初中浙教版第3节 能量转化的量度第1课时课时练习

第3节　能量转化的量度

第1课时　功和功的计算

1．请判断下列说法的正误(正确的在括号内画“√”，错误的画“×”)：

(1)物体具有的能越多，它做的功越多。(　　)

(2)正在做功的物体一定具有能。(　　)

(3)运动员用100 N的力把原来静止的重为50 N的足球踢到15 m远处，则运动员对足球做的功是1500 J。(　　)

2．在所示的四种情景中，人对物体做功的是(　　)

 [核心知识]

1．功是描述能量转化多少的物理量。

2．做功要满足两个要素：一是有力作用在物体上，二是物体在这个力的方向上移动了一段距离。这两个因素必须同时满足，缺一不可。有距离无力、有力无距离、力与距离垂直时物体均不做功。

[易错点拨] 应用功的计算公式W＝Fs计算时，注意力F和物体移动的距离s具有同时性(距离s是在力F作用下通过的距离，撤去力F后，物体由于惯性移动的距离不能计算在内)、同向性(物体移动的方向与力F的方向一致)和同体性(力F作用的物体和位置发生改变的物体是同一物体)。

1．奥运会举重冠军杨霞在比赛时，第一阶段把100 kg的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3 s，三名裁判都亮起了白灯，这次举重成功。关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是(　　)

A．她在第一阶段没有做功

B．她在第二阶段没有做功

C．她在两个阶段内一直都在做功

D．她在两个阶段内一直都没有做功

2．某同学把落在地面上的科学课本捡回课桌，他做的功最接近下列哪个值(　　)

A．0.2 J     B．2 J    C．20 J     D．200 J

3．某同学用力将重为200 N的物体在水平地面上推动了10 m，该同学做的功为(　　)

A．2000 J          B．0

C．大于2000 J         D．条件不足，无法计算

4．用10 N的水平推力，将放在地面上重20 N的物体水平匀速推动2 m，撤去推力后，物体又滑行了1 m，下列说法正确的是(　　)

A．推力对物体做功60 J

B．物体克服摩擦力做功30 J

C．重力对物体做功20 J

D．支持力对物体做功20 J

5．如所示是一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是(　　)

A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功

B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少

C．在c到d的过程中，重力对铅球做了功

D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断变化

6．如甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是(　　)

A．两次木块运动的速度相同

B．木块第二次受到的拉力较大

C．两次拉力对木块做的功一样多

D．第二次拉力对木块做的功较多

7．如甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其     F－t和v－t图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是(　　)

A．当t＝2 s时，物体处于静止状态，受到的摩擦力是0 N

B．当t＝3 s时，物体受到的摩擦力是7 N

C．4～6 s内，拉力F做的功是20 J

D．2～4 s内，物体的机械能保持不变

8．如所示，三个相同的物体在大小相同的力F作用下沿力的方向移动了相同的距离s，力对物体做的功分别为W1、W2、W3，则W1、W2、W3的关系为________________。

9．小明同学背着重20 N的书包去上学，沿水平路面行走了300 m路程到达学校，然后匀速登上3楼的教室。小明从家走到学校的过程中，对书包做功________J；小明从教学楼1楼到教室的过程中，对书包做功约________J(设教学楼每层高为3 m，无架空层)。

10．2017·丽水 2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建，其工作原理如所示。用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。

(1)蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的______________。

(2)发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106 m3，上、下水库平均水位差是637 m，上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为______________J。(g取      10 N/kg)

11．如甲所示，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。

(1)钩码所受的重力为________N。

(2)当h＝4 cm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＝16 cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？

12．一个滑块重27 N，在光滑、固定斜面上由A点滑到B点，如所示。已知A、B间距离s＝20 cm，斜面对物体的支持力是17 N，求：从A到B的过程中，重力和支持力各做功多少。

答案

核心·易错

1．(1)×　 物体具有的能越多，它做功的本领越大。

(2)√　

(3)×　 运动员把原来静止的足球踢到15 m远处，足球在这15 m长的运动过程中，并不是一直受到踢力的作用，100 N的力仅是踢球的瞬间对足球的作用，所以认为“W＝Fs＝100 N×15 m＝1500 J”显然是错误的。该踢力做功的多少无法计算。

2．B

能力提升拔尖练

1．B　2.B　

3．D

4．B　 在10 N水平推力作用下，物体能够水平匀速运动，说明物体受到的摩擦力为10 N，当撤去推力后，物体又滑行了1 m，但是影响摩擦力大小的因素(压力和接触面的粗糙程度)都没有发生改变，所以摩擦力仍为10 N，由此可知，物体克服摩擦力做功30 J。

5．B　 铅球离开手之后在空中运动的过程中，不计空气阻力，所以其机械能守恒。

6．C

7．C　 当t＝2 s时，物体处于静止状态，摩擦力与拉力是一对平衡力，所以受到的摩擦力是3 N。当t＝3 s时，物体在做加速运动，拉力大小不等于摩擦力。4～6 s内，物体运动的距离是4 m，拉力是5 N，所以拉力F做的功是20 J。2～4 s内，物体在做加速运动，所以物体的机械能变大。

 解答本题的关键是通过图像分析三个阶段物体的运动情况即静止、加速运动和匀速运动，进而判断物体受力是否平衡，并结合功的计算公式及影响动能、势能的因素解决问题。

(1)当物体静止时，静摩擦力与拉力二力平衡，大小相等。

(2)当物体运动时，滑动摩擦力是不受拉力大小影响的；物体做匀速直线运动时，摩擦力与拉力二力平衡，大小相等。

(3)根据图丙得出物体的速度，然后利用速度公式计算物体通过的距离，根据图乙读出拉力大小，再利用功的计算公式计算做的功。

(4)影响动能大小的因素是物体的质量和物体运动的速度；影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度；动能和势能统称为机械能。在分析各种能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。

8．W1＝W2＝W3　9.0　120

10．(1)重力势能　(2)5.00682×1013

 (1)蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的重力势能。

(2)水的质量：m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×7.86×106 m3＝7.86×109 kg，

水的重力：G＝mg＝7.86×109 kg×10 N/kg＝7.86×1010 N，

水的重力做功为W＝Gh＝7.86×1010 N×637 m＝5.00682×1013 J。

培优初探拓展练

11．(1)4.5

(2)3　1.5

(3)解：从图乙中可以看出，0～6 cm时，测力计内弹簧伸长，但钩码没有在力的方向上通过距离，所以此阶段没有做功；在6～16 cm阶段，钩码在4.5 N的拉力作用下，向上通过了0.1 m的距离，所以整个过程，弹簧测力计对钩码做的功：W＝Fs＝4.5 N×0.1 m＝0.45 J。

12．解：s＝20 cm，∠ABC等于斜面倾角，等于30°，则：

h＝sin30°×s＝0.5×20 cm＝10 cm＝0.1 m，

重力做的功：

W＝Gh＝27 N×0.1 m＝2.7 J；

根据做功的两个必要因素可知，滑块在支持力的方向上没有移动距离，所以，支持力做功为0 J。