3.3 能量轉(zhuǎn)化的量度 培優(yōu)（解析）

1、Word文檔，下載后可任意編輯 .3 能量轉(zhuǎn)化的量度 培優(yōu)（解析）浙教版科學(xué) 九年級上冊 培優(yōu)版：3.3能量轉(zhuǎn)化的量度一、選擇題1.下列關(guān)于功率的說法中，正確的是( )A.物體做功越多，功率越大 B.物體做功時間越短，功率越大C.物體做功越快，功率越大 D.物體做功時間越長，功率越大【答案】C【解析】功率是單位時間內(nèi)做的功，物體做的功多，但做功用的時間較長，功率不一定大，A錯。物體做功時間短，但做的功太小，功率也不一定大，B錯。物體做功越快，其含義是做相等的功用的時間短，或相等時間內(nèi)做的功多，所以功率越大，C正確。物體做功時間長，而做的功太少，功率反而越小。2.如圖所示，建筑工地用起重機運轉(zhuǎn)，

2、很短時間內(nèi)便能將所需的磚塊吊到樓頂；用滑輪組來提升相同數(shù)量的磚塊則需要很長時間，其中道理是( )A.起重機的功率大，所做的功較多 B.滑輪組的效率高，所需的時間長C.起重機的功率大，做功比較快 D.滑輪組的功率大，所做的功較多【答案】C.【解析】解：ACD、用起重機和滑輪組對磚做功相同，起重機做的額外功多，總功多，起重機用時少，做功快，功率大.AD錯誤，C正確；B、起重機和滑輪組做的有用功相同，起重機做的額外功多，有用功與總功的比值小，機械效率低.所以B錯誤.3.一次體育課上，甲、乙兩同學(xué)進行爬竿比賽，甲從某一位置勻速爬到竿頂用時8s，乙從同一位置爬到竿頂用時若甲、乙兩人體重相等，則他們爬竿功

3、率之比為A.5：4 B.4：5 C.25：16 D.16：25【答案】A【解析】甲、乙兩同學(xué)從同一位置爬桿到頂端，爬桿上升的高度h相同，又，甲、乙兩同學(xué)的體重：1，甲、乙兩同學(xué)爬桿做功：1，甲、乙兩同學(xué)爬桿所用時間：5，甲、乙兩同學(xué)爬桿做功功率：。故選：A。爬竿運動是克服自身重力做功，甲乙兩人從同一位置勻速爬到竿頂則h相同，先計算出兩同學(xué)爬桿做功的關(guān)系；又知道兩同學(xué)的做功時間，根據(jù)功率公式得出他們的功率之比。本題理解爬竿運動是克服自身重力做功是解答本題的關(guān)鍵。4.學(xué)校運動會上舉行“雙搖跳繩”比賽,“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后,繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法,比賽中,某同學(xué)1min內(nèi)搖輕繩240

4、圈,則他在整個跳繩過程中的功率最接近于( )A.120W B.400W C.600W D.1000W【答案】A【解析】學(xué)生的質(zhì)量約50kg,其重力為G=mg=50kg10N/kg=500N;跳躍過程中騰空高度約h=0.12m;因此一次做功W=Fs=Gh=500N0.12m=60J;由于“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后,繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法,所以1min內(nèi)搖輕繩240圈,人起跳的次數(shù)為120次;在1min內(nèi)一共做功:W總=60J120=7200J,P=120W。5.如甲圖所示，小明用彈簧測力計水平拉木塊，使它先后兩次沿水平木板滑動相同的距離，乙圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖

5、象。下列說法錯誤的是A.兩次木塊都作勻速直線運動 B.兩次木塊受到的摩擦力一樣大C.兩次拉力對木塊做的功一樣多 D.兩次拉力對木塊做功的功率一樣大【答案】D【解析】A、由乙圖可知，兩次路程和時間都成正比，故兩次木塊都做勻速直線運動。故A正確；B、用彈簧測力計拉著木塊沿水平木板勻速滑動，木塊做勻速直線運動，不論其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一對平衡力；且壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則摩擦力大小相同，故兩次實驗的拉力和摩擦力均相等。故B正確；C、在相同拉力作用下，木塊兩次運動的距離相同，由可知，兩次拉力對木塊做的功一樣多。故C正確；D、從圖象中可看出，相同時間

6、內(nèi)第一次通過的路程大于第二次，所以第一次的速度大于第二次的速度，木塊所受的拉力不變，根據(jù)公式可知，第一次拉力做功的功率大。故D錯誤。故選：D。有圖象分析物體的運動情況；先判斷木塊兩次的運動狀態(tài)，然后根據(jù)二力平衡的條件分析拉力和摩擦力的關(guān)系。根據(jù)作用在物體上的拉力和在拉力方向上通過的距離，利用公式比較兩次做功的多少。根據(jù)決定功率的因素即木塊的拉力和木塊的速度進行分析。此題考查了二力平衡的條件、摩擦力大小的決定因素、速度的計算等知識點。圖象是形象描述物理狀態(tài)、物理過程和物理規(guī)律的常用工具，也是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的一個重要方面，它不僅可以使抽象的概念直觀形象，也能使動態(tài)變化過程更為清晰。6.兩

7、名運動員甲比乙高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴，所用的時間相等，則在以下情況下,力對物體做的功有( )A.甲做功較多，功率較大B.甲做功較多，功率較小C.甲做功較多，甲、乙功率相等D.甲、乙做功相等，乙的功率較大【答案】A【解析】兩名運動員甲比乙高，則甲舉起杠鈴比乙的高度高，由于他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴，則由W=Fs=Gh=mgh，甲比乙做功多，因舉起的時間相同，由P=W/t，則甲的功率大.應(yīng)選A.7.功等于力乘以物體在力的方向上移動的距離，若物體移動的距離與力的方向相同，則力做功為正，否則為負(fù)。在投擲實心球的過程中，實心球從被斜向上拋出到落地，重力做功的情況大致為( )【答案】C【解析】實心球的

8、運動是先斜向上再斜向下，而重力的方向豎直向下，故實心球上升時重力做功為負(fù)，后逐漸變大，直到為正。8.如圖所示是小球從某高度處由靜止下落h過程的路程與時間關(guān)系圖，在下面的四個選項中，描述重力對該球做功大小與時間關(guān)系正確的圖線是( )【答案】C【解析】由h-t圖象可知，單位時間內(nèi)物體下落的高度越來越大，根據(jù)W=Gh可知，單位時間內(nèi)重力對該球做功也越來越多，因物體的重力不變，所以重力做功的變化與高度的變化是相同的，結(jié)合選項可知C符合。9.如圖所示，水平路面由三段長度相等的粗糙區(qū)域組成。在2N水平拉力F的作用下，物塊體積忽略不計從區(qū)域的最左端由靜止開始運動，在剛進入?yún)^(qū)域時撤去拉力，物塊最終停在區(qū)域的最

9、右端。為物塊在區(qū)域和上運動的圖象，則A.區(qū)域路面的粗糙程度比的大 B.拉力在區(qū)域中做功的功率比的小C.物塊在區(qū)域上所受的摩擦力等于2N D.物塊在區(qū)域上運動的時間可能為1s【答案】B【解析】由圖知：物體在內(nèi)做加速運動，在內(nèi)做勻速運動，且物體在內(nèi)圖象與內(nèi)圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積相同，說明物體運動的路程相同。即物體在內(nèi)在區(qū)域上做加速運動，在內(nèi)在區(qū)域上做勻速直線運動，區(qū)域表面上受到的摩擦力小于拉力F，在區(qū)域表面上受到的摩擦力等于拉力F。A.因為滑動摩擦力大小只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，所以區(qū)域路面的粗糙程度比區(qū)域的粗糙程度小，故A錯誤；B.拉力在兩個區(qū)域上運動的距離相等，做功大小相等，作用時間

10、不同，在區(qū)域上運動時間長，功率小，故B正確；C.物體在區(qū)域上受到的摩擦力小于，故C錯誤；D.當(dāng)物體進入?yún)^(qū)域時，撤去外力，物體受到向左的摩擦力作用，做減速運動，最后停在區(qū)域的最右端，其運動形式與區(qū)域正好相反，所以物體在區(qū)域上運動的時間也是2s。故D錯誤。故選B。10.如圖是使用汽車打撈水下重物示意在重物從水底拉到井門的過程中,汽車以恒定速度向右運動,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,四位同學(xué)畫出了汽車功率(P)隨時間(t)變化的圖象(如圖),正確的是( )【答案】C【解析】汽車勻速運動,重物也勻速運動,在重物露出水面前,浮力不變,F=G-F浮,所以拉力不變,根據(jù)P=Fv可知:汽車的功率不變;在物體露出水

11、面而沒完全露出時,浮力減小,F=G-F浮,所以拉力增大,根據(jù)P=Fv可知:汽車的功率增大;在物體完全露出液面時,F=G,拉力不變,根據(jù)P=Fv可知:汽車的功率不變;所以汽車的功率先不變,再增大,最后又不變。故選C。11.雨滴在空中運動時所受到的阻力與其速度的平方成正比，若有兩個雨滴從同一高度落下，其質(zhì)量分別為M、m，落到地面前均已做勻速直線運動，則在落地前瞬時重力的功率之比為( )A.M：mB.C.D.【答案】D【解析】因為落到地面前均已做勻速直線運動，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力：f=mg=kv2，所以雨滴的速度：v=，則兩雨滴的重力功率之比：。12.物體在水平地面上做直線運動，當(dāng)物

12、體運動的路程和時間圖象如圖甲時，受到的水平推力為；當(dāng)物體運動的速度和時間圖象如圖乙時，受到的水平推力為兩次推力的功率分別為、則下列關(guān)系正確的是A.B.C.D.【答案】B【解析】由圖象甲可知，物體作勻速直線運動，速度大小為；由圖象乙可知，物體的速度保持不變，即物體做勻速直線運動，速度大小為；因為兩次都是勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力沒變，故受到的水平推力為；已知，由可得，兩次推力的功率。故選：B。根據(jù)甲圖可求得速度，由圖象可知，物體做勻速直線運動，根據(jù)速度時間圖象確定物體做勻速直線運動的階段，并讀出速度大小，由此可知兩次水平推力的關(guān)系；最后利用可知其功率關(guān)系。此題考

13、查了學(xué)生對圖象問題的分析能力，能從圖象中得出相關(guān)的信息，然后結(jié)合功和功率的計算公式進行計算求解，是中考的熱點考題。二、填空題13.小明同學(xué)積極參加社區(qū)服務(wù)活動，幫助鄰居張奶奶將一袋15kg的米勻速背上15m高的六樓，上樓共用時3min。在此過程中，小明對這袋米做了_J的功，對米做功的功率為_W。(g取10Nkg)【答案】225012.5【解析】米袋的重力為G=mg=15kg10Nkg=150N，小明對米袋做的功為W=Gh=150N15m=2250J，小明做功的功率為：P=W/t=2250J180s=12.5W。14.如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上勻速運動了

14、10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1，若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運動了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1 W2，P1 P2(選填“”、“”或“=”).【答案】【考點】EB：功的大小比較；FD：功率大小的比較.【分析】(1)根據(jù)影響滑動摩擦力大小的因素和二力平衡條件即可比較水平拉力的大??；(2)知道拉力拉力做功的大小關(guān)系，根據(jù)W=Fs和P=Fv判斷比較功和功率的關(guān)系.【解析】(1)由題可知，同一物體先后以不同的速度在同一水平地面上勻速運動，則物體對水平地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，因此兩次物體受到的滑動摩擦力不變；又因為物

15、體在水平地面上勻速運動，根據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力F和滑動摩擦力f是一對平衡力，大小相等，即F1=F2=f；(2)物體運動的距離都為10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；因為v1v2，且F1=F2，由P=Fv可知，P1P2.故答案為：=；.15.王波同學(xué)幫父母搬家，現(xiàn)有30捆書籍，每捆書籍的質(zhì)量都為5kg。王波想盡快將它們搬上10m高處的新家。如圖是王波可以提供的用于搬運物體的功率與被搬運物體質(zhì)量的關(guān)系圖象。由圖可知，若以最少的時間將這批書籍搬上新家，每次搬運的書籍的重力應(yīng)是_N，每次上樓所做的功是_J.【答案】150；1500【解析】由圖象可知：當(dāng)搬運質(zhì)量為15kg物體時，人用

16、于搬運物體的功率輸出最大，其值為50W；30捆書籍的總重是一定的，搬運的高度一定，所以搬運書籍需要做的總功是一定的；為了以最少的時間將這批書籍搬上新家，應(yīng)要求人始終在最大功率輸出狀態(tài)下工作，所以，每次應(yīng)搬運質(zhì)量15kg的書籍；則每次搬運的書籍的重力：；每次上樓所做的功克服書的重力做功：；故答案為：150；1500；通過圖線知，頂點的輸出功率最大，為了盡可能快地將這批書籍搬上新家，要求人始終在最大功率輸出狀態(tài)下工作，因此每次應(yīng)搬運質(zhì)量15kg的書籍，根據(jù)求出每次搬運的書籍的重力；利用求每次搬運書籍做的功。本題考查學(xué)生對功的計算公式和功率的計算公掌握和應(yīng)用，為了求盡快把物體搬到樓上需要的時間，從圖

17、象上讀出最大功率和最大功率下的搬運質(zhì)量，這是解決本題的關(guān)鍵，有一定的難度。16.如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊做直線運動.兩次拉動木塊得到的s-t圖象分別是圖乙中的圖線、.兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為Pl、P2，兩次木塊的動能分別為El、E2，則F1 F2，Pl P2，El E2.(均選填“”、“=”或“”)【答案】=；.【解析】(1)木塊兩次都進行勻速直線運動，拉力等于滑動摩擦力，滑動摩擦力相等，拉力F相等，即F1=F2.(2)從圖象中可以判斷出，第次的運動速度v較小，根據(jù)公式P=Fv，當(dāng)拉力相等時，速度越大，拉力的功率越大，即P

18、1P2.(3)因為第的速度大，因此ElE2.17.如圖所示，重30N的物體A，在水平力F的作用下以10m/s的速度，沿水平桌面勻速運動，此時彈簧測力計的示數(shù)為2N，則拉力F=_N，物體A受到的摩擦力是_N，在4s內(nèi)拉力做的功是_J，拉力的功率是_W.(不計機械內(nèi)部摩擦和自重)【答案】2416040【解析】圖中所示的是動滑輪，在不計機械內(nèi)摩擦和自重的情況下，它能省一半力；由彈簧秤示數(shù)可知，拉力F=2N，物體A受到的摩擦力f=2F=22N=4N.在4s內(nèi)拉力做的功：W=Fs=2N10m/s4s2=160J，拉力的功率：P=W/t=160J/4s=40W.三、實驗探究題四、解答題18.極限挑戰(zhàn)是東方

19、衛(wèi)視推出的一檔圍繞社會熱點和時代背景的大型原創(chuàng)勵志真人秀節(jié)目。其中有一期節(jié)目,工作人員來到我國臺灣地區(qū)拍攝節(jié)目,節(jié)目中孫紅雷和王訊各自騎著自行車穿越臺灣。如圖所示,孫紅雷正在自行車上自拍,人與車總質(zhì)量約為70kg,孫紅雷以5m/s的速度勻速騎行5min,若自行車所受阻力是總重力的0.06倍,求:(g取10N/kg)(1)該自行車受到地面的阻力;(2)孫紅雷克服阻力做的功和功率?！敬鸢浮?1)42N(2)6.3104J210W【解析】(1)人與車的總重力:G=mg=70kg10N/kg=700N;自行車所受阻力:f=0.06G=0.06700N=42N。(2)孫紅雷在5min內(nèi)通過的距離s=vt

20、=5m/s560s=1500m,克服阻力做的功:W=fs=42N1500m=6.3104J;孫紅雷做功的功率:P=210W。19.小明騎車在某段平直的水平路面上由靜止開始運動，共用時12s，小明重450N，自行車重250N，輪子與地面的總接觸面積是，是速度V隨時間t變化的關(guān)系圖象，小明在時剛好到達(dá)這段路程的中點，是動力F隨時間t變化的關(guān)系圖象。請問小明騎自行車在水平地面行駛時，對地面的壓強為多大？在內(nèi)，自行車所受的摩擦阻力是多少？自行車克服摩擦阻力做了多少功？此時功率是多少？自行車在內(nèi)的平均速度是多少？保留小數(shù)點后兩位【答案】解：小明騎自行車在水平地面行駛時，對地面的壓力：，對地面的壓強：；由

21、速度時間圖象可知，自行車在做勻速直線運動，速度，由牽引力時間圖象可知，在牽引力大小，所以摩擦力：；根據(jù)可得，內(nèi)行駛的路程：，自行車克服摩擦力做功：，此時功率為：；內(nèi)行駛的路程：，小明在時剛好到達(dá)這段路程的中點，所以，通過的路程，自行車在內(nèi)的平均速度：。答：請問小明騎自行車在水平地面行駛時，對地面的壓強為；在內(nèi)，自行車所受的摩擦阻力是30N；自行車克服摩擦阻力做功900J；此時功率是180W；自行車在內(nèi)的平均速度是?！窘馕觥啃∶黩T自行車在水平地面行駛時，對地面的壓力等于小明與自行車的重力之和，又知輪子與地面的總接觸面積，利用計算壓強大小；觀察速度時間圖象，電動自行車在速度越來越快，速度不再變化；

22、觀察牽引力時間圖象，在牽引力大小不變，由于電動車勻速運動，牽引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小；根據(jù)求出內(nèi)行駛的路程，利用可求得電動車克服摩擦力做了多少功，再利用求解功率；求出通過的路程，利用計算平均速度。此題考查壓強的大小計算、速度公式及其應(yīng)用、功和功率的計算、二力平衡的條件的應(yīng)用等，重點考查了學(xué)生利用所學(xué)知識分析解決實際問題的能力，是一道綜合性很強的題目，關(guān)鍵是讀懂圖象，并能從圖象中獲得相關(guān)信息加以計算。浙教版科學(xué) 九年級上冊 培優(yōu)版：3.3能量轉(zhuǎn)化的量度一、選擇題1.下列關(guān)于功率的說法中，正確的是( )A.物體做功越多，功率越大 B.物體做功時間越短，功率越大C.物體做功越快，功率越大 D

23、.物體做功時間越長，功率越大2.如圖所示，建筑工地用起重機運轉(zhuǎn)，很短時間內(nèi)便能將所需的磚塊吊到樓頂；用滑輪組來提升相同數(shù)量的磚塊則需要很長時間，其中道理是( )A.起重機的功率大，所做的功較多 B.滑輪組的效率高，所需的時間長C.起重機的功率大，做功比較快 D.滑輪組的功率大，所做的功較多3.一次體育課上，甲、乙兩同學(xué)進行爬竿比賽，甲從某一位置勻速爬到竿頂用時8s，乙從同一位置爬到竿頂用時若甲、乙兩人體重相等，則他們爬竿功率之比為A.5：4 B.4：5 C.25：16 D.16：254.學(xué)校運動會上舉行“雙搖跳繩”比賽,“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后,繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法,比賽中,某同

24、學(xué)1min內(nèi)搖輕繩240圈,則他在整個跳繩過程中的功率最接近于( )A.120W B.400W C.600W D.1000W5.如甲圖所示，小明用彈簧測力計水平拉木塊，使它先后兩次沿水平木板滑動相同的距離，乙圖是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象。下列說法錯誤的是A.兩次木塊都作勻速直線運動 B.兩次木塊受到的摩擦力一樣大C.兩次拉力對木塊做的功一樣多 D.兩次拉力對木塊做功的功率一樣大6.兩名運動員甲比乙高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴，所用的時間相等，則在以下情況下,力對物體做的功有( )A.甲做功較多，功率較大B.甲做功較多，功率較小C.甲做功較多，甲、乙功率相等D.甲、乙做功相

25、等，乙的功率較大7.功等于力乘以物體在力的方向上移動的距離，若物體移動的距離與力的方向相同，則力做功為正，否則為負(fù)。在投擲實心球的過程中，實心球從被斜向上拋出到落地，重力做功的情況大致為( )8.如圖所示是小球從某高度處由靜止下落h過程的路程與時間關(guān)系圖，在下面的四個選項中，描述重力對該球做功大小與時間關(guān)系正確的圖線是( )9.如圖所示，水平路面由三段長度相等的粗糙區(qū)域組成。在2N水平拉力F的作用下，物塊體積忽略不計從區(qū)域的最左端由靜止開始運動，在剛進入?yún)^(qū)域時撤去拉力，物塊最終停在區(qū)域的最右端。為物塊在區(qū)域和上運動的圖象，則A.區(qū)域路面的粗糙程度比的大 B.拉力在區(qū)域中做功的功率比的小C.物塊

26、在區(qū)域上所受的摩擦力等于2N D.物塊在區(qū)域上運動的時間可能為1s10.如圖是使用汽車打撈水下重物示意在重物從水底拉到井門的過程中,汽車以恒定速度向右運動,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,四位同學(xué)畫出了汽車功率(P)隨時間(t)變化的圖象(如圖),正確的是( )11.雨滴在空中運動時所受到的阻力與其速度的平方成正比，若有兩個雨滴從同一高度落下，其質(zhì)量分別為M、m，落到地面前均已做勻速直線運動，則在落地前瞬時重力的功率之比為( )A.M：mB.C.D.12.物體在水平地面上做直線運動，當(dāng)物體運動的路程和時間圖象如圖甲時，受到的水平推力為；當(dāng)物體運動的速度和時間圖象如圖乙時，受到的水平推力為兩次推力的功率分別為、則下列關(guān)系正確的是A.B.C.D.二、填空題13.小明同學(xué)積極參加社區(qū)服務(wù)活動，幫助鄰居張奶奶將一袋15kg的米勻速背上15m高的六樓，上樓共用時3min。在此過程中，小明對這袋米做了_J的功，對米做功的功率為_W。(g取10Nkg)14.如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上勻速運動了10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1，若該物體在水平向右的