《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

7. 起重机将建筑材料由地面提升到楼顶,第一次用15000 N的竖直拉力$F_{1}$将材料甲匀速提升15 m；第二次用10000 N的竖直拉力$F_{2}$将材料乙匀速提升15 m。对于上述两个过程,下列说法中正确的是(C)
A.克服甲的重力做功一定小于克服乙的重力做功
B.克服甲的重力做功一定等于克服乙的重力做功
C.拉力$F_{1}做的功一定大于拉力F_{2}$做的功
D.拉力$F_{1}做的功一定小于拉力F_{2}$做的功

答案： 【解析】：
本题主要考查了功的计算公式以及平衡条件的应用。
首先，我们来看选项A和B。由于起重机将材料匀速提升，所以材料受到的重力与拉力是一对平衡力，大小相等。因此，甲的重力$G_{甲} = F_{1} = 15000N$，乙的重力$G_{乙} = F_{2} = 10000N$。
根据功的计算公式$W = Gh$，我们可以计算出克服重力做的功。对于甲，$W_{甲} = G_{甲}h = 15000 × 15 = 225000J$；对于乙，$W_{乙} = G_{乙}h = 10000 × 15 = 150000J$。显然，$W_{甲} ＞ W_{乙}$，所以选项A和B都是错误的。
接着，我们来看选项C和D。根据功的计算公式$W = Fs$，我们可以计算出拉力做的功。由于两次提升的高度都是$15m$，所以拉力$F_{1}$做的功$W_{1} = F_{1}s = 15000 × 15 = 225000J$，拉力$F_{2}$做的功$W_{2} = F_{2}s = 10000 × 15 = 150000J$。显然，$W_{1} ＞ W_{2}$，所以选项C是正确的，选项D是错误的。
【答案】：
C。

8. 水平地面上有一个重为100 N的物体,用10 N的水平推力使其沿力的方向匀速运动了30 m,则此过程中(C)
A.重力做了3000 J的功
B.地面对物体向上的支持力做功3000 J
C.推力做了300 J的功
D.摩擦力做功3000 J

答案： 解：
A. 重力方向竖直向下，物体沿水平方向运动，在重力方向上没有移动距离，重力做功 $ W_G = Gs = 100N × 0m = 0J $，A错误。
B. 支持力方向竖直向上，物体沿水平方向运动，在支持力方向上没有移动距离，支持力做功 $ W_N = Ns = 100N × 0m = 0J $，B错误。
C. 推力做功 $ W_F = Fs = 10N × 30m = 300J $，C正确。
D. 物体匀速运动，摩擦力 $ f = F = 10N $，摩擦力方向与运动方向相反，摩擦力做功 $ W_f = -fs = -10N × 30m = -300J $，D错误。
结论：C

9. 一个人用50 N的水平推力分别推一个较小的重5 N的物体和一个较大的重40 N的物体,都前进了5 m,那么(C)
A.推大物体做的功多,因为大物体重40 N
B.推小物体做的功多,因为小物体重5 N
C.做的功一样多,因为F和s都一样
D.无法判断

答案： 解：根据功的计算公式 $ W = Fs $。
推较小物体时，推力 $ F = 50 \, N $，前进距离 $ s = 5 \, m $，做功 $ W_1 = 50 \, N × 5 \, m = 250 \, J $。
推较大物体时，推力 $ F = 50 \, N $，前进距离 $ s = 5 \, m $，做功 $ W_2 = 50 \, N × 5 \, m = 250 \, J $。
因为 $ W_1 = W_2 $，所以做的功一样多。
C

10. 如图所示,小车重2 N,用沿斜面向上的拉力F匀速提升小车,测得F= 1.2 N,A、B两点间的距离为20 cm,将小车从A点拉到B点,小车的高度上升了10 cm,拉力做了0.24J的功；若沿竖直方向匀速提升小车,使小车上升同样的高度,拉力要做0.2J的功。由此可推断,利用斜面提升物体时,不能省功(选填“省力”或“省功”)。

答案： 【解析】：
本题主要考查了功的计算以及对斜面省力但不省功特点的理解。
首先，我们来计算拉力在斜面上做的功。根据功的计算公式$W = Fs$，其中$F$是拉力，$s$是拉力方向上移动的距离。题目中给出$F = 1.2N$，$A$、$B$两点间的距离为$20cm$（即$0.2m$），所以拉力在斜面上做的功为：
$W_1 = F × s = 1.2 × 0.2= 0.24J$。
接着，我们考虑沿竖直方向匀速提升小车的情况。由于小车重$2N$，上升的高度为$10cm$（即$0.1m$），所以拉力做的功等于克服重力做的功，即：
$W_2 = G × h = 2× 0.1 = 0.2J$，
其中，$G$是小车的重力，$h$是上升的高度。
最后，我们比较两种情况下拉力做的功。可以看出，虽然使用斜面可以省力（拉力$F$小于重力$G$），但拉力在斜面上做的功（$0.24J$）却大于沿竖直方向做的功（$0.2J$）。这说明利用斜面提升物体时，虽然可以省力，但不能省功。
【答案】：
$0.24$；$0.2$；省功。

11. 如图所示是台球比赛中的情景,白球和黑球静止在水平球台上,运动员手推球杆撞击白球,白球运动后再撞击黑球。下列说法正确的是(D)
A.击球后,白球离开球杆向前滚动时,球杆对白球做了功
B.白球在水平球台上滚动时,白球的重力对它做了功
C.白球撞击黑球后,黑球滚动时,白球对黑球做了功
D.运动员手推动球杆前进时,手对球杆做了功

答案： 【解析】：本题主要考查做功的两个必要因素。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；缺一不可。
A选项：击球后，白球离开球杆不再受球杆的力，所以球杆对白球不做功。故A错误。
B选项：白球在水平球台上滚动时，受到重力作用，但在重力的方向上（竖直向下）没有移动距离，所以重力对它不做功。故B错误。
C选项：白球撞击黑球后，黑球滚动时，白球对黑球不再有力的作用，所以白球对黑球不做功。故C错误。
D选项：手推动球杆前进时，有力作用在球杆上，且球杆沿力的方向移动了距离，所以手对球杆做了功。故D正确。
【答案】：D。

12. 如图所示,用一水平压力F将重为10 N的物体压在粗糙程度相同的竖直墙壁上。当压力F为30 N时,物体处于静止状态；当压力F为25 N时,物体恰好匀速下滑。下列说法正确的是(C)
A.物体处于静止状态时,受到墙壁竖直向下的摩擦力为10 N
B.若物体下滑0.2 m,则压力做的功为5 J
C.若物体下滑0.2 m,则其重力做的功为2 J
D.物体在匀速下滑过程中,受到墙壁对它竖直向上的摩擦力为15 N

答案： 【解析】：本题主要考查了二力平衡条件的应用、功的计算公式的应用。
物体静止时，处于平衡状态，受平衡力作用，根据二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力等于重力，均为$10N$，方向与重力方向相反，竖直向上，故A错误；
物体下滑时，压力方向与移动方向垂直，所以压力不做功，故B错误；
物体下滑$0.2m$，重力做功$W=Gh=10N×0.2m=2J$，故C正确；
物体匀速下滑时，处于平衡状态，受平衡力作用，根据二力平衡条件可知，物体受到的摩擦力等于重力，均为$10N$，方向与重力方向相反，竖直向上，故D错误。
【答案】：C

13. 【前沿科技】2024年4月27日,北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱动拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”,其体重达43 kg,单脚与地面的接触面积约$200 cm^2。$某次测试中,它平稳通过了高0.5 m的斜坡,如图所示。求：(g取10 N/kg)
(1)“天工”所受的重力。
(2)“天工”爬坡过程中,克服重力所做的功。

答案： 【解析】：
本题主要考查了重力和功的计算。
（1）根据重力公式$G = mg$来计算“天工”所受的重力，其中$m$是质量，$g$是重力加速度。
（2）利用功的公式$W = Gh$来计算克服重力所做的功，其中$G$是重力，$h$是在重力方向上移动的距离。
【答案】：
(1)“天工”所受的重力：$G = mg = 43 kg × 10 N/kg = 430 N$；
答：“天工”所受的重力为$430N$；
(2)“天工”爬坡过程中，克服重力所做的功：$W = Gh = 430 N × 0.5 m = 215 J$。
答：“天工”爬坡过程中，克服重力所做的功为$215J$。