

B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中对杠铃做了功

C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功

D．小明同学在站立状态过程中对杠铃做了功

【答案】D

【解析】

做功的两个因素，一是要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过的距离。

A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中，小明对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，A正确，故A不符合题意；

B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，B正确，故B不符合题意；

C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，C正确，故C不符合题意；

D．小明同学在站立状态过程中，对杠铃有一个向上的力，但杠铃没有移动距离，所以没有对杠铃做功，D错误，故D符合题意。

故选D。

7．一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出，子弹在枪膛中受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长60cm，子弹从枪膛射出后飞行1200米，气体对子弹做的功为

A．0.18焦 B．120焦 C．360焦 D．7.2×105焦

【答案】C

【解析】

【分析】

已知子弹在枪膛中受平均作用力和枪膛长，利用公式 计算出气体对子弹做的功．

子弹在枪膛中受火药爆炸气体的作用力而运动的距离为枪膛长度，即s＝60cm＝0.6m，子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的气体推力，子弹飞行1200米过程中，气体推力不再做功；所以气体对子弹做功： .

故选C.

8．下图为起重机的钢丝绳吊着6×105N的重物匀速上升的图象，能正确反映钢丝绳的拉力所做的功与时间关系的是（　　）

A．B．C．D．

【答案】B

【解析】

W=Fs，拉力不变，重物匀速上升，随着时间的增加，距离越长，故功与时间成正比。

故选B。

9．用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为15 N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了30 J的功；第二次将拉力增大为30 N，拉力对物体做了60 J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是（　　）

A．第一次物体受到的摩擦力是15 N，物体运动了1 m

B．第一次物体受到的摩擦力是30 N，物体运动了2 m

C．第二次物体受到的摩擦力是15N，物体运动了2m

D．第二次物体受到的摩擦力是30N，物体运动了4 m

【答案】C

【解析】

AB．物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的拉力

F1=f=15N

根据W=Fs可知，第一次物体通过的距离

s1==2m

故AB错误；

CD．若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为15N；根据W=Fs可知，第二次物体通过的距离

s2==2m

故C正确，D错误。

故选C。

10．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s后，如图所示，关于力F所做的功的大小关系正确的是（　　）

A．在光滑水平地面做功多 B．在粗糙水平地面做功多

C．在粗糙斜面做功多 D．一样大

【答案】D

【解析】

用同样大小的力F将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离s，由W=Fs可知，在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上力F所做的功一样大。

故选D。

11．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，拉力所做的功为（　　）

A．10J B．30J C．50J D．80J

【答案】B

【解析】

由图乙可知，在2~4s内，拉力为

F=3N

由图丙可知，在2~4s内，物体做匀速运动，有

v=5.0m/s

此时摩檫力与拉力是一对平衡力，大小相等，有

f=F=3N

根据

可得，物体运动的距离为

由做功的计算公式可得，物体克服摩檫力所做的功为

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

12．如图中，物体A重30N，物体B重50N，每个滑轮重10N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，则物体A受到地面的摩擦力f、拉力F和2s内拉力F所做的功W分别是（绳子重及绳子与滑轮之间的摩擦力不计）（　　）

A．f=30N，F=60N，W=24J B．f=25N，F=50N，W=20J

C．f=20N，F=40N，W=24J D．f=20N，F=40N，W=16

【答案】C

【解析】

由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=3，不计滑轮组中的摩擦及绳重，物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动，此时物体A受到的摩擦力与绳子对A的拉力是一对平衡力，所以

当物体A向右匀速直线运动时，物体A受到的滑动摩擦力为20N；当物体A向左匀速直线运动时，由于压力大小和接触面的粗糙不变，所以滑动摩擦力的大小不变，仍为20N。对物体A进行受力分析，此时A受到水平向左的拉力F、绳子水平向右的拉力及向右的滑动摩擦力，根据力的平衡条件可知，向左的拉力

B上升的高度

物体A移动的距离

s=3h=3×0.2m=0.6m

力F做的功

W=Fs=40N×0.6m=24J

故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

【点睛】

本题主要考查功的计算公式、力的平衡条件的应用，关键是滑轮组绳子股数的确定和正确受力分析，有一定的难度。

二、填空题

13．小明在水平面上用50N的水平推力，推着一辆重120N的小车，匀速前进了10m，此过程中小明的推力做功是______J。水平面对小车的支持力做功是______J。

【答案】     500     0

【解析】

【分析】

[1]小明在水平面上用50N的水平推力，匀速前进了10m，则推力做的功

[2]水平面对小车的支持力是垂直于水平面向上的，因为小车没有在支持力的方向上移动一段距离，所以支持力没有做功。

14．一个重200N的物体在水平拉力的作用下沿水平面匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m，若拉力做的功为500J，则拉力的大小为___________N，该过程中重力做功为___________J。

【答案】     20     0

【解析】

【分析】

[1]物体在拉力作用下移动了25m，拉力做功500J，拉力的大小为

[2]物体运动的过程中，竖直方向没有移动的距离，所以重力不做功。

15．如图所示，用大小为10N水平拉力拉着重100N的物体沿水平面做匀速直线运动，若在2s内物体前进了3m，则在这2s内，拉力做功 ___________J，重力做功 ___________J。

【答案】     30     0

【解析】

[1]拉力做功

拉力做功30J。

[2]重力方向竖直向下，物体水平运动，重力方向与物体运动方向垂直，则重力不做功。

16．如图所示，物体A重50牛，用大小为6牛的水平拉力F拉滑轮，使物体匀速移动5米，则地面对物体的摩擦力大小为___________牛，F做的功为___________焦。

【答案】     3     15

【解析】

[1][2]如图所示，滑轮忽略重力影响，在水平方向受到向右的拉力F，向左受到两个力均为绳子的拉力，即A物体所受的摩擦力，所以有

根据功的公式可得

17．如图所示，甲地面粗糙，乙地面光滑。质量为20kg的A物体在100N的水平拉力F作用下向右匀速的运动了1m，质量为40kg的B物体在相同拉力作用下向右加速运动了0.5m，则甲图中F做的功_____乙图中F做的功（选填“＞”、“＜”或“＝”），甲图中F做的功为__________J。

【答案】     大于     100

【解析】

[1]A、B两物体运动时，受到的拉力相同，A运动了1m，B运动了0.5m，根据W=Fs可知，A运动距离大于B运动的距离，所以甲图中F做的功大于乙图中F做的功。

[2]甲图中，A物体受到的拉力为100N，运动的距离为1m，所以甲图中F做的功为

W=Fs=100N×1m=100J

18．如图所示，用大小为F的拉力，拉着重为200N的物体，使物体向上匀速移动了2m，其中滑轮重100N，则拉力F做功___________J。（不计绳重和滑轮间的摩擦）

【答案】500

【解析】

由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据力的平衡可知

F=F1+F2+G′=200N+200N+100N=500N

由于使物体向上匀速移动了2m，拉力F做移动的距离为

拉力F做功为

19．如图，AC＞BC，沿斜面AC和BC分别将同一重物从底端推到顶端，在不考虑摩擦情况下，所用推力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1______F2，W1______W2（选填“＞”、“＝”和“＜”）。

【答案】     ＜     ＝

【解析】

[1]由于不考虑摩擦力，故推力所做的总功相同，根据W＝Fs可知，在功相同时，路程越大，力越小，因为AC＞BC，所以，F1＜F2。

[2]不考虑摩擦，额外功为0，利用斜面做的功都等于提升物体做的功，所以推力在两斜面上做功相同，即：W1＝W2。

三、实验题

20．如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F 与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题．

（1）钩码所受的重力为 _____N．

（2）当h="4cm" 时，弹簧测力计的示数是 _____N，桌面对钩码的支持力是 _____N．

（3）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？ _____

【答案】     4.5     3.0     1.5     0.45J

【解析】

试题分析：（1）钩码离开桌面后，弹簧测力计的拉力与钩码的重力是一对平衡力，大小相等，测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N．

（2）弹簧的伸长量与拉力成正比、由图象知：当h="6cm" 时，弹簧测力计的示数为4.5N，及每增大1牛的力弹簧伸长0.75cm，当h="4cm" 时，弹簧测力计的示数为3.0N；此时测力计受重力、拉力、支持力的作用，支持力．

（3）弹簧测力计上升0~6cm的过程中，物体没有上升，弹簧测力计对物体没有做功，在6~16cm的过程中，弹簧测力计对物体做功．．

考点：弹簧测力计的原理   功

21．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

表二

表三

（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】

【分析】

（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或2与5或6与9符合题意。

（2）[2]比较实验序号2与7（或3与6或5与8），发现提升的高度相同，拉力不同，拉力大的做功多，故可得出，当拉力方向上通过的距离相等时，拉力越大，拉力做功越多。

（3）[3][4]分析表一、表二或表三中的数据可知，拉力不同，提升高度也不同，但是乘积相同，做功也相同，故可得出，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；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，故又可得出，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。

四、计算题

22．如图是某品牌的纯电动汽车，空车质量为1380kg，轮胎与地面总接触面积为345cm2，求：

（1）空车静止时对水平地面的压强；

（2）假设车上只有质量为60kg的司机，电动汽车充满电后在水平公路上匀速行驶 10km，所受阻力为总重力的0.04倍，求牵引力所做的功。

【答案】（1）4×105Pa；（2）5.76×106J

【解析】

【分析】

解：（1）空车静止时对水平地面的压强为

（2）汽车匀速行驶，受力平衡，牵引力大小为

F牵=F阻=0.04G总=0.04m总g=0.04×(1380kg+60kg)×10N/kg=576N

则牵引力所做功

W=F牵s=576N×10000m=5.76×106J

答：（1）空车静止时对水平地面的压强4×105Pa；

（2）牵引力所做的功为5.76×106J。

23．如图所示，斜面长s=l0m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，斜面的机械效率80%。求：

（1）运动过程中克服物体的重力做的功：

（2）推力F做的功；

（3）物体运动过程中受到摩擦力f的大小。

【答案】（1）400J；（2）500J；（3）10N

【解析】

解：（1）运动过程中克服物体的重力做的功

（2）由 得，推力F做的功

（3）物体运动过程中摩擦力f做的功

由 得，物体运动过程中受到摩擦力f的大小

答：（1）运动过程中克服物体的重力做的功为400J；

（2）推力F做的功为500J；

（3）物体运动过程中受到摩擦力f的大小为10N。

24．如图所示，斜面与地面成30°，小明从斜面顶端A点静止开始加速下滑至斜面底端B点，已知小明的重力为500N，在A点时小明对斜面的压力为300N，斜面AB间的长为10m，下滑时间为5s。求：

（1）小明从斜面A点滑到B点的平均速度？

（2）小明从斜面A点滑到B点的过程中重力所做的功？

（3）小明在A点时的受力面积为20cm2，他对斜面的压强多大？

【答案】（1）2m/s；（2）2500J；（3）1.5×105Pa

【解析】

解：（1）小明从斜面A点滑到B点的平均速度为

（2）因为斜面与水平地面的夹角为30°，所以斜面的高为

h＝0.5s＝0.5×10m＝5m

小明重力做的功为

W＝Gh＝500N×5m＝2500J

（3）小明对斜面的压强为

答：（1）小明从斜面A点滑到B点的平均速度为2m/s；

（2）小明从斜面A点滑到B点的过程中重力所做的功为2500J；

（3）小明对斜面的压强1.5×105Pa。

25．小明准备用如图的滑轮组提升一个棱长为1m、质量为50kg的正方体木箱，他用200N的拉力将木箱匀速提升了1m高度，g取10N/kg。求：

（1）木箱的重力为多少N？

（2）木箱静止在水平地面上时，地面受到木箱的压强为多少Pa?

（3）小明提升木箱时，拉力做的总功为多少J？

【答案】（1）500N；（2）500Pa；（3）600J

【解析】

解：（1）质量为50kg的正方体木箱重力为

（2）木箱的底面积为

木箱静止在水平地面上时，地面受到木箱的压强为

（3）木箱匀速提升了1m高度，则绳端移动的距离为

则小明提升木箱时，拉力做的总功为

答：（1）木箱的重力为500N；

（2）木箱静止在水平地面上时，地面受到木箱的压强为500Pa；

（3）小明提升木箱时，拉力做的总功为600J。

五、综合题

26．健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。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）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦? (        )

（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作? (        )

【答案】     右     30J     1800次

【解析】

【分析】

（1）[1]需要将力度调小，弹簧的弹力减小，将弹簧的伸长量减小，可以将弹簧下端向右移动。

（2）[2]完成一个握手动作做功

W=Fs=500N×0.06m=30J

（3）[3]消耗这些能量需要完成的次数