2026秋苏科版物理九上11.3《功》学科素养同步分层练习设计（培优版）

11.3《功》学科素养同步分层练习设计（培优版）初中物理九年级上册一、选择题1．（2026八下·中山期末）小滨分别用背、抱、滚拉、平拉等四种方式搬运一个装满水的桶，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中，他做功最多的方式是（）A． B． C． D．2．（2026·武威）为方便旅客通行，兰州中川机场T3航站楼安装有水平自动人行道(一种水平自动扶梯)。如图所示，乘客站立在水平自动人行道上，随人行道一起做匀速直线运动。对此过程，下列说法正确的是A．以自动人行道为参照物，乘客是运动的B．乘客受到与运动方向同向的摩擦力C．水平自动人行道对乘客的支持力做功D．相比双脚站立，乘客单脚站立对自动人行道的压强大3．如图为正在运输重物的无人机，将重物先竖直向上匀速提升20m，再悬停6s，无人机对重物做功情况分析正确的是（）A．提升过程和悬停过程都做了功B．提升过程和悬停过程都不做功C．提升过程不做功，悬停过程做了功D．提升过程做了功，悬停过程不做功4．（2022九上·灌阳期中）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（）A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙5．下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（）A．一个物体没有做功，它一定不具有能量B．一个物体能够做的功越多，其动能一定越大C．一个物体具有能量，说明它正在做功D．一个物体能够做功，说明它具有能量6．（2024九上·马鞍山期中）如图所示，mAA．三次做功一样多 B．对A做的功多C．对B做的功多 D．对C做的功多二、多选题7．（2024九上·南昌月考）如图甲，工人用水平推力F沿直线向前推动水平地面上的木箱，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化如图丙，则下列说法正确的是（）A．0~1s内，木箱受到的合力为零B．0~1s和5~6s内，木箱所受摩擦力大小相等C．1~3s内，木箱做匀速直线运动D．3~5s内，木箱所受摩擦力所做功的大小为400J三、填空题8．（2026·青海）某同学住在16楼，他从1楼乘电梯回家，电梯运行30s直接到达16楼。假设电梯匀速运行，每层楼高3m，则电梯的运行速度是m/s。该同学重500N，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功。9．（2026·泸州）强身健体，培根铸魂。如图所示，热爱运动的小张正利用滑轮组进行腿部力量训练(绳索拴在左脚上)。已知配重重力为100N，动滑轮重力为10N，则他的左脚对绳索的拉力至少为N；他的左脚向后摆动，在2s内将绳子向右拉动了0.6m，则配重在这段时间内运动的平均速度为m/s；他这样摆动一次，至少消耗了J的能量。10．（2026·柳州模拟）如图，在我市某些小块农田里，人们用手抛撒谷粒播种水稻，虚线为一颗谷粒在空中的运动轨迹。请判断谷粒在空中运动过程中，下列力是否对它做功？它受到的重力，手的抛掷力。11．（2026·高州模拟）用图中两个相同滑轮A、B匀速提起同一物体C，物体重力大于滑轮重力，不计摩擦和绳重，绳端拉力分别为F1和F2.，则F1F2，(选填“<”、“>”或“=”)；滑轮可以看作等臂杠杆；在将物体C匀速提升相同高度的过程中，拉力所做的有用功分别为W1和W2，则W1W2，（选填“<”、“>”或“=”）。12．（2024·珠海模拟）如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示，由图象可知，0～3s内物体处于状态，推力对物体做功J，t＝5s时，物体受到的摩擦力是N。四、实验探究题13．（2026八下·盐田期末）深中大桥地处台风区，雨季长，桥面铺装既要抗高温(钢箱梁吸热狠)又要雨天抗滑。建设方在试验段做了多组"不同糙度铺装+洒水"的刹车滑行对比：同车速、同车型，糙度高的环氧沥青段刹车痕短，光滑段刹车痕长。小盐在实验室用"斜面+小车+三种接触面"重做伽利略式的"阻力对物体运动的影响"实验，类比深中铺装试验。（1）实验时，要让同一小车从斜面同一高度由释放，目的是。（2）三次实验中，小车在接触面为(选填“木板”、“棉布”或“砂纸”)的表面滑行最远，说明这种表面阻力最(填“大或小”)。（3）进一步推理：如果接触面绝对光滑，小车将做运动，说明物体的运动(填“需要”或“不需要”)力来维持。（4）运维规定：台风黄色及以上预警时，禁止货车通行、小车限速60km/h(平时分道100/90)。台风天深中大桥"禁货车"的主要物理依据是____A．货车惯性小，容易侧滑B．货车质量大，惯性大，紧急避险时刹车距离更长C．货车质量大，对桥面压强反而小D．货车高度高，受风面积小（5）深中大桥装了多功能静力限位-动力阻尼组合装置，日常运营提供恒定阻尼力1500kN，把加劲梁梁端“日累积位移”从100m减到6m——意思是：没装阻尼时，梁端一天往复蹭来蹭去累计移动100m；装了以后被“拖住”，一天只累计移动6m，其余94m的位移被阻尼器“耗”掉了(耗能=力×距离)，从“功”的角度，阻尼器每天耗散的功大约是J，这些功相当于用电梯将个成年人(体重为60Kg)从深圳的平安大厦的办公层(11层)运送到观光层(已知办公层到观光层的高度差约为500m，g取10N/kg)过程中重力所做的功。五、计算题14．（2026·江海模拟）如图所示，一款飞行汽车停在水平地面上，起落架与地面的总接触面积为0.4m2，其满载时的总质量为800kg，最大飞行速度为120km/h，g取（1）该飞行汽车以最大速度飞行0.1h通过的路程；（2）该飞行汽车满载时停在水平地面，对地面的压强；（3）该飞行汽车满载时升空100m，克服重力做的功。15．（2026·深圳模拟）4月19日，2026北京亦庄人形机器人半程马拉松赛场上，齐天大圣队的“闪电”机器人凭借50分26秒(净用时)的成绩，获得2026人形机器人半马冠军。该机器人整机体重为45kg，其搭载的电池能量密度惊人，仅需在过程中更换一次电池，即可支撑其完成半马比赛，远高于常见的磷酸铁锂电池(140-180W·h/kg，比亚迪刀片电池)及主流三元锂电池(200-260W·h/kg，特斯拉电池)。（1）该机器人的重力是多少?（2）若该过程中机器人所受平均牵引力为200N，则全程牵引力做功为多少?(半马全程按20km计算)（3）若定义电池储存的能量与质量之比为电池的能量密度ε，假设该机器人的电池质量为25kg，体积为5×10六、综合题16．（2025·铜仁模拟）如图所示是公园里两个绳长不同的秋千。小贵同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。小贵同学猜想：秋千往返一次的时间是否与绳长有关？该同学选用细线、小球、刻度尺来进行实验，细线系上一个小球模拟秋千，如图乙所示，且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变（摆角不变），改变摆长进行探究。（g＝10N/kg）（1）为达到该探究目的，还需要的测量工具是；（2）若小贵所用小球的质量为200g，求小球的重力是多少N；（3）在探究过程中小球从某高度处由静止释放，摆动到最低点时小球的高度下降了10cm，求该过程小球重力做了多少功；（4）小贵同学探究发现：同一小球由静止释放，摆角不变时，摆长越长，没有足够的时间去完成相应的动作从而导致表演失败，请你根据所学知识给杂技演员提出一条合理的建议，并说明相应的理由。

答案解析部分1．【答案】D【知识点】功的计算及应用【解析】【解答】A、背桶，人施加竖直向上的力，桶水平移动，力与运动方向垂直，人对桶做功为0；B、抱桶，人施加竖直向上的力，桶水平移动，力与运动方向垂直，人对桶做功为0；C、滚拉，桶发生滚动，受到滚动摩擦力，滚动摩擦力较小，匀速时拉力小，由W=Fs，路程相同，做功较少；D、平拉，桶发生滑动，受到滑动摩擦力，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，匀速时拉力更大，路程相同，该方式做功最多；故答案为：D。

【分析】A、B考查做功的两个必要因素，力和物体移动距离方向垂直时不做功；C、D考查滚动摩擦与滑动摩擦大小对比，结合功的公式W=Fs，路程不变，拉力越大，做功越多。2．【答案】D【知识点】摩擦力的方向；压强大小比较；参照物及其选择；是否做功的判断【解析】【解答】A、乘客和自动人行道之间没有发生位置变化，以自动人行道为参照物，乘客是静止的，故A错误；

B、乘客随水平人行道匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，不存在与运动方向同向的摩擦力，故B错误；

C、人行道对乘客的支持力竖直向上，乘客运动方向水平，力与移动距离垂直，支持力不做功，故C错误；

D、乘客单脚、双脚站立时对人行道的压力都等于自身重力，压力不变，单脚站立受力面积更小，根据压强公式，受力面积越小压强越大，因此单脚站立压强更大，故D正确；

故答案为：D。

【分析】A、考查参照物判断物体运动状态。需依据物体与参照物是否发生位置改变，判断运动或静止。

B、考查匀速直线运动的受力分析。匀速运动物体合力为零，水平无相对运动趋势则不受摩擦力。

C、考查做功的两个必要条件。需满足有力、物体在力的方向移动距离，二者缺一不可。

D、考查固体压强大小比较。压力不变时，压强与受力面积成反比，对比单双脚受力面积判断压强变化。3．【答案】D【知识点】是否做功的判断【解析】【解答】根据题意可知，将重物提升过程中，重物受到向上的拉力，且在拉力的方向上通过距离，因此无人机对重物做功。

当无人机在空中悬停时，重物受到向上的拉力，但是没有在力的方向上通过距离，因此对重物不做功。

故D正确，而ABC错误。

故选D。

【分析】做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。4．【答案】C【知识点】功的计算及应用【解析】【解答】由题意得，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。根据W=Fs得，F在三种情况下做的功为W甲故答案为：C。

【分析】根据物体受到的力和力的方向上移动距离的乘积，计算做功多少。5．【答案】D【知识点】功的概念【解析】【解答】解：A、一个物体没有做功，可能具有能量．例如：静止在高处的苹果具有重力势能．此选项错误；B、物体能够做功，表示这个物体具有能量，能够做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能，或其他形式的能．此选项错误；C、一个物体具有能量，说明它具有做功本领，但物体不一定做功．此选项错误；D、一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能．此选项正确．故选D．【分析】①一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领也不同，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大；②机械能包括动能和势能．6．【答案】A【知识点】功的计算及应用【解析】【解答】由于三个物体受到的作用力F大小相同，且在力F方向上移动的距离s也相同，根据功的公式W=Fs可以得出，力F对三个物体做的功相等。故A正确，BCD错误。故选A。

【分析】功的计算：公式为W=Fs，力相同，距离相同，则做功相同。7．【答案】A,D【知识点】二力平衡的条件及其应用；增大或减小摩擦的方法；功的计算及应用【解析】【解答】A.根据丙图可知，0~1s内，木箱的速度为零，即处于静止状态，即处于平衡状态，则受到的合力为零，故A正确；B.根据丙图可知，0~1s木箱处于静止状态，则受到推力和摩擦力相互平衡，即摩擦力等于推力，也就是摩擦力为100N。3~5s内，处于匀速直线运动，也处于平衡状态，即受到推力和摩擦力相等，则摩擦力为200N。而木箱在1~6s与地面的压力和接触面粗糙程度相同，即摩擦力大小不变均为200N，所以木箱所受摩擦力与0~1s大小不相等，故B错误；C．根据题意可知，在1~3s内，木箱运动速度越来越快，做加速直线运动，故C错误；D.根据丙图可知，3~5s内，木箱运动的速度为1m/s，

则木箱运动的距离为s=vt=1m/s×5s−3s木箱所受摩擦力为200N，所做功的大小为W=Fs=200N×2m=400J，故D正确。故选AD。

【分析】A.由v-t图象可知，0～1s内物体做静止，处于平衡状态，合力为零；

B.由v-t图象可知，各段内物体运动的速度变化即可判断所处的状态；滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关；

C.由图丙知，木箱在1～3s内运动为匀加速运动；

D.由图丙知，木箱在3～5s内做匀速直线运动，由图乙可知此时推力，此时木箱受到的摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等；

利用s=vt求木箱在3～5s内运动的路程，故W=fs算出3～5s内木箱所受摩擦力所做功。8．【答案】1.5；22500J【知识点】速度公式及其应用；功的计算及应用【解析】【解答】从1楼到16楼，电梯实际上升的楼层数为15层，每层楼高3m，所以上升的总高度为：

s＝15×3m＝45m；电梯运行时间为t＝30s，电梯运行速度为：v=st=9．【答案】55；0.15；33【知识点】速度公式及其应用；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；功的计算及应用【解析】【解答】图中动滑轮上承担物重的绳子段数n=2，不计摩擦，拉力F=G绳子自由端拉动距离s绳=0.6 m，配重上升距离s物人消耗的能量至少等于提升配重与动滑轮做的总功，W=F⋅s故答案为：55；0.15；33【分析】(1)本题考查动滑轮拉力计算，常规动滑轮拉力等于物重加动滑轮重的一半。(2)本题考查滑轮组距离与速度关系，绳子移动距离是物体移动距离的n倍，再利用速度公式求解平均速度。(3)本题考查功的计算，人消耗的最小能量等于拉力做的总功，利用W=Fs计算。10．【答案】做功；不做功【知识点】是否做功的判断【解析】【解答】当谷粒在空中竖直向下运动时，重力的方向竖直向下，且谷粒在重力方向移动距离，因此重力对谷粒做功。

谷粒被抛出去后，已经和谷粒脱离，即谷粒不再受到抛掷力，因此手的抛掷力不做功。

【分析】做功的要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。11．【答案】>；=【知识点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；动滑轮拉力的计算；功的计算及应用【解析】【解答】左图为定滑轮，使用定滑轮不能改变力的大小（即不能省力），不计绳重和摩擦，因此F1=G；

右图为动滑轮，使用动滑轮可以省一半力，因此

F2=G+G动2，

因为物体重力大于滑轮重力，不计绳重和摩擦，所以拉力F1＞F2；

定滑轮A可以看做等臂杠杆；

甲、乙两个装置做的有用功均为重力做的功，均为W有=Gh，故W1=W2。

故答案为：＞；A；=。

【分析】由图示滑轮确定滑轮的类型，求出拉力大小，然后比较拉力的大小；12．【答案】静止；0；60【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验；是否做功的判断；时间速度路程的图像分析【解析】【解答】丙图中：0~3s内，物体的速度为零，处于静止状态；根据W=Fs，有推力但物体没有移动距离，推力对物体做功0J。丙图中，在9~12s内，物体做匀速直线运动，受到平衡力，乙图中，推力F=60N，根据二力平衡条件，摩擦力的大小为f=F=60N；第5s时，物体加速运动，受力不平衡，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为60N。

【分析】物体相对于地面没有位置变化，是静止的；物体受力，但没有移动距离，力不做功；匀速直线运动时，物体受到平衡力；二力平衡时，力的大小相等；当压力和粗糙程度不变时，摩擦力不变。13．【答案】（1）静止；使小车运动到斜面底端时的速度相等（2）木板；小（3）匀速直线；不需要（4）B（5）1.41×108；470【知识点】牛顿第一定律；惯性及其现象；阻力对物体运动影响的探究实验；减小压强的方法及其应用；功的计算及应用【解析】【解答】（1）每次都从斜面上同一位置由静止释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；

（2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，木板最光滑，运动的距离最长，表面阻力最小，速度减小最慢；

（3）假如小车受到的阻力为零，即小车水平方向不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；说明物体的运动不需要力来维持；

（4）A、货车质量大，惯性大，故A错误；

B、货车质量大，惯性大，紧急避险时刹车距离更长，故B正确；

C、压力等于重力，货车质量大压力大，受力面积不变，压强更大，故C错误；

D、货车高度高，受风面积更大，更容易被大风推动，故D错误。

故选：B。

（5）做功W＝Fs＝1500×103N×94m＝1.41×108J；根据提升时，W＝Gh＝mgh有：1.41×108J＝n×60kg×10N/kg×500m；解得n＝470。【分析】（1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；（2）改变接触面的粗糙程度，可以改变摩擦力阻力的大小；小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，阻力越小小车运动的距离越远；

（3）由第（2）问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况；

（4）物体质量越大，惯性越大，运动状态越难改变，刹车滑行距离更长；

（5）根据做功公式W=Fs和W=Gh=mgh解答。14．【答案】（1）解：飞行汽车以最大速度飞行0.1h通过的路程为s=vt=120km/h×0.1h=12km（2）解：飞行汽车的重力为G=mg=800kg×10N/kg=8000N飞行汽车满载静止在水平地面，对地面的压力等于自身总重力，因此对地面的压力F=G=8000N，所以对地面的压强为p=（3）解：克服重力做功的公式为W=Gh=8000N×100m=8×【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用【解析】【分析】（1）结合s=vt计算飞行汽车以最大速度飞行0.1h通过的路程；（2）飞行汽车的重力为G=mg，飞行汽车满载静止在水平地面，对地面的压力等于自身总重力，因此对地面的压力F=G，结合p=F（3）结合W=Gh计算克服重力做功。（1）飞行汽车以最大速度飞行0.1h通过的路程为s=vt=120km/h×0.1h=12km（2）飞行汽车的重力为G=mg=800kg×10N/kg=8000N飞行汽车满载静止在水平地面，对地面的压力等于自身总重力，因此对地面的压力F=G=8000N，所以对地面的压强为p=（3）克服重力做功的公式为W=Gh=8000N×100m=8×15．【答案】解：机器人的重力G=mg=45×10N=450N2.若该过程中机器人所受平均牵引力为200N，则全程牵引力做功为多少?(半马全程按20km计算)解：