資源簡介

1．知道機械功的概念，理解做功的兩個必要因素
2．能用功的公式進行有關計算，知道功的單位
3．理解功率的概念
4．知道功率的計算公式和功率單位的含義
1．判斷力對物體是否有做功
2．功率的概念
3．功率的測量問題
功的概念
1．功的概念：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，這個力對物體做
了功． 我們從做功的概念得到，做功的兩個必要因素是：
①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過了一段距離．
2．三種不做功的情況：
（1）物體受到力，但沒有移動距離，即通過的路程為零（s=0）；
（2）物體沒有受到力的作用，靠慣性通過一段路程，也就是沒有力做功（F=0）；
（3）物體受力方向和物體運動的方向垂直（F 與 s 的方向垂直）．
功的計算
力學中規定：功等于力和物體在力的方向上通過的距離的乘積．即：功＝力×距離；如果用 F 表示力，s 表示物體在力的方向上通過的距離，W 表示力所做的功．則 W ＝Fs
如果是重力做功，則功的公式還可以表示為 W ＝Gh
其中：功的單位：焦耳（J）；力的單位（N）；距離單位（m），則 1J =1N m．
物理意義：用 1N 的力使物體在力的方向上通過 1m 距離，所做的功就為 1J．
機械功的原理
生活中，有既省力又省距離的機械嗎？
如上圖所示，分別是直接用手、杠桿、定滑輪和動滑輪將同一個物體提升到相同的高度．請填
寫下表格中拉力所做的功．
結論：省力必然費距離；省距離一定費力；既省力又費距離是不可能的．也就是說，使用任何機械
都不能省功．
如圖所示的幾種現象中，所使用的力沒有對物體做功的是（ ）
A．靜止的小車在拉力作用下運動起來 B．人用力搬石頭，石頭不動
C．汽車在剎車阻力的作用下速度減小 D．火箭騰空而起的推力
下列四種情景中，人對物體沒有做功的是（　 　）
A．向上堆積物體 B．推車推物體 C．抽出中間的物體 D．背著物體前進
如圖所示，用大小相同的力（F1=F2=F3）將質量為 m 的物體在不同的接觸面上沿力的方向移
動相同的距離 s，力在三個過程中所做的功分別為 W1、W2、W3，則（ ）
A．W1＞W2＞W3 B．W1＜W2＜W3 C．W1＝W2＜W3 D．W1＝W2＝W3
在右圖的三種場景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物體移動的距離也相等。若拉力所做的功分別記為W1、W2、W3，下列關于它們大小關系的判斷中正確的是（　　）
A. W1=W2＜W3 B. W1=W2=W3 C. W1=W2>W3 D. W1＜W2＜W3
如圖所示，九年級小明同學正在單杠上做“引體向上”運動，試估算他做一次完整的引體向上
運動（從圖甲狀態到圖乙狀態），需要做功大約為
A．400J B．1000J C．1200J D．1600J
如圖所示的索道吊車重約 1500N，其索道全長 2.4km，上、下高度差是 0.6km，吊車從索道最高處運行到最低處所用時間為 20 分鐘．求：
（1）吊車的速度是多少？
（2）吊車的重力總共做了多少功？
功的原理告訴我們，在使用機械時（ ）
任何機械都能省力，但不能省功
B．有些機械可以省力，有些機械可以省功
C．任何機械都可以省力，但不能省距離
D．有些機械可以省力，有些機械可以省距離，但都不能省功
斜面是一種簡單機械，生活中經常用到它，小媛和小秋分別用如圖所示的甲、乙兩種方法，
將同樣的物體拉到斜面頂端，下列說法正確的是（ ）
A．甲方法可以省力，但不能省功 B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法不可以省力，但能省功 D．乙方法可以省力，也能省功
如圖，斜面長度為0.2m，高度為0.1m，重為10N的小球A從斜面滾下，重力做功為______J，
斜面對小球的支持力為6N，支持力對小球做功為______J．小球在水平面上運動了0.5m，重力做功為 ______J
如圖所示，質量為50kg的同學在做仰臥起坐運動。若該同學上半身的質量約為全身質量的五分之三，則她上半身的重力約為_______N；她在1min時間內做了40個仰臥起坐，每次上半身重心上升的距離均為0.3m，則她在這段時間克服重力做的功約為_________J，功率為________W。
如圖所示，用彈簧測力計沿粗糙斜面勻速向上拉動木塊．已知木塊的重力是 10N，沿斜面向
上的拉力如圖中彈簧測力計所示，在整個過程中，木塊沿斜面向上運動 40cm，木塊沿豎直方
向上升了 20cm 求：
（1）拉力做功多少 J？
（2）克服重力做功多少 J？
如圖（a）、（b）所示，分別用滑輪甲、乙使物體 A 沿同水平地面勻速運動（滑輪的重力及摩
擦不計），若 A 兩次移動的距離相等，則拉力 F 甲、F 乙及拉力做的功 W 甲、W 乙的關系，下
列判斷中正確的是（ ）
A．F 甲＞F 乙，W 甲＝W 乙 B．F 甲＝F 乙，W 甲＞W 乙
C．F 甲＞F 乙，W 甲＞W 乙 D．F 甲＞F 乙，W 甲＜W 乙
如圖所示，工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面 6m 高的三樓，沙子的質量為 50kg，
裝沙子的桶的質量 8kg，動滑輪的質量為 2kg，工人勻速拉繩子的力為 300N
（忽略摩擦和繩重，g 取 10N/kg）．求：
（1）工人提升沙子重力做的功；
（2）工人拉繩子拉力做的功；
功率
1．功率定義：做功的多少與所用時間的比，符號P． 數值上等于單位時間內所做的功．
2．表達式：P=W/t
3．單位：瓦特（W）或焦/秒（J/s），在 1s 內將兩個雞蛋舉高1m，做功的功率約為1W．
常用單位：1kW= 103W
參看如下小數據圖表中的資料，說出各物體功率所表示的意義：
功率的測量
比比誰的功率大？ 體重為 900N 的爺爺與體重為 300N 的小孫女舉行登樓活動．樓高三層共 6 米．若：
（1）爺、孫兩人同時從一樓起步，半分鐘后同時到達三樓；
（2）爺爺年紀大、體重，孫女登樓用了半分鐘，爺爺所用的時間是孫女的 2 倍；
（3）孫女登樓用了半分鐘，爺爺所用的時間是孫女的 3 倍．
討論：三種情況下，誰做功多？誰做功少？誰用的時間多？誰用時間少？誰做功快？誰做功慢？
在學習功和功率前，同學們進行了激烈的討論，你認為哪個觀點正確（ ）
A．物體做功越多，功率越大
B．物體做功所需要的時間越少，功率越大
C．物體做功相同時，所用時間越少，功率越少
D．物體做功相同時，所用時間越少，功率越大
甲、乙兩臺機器，甲的功率比乙的大，則（ ）
A．甲做的功比乙做的功多 B．甲做功比乙做功快
C．甲做功所用的時間比乙的少 D．以上說法都不對
一臺機器的功率是 150W，它表示的含義是（ ）
A．這臺機器所做的功只能是 150J B．這臺機器每分鐘內做功 150J
C．這臺機器每秒鐘所做的功是 150J D．這臺機器在每秒鐘內所做的功是 150W
如圖所示是甲、乙兩物體做功與所需時間的關系圖像，由圖可知，甲物體的功率 P 甲與乙物
體的功率 P 乙關系是（ ）
A．P 甲＞P 乙 B．P 甲＜P 乙 C．P 甲=P 乙 D．無法確定
一臺功率為 10kW 的機器，當它正常工作時，每分鐘做功（ ）
A．10J B．2.4×107J C．104J D．6×105J
一列時速為 200km/h 的列車從荊門站駛出，在平直軌道上勻速行駛100km，在運行過程中機車的牽引功率為 4800kW．則該列火車在這段時間內所做的功、機車受到的阻力分別是（ ）
A．8.64×109 J 4.8×104 N B．8.64×109J 8.64×104 N
C．4.8×109 J 4.8×104 N D．4.8×109J 8.64×104 N
某型號汽車發動機的功率為7.5×104W，在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是2000N．當汽車在此功率下勻速行駛時，求：
（1）發動機所提供的牽引力大小；
（2）汽車行駛 5min 牽引力所做的功；
（3）汽車 5min 行駛的路程．
質量為3kg的清潔機器人在水平地面上勻速運動時，所受水平動力與速度的關系如圖乙所示。在150N的水平動力作用下，該機器人在水平地面上勻速運動10s的過程中，問：
(1)所受阻力大小多大？
(2)此時推力做功的功率是多少？
(3)當機器人在水平地面上以0.6m/s的速度勻速運動時水平推力的功率是多少？
電梯的簡化模型如圖甲所示，考慮安全、舒適、省時等因素，電梯速度要經過增大、不變和減小的過程．這一過程是通過改變拉力大小來實現的．某次上升過程中電梯 所受拉力 F隨上升高度 h 變化的圖像如圖乙所示．這個過程用時 1 分鐘，求這個過程中：
（1）電梯上升的平均速度；
（2）拉力做的功；
（3）拉力做功的功率
一輛汽車在平直公路上沿直線向前行駛，途中經過一段泥濘路面，如果汽車發動機的功率始終保持不變，則汽車行駛路程 s 隨時間 t 的變化關系可能是（ ）
甲乙兩輛汽車在公路上勻速行駛，它們的功率相同，行駛速度之比 v 甲：v 乙＝2：1，在相同的時間內，甲、乙兩車牽引力做功之比為____________ ，牽引力之比為 ____________。
如圖甲所示兩個光滑的斜面，∠β 大于∠α，將同一物體分別沿 AC、BC 以一定的速度從底部
勻速拉到頂點 C，運動快慢的圖象如圖乙，施加的力分別為 F1、F2，且平行于各自斜面向上，拉力的功率分別為 P1、P2，則 F1____________ F2，P1 ____________P2。
一輛轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動速度v與時間t的關系如圖所示，在0﹣5s時間內，轎車發動機做了____________J功，在運動過程中受到的阻力是 ___________N。
現有 30 包大米，總質量為 150kg，小明想盡快將它們搬上 10m 高處的庫房，如圖為小明可
以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖象，由圖可知他可以提供的最大功率為______W；為 盡可能快地將大米搬上庫房，他每次應搬______包，若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間是______s．（g=10N/kg）
為了比較小紅和小華誰上樓時的功率大．同學們設計了如下的一些方案：
①測出二人的質量、爬樓用的時間和爬樓的高度．
②保證爬樓的時間相同，測出二人的質量、爬樓的高度．
③保證爬樓的高度相同，測出二人的質量、爬樓的時間．
其中可行的是（ ）
只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③都可以
某班準備組織一次爬樓比賽活動，要求從一樓登上五樓，比比誰的功率最大．怎樣比較誰爬樓的功率最大？討論中，同學們提出測量的物理量有：①一樓到五樓的高度 h； ②從一樓到達五樓所用的時間 t；③每個同學的質量或體重 G．下面比較方案中可行是（ ）
A．比較 t 的大小 B．比較 G 的大小 C．比較 G/t 的大小 D．比較 h/t 的大小
小明爸爸的質量為 70kg、小明的質量為 50kg．當父子倆一起從居住樓的一樓同時走上二樓．在
此過程中以下判斷正確的是（ ）
A．兩個人做功的功率相等 B．無法比較做功的快慢
C．小明做功的功率比爸爸的大 D．爸爸做功的功率比小明的大
如圖所示的四種情景中，人對物體做功的是（ ）
A．舉著杠鈴不動 B．將貨物從地面搬到車上
C．大力士支撐著大輪胎靜止不動 D．小靜背著書包在等車
如圖，用F=20N的水平推力推著重為40N的物體沿水平方向做直線運動，若推力F對物體做了 40J的功，則在這一過程中（ ）
A．重力做的功為40J
B．物體受到20N的摩擦力
C．物體運動了2m
D．物體運動了1m
起重機將重3×103N的樓板以1m/s 的速度舉到10m 高的三層樓后，又將樓板水平移動了3m，
在整個過程中，起重機對樓板做的功是（ ）
A．6×103J B．9×103J C．3×104J D．3.9×104J
如圖甲所示，一塊質量為0.2kg的鐵塊被吸附在各直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力F＝3N的作用力下向上運動，鐵塊運動速度v與時間t的關系圖像如圖乙所示．則鐵塊受到的摩擦力為____N，0～6s內磁力做的功是____J，拉力F做的功是____J．
下列關于功、功率的說法正確的是（ ）
A．功率大的機器做功快 B．做功快的機器做功時間一定短
C．做功多的機器功率一定大 D．功率小的機器做功時間一定長
如圖所示，一名女士推著童車輕松地前行，一名男士用很大的力推汽車，但汽車沒被推動．在
相同的時間內，以下說法中正確的是（ ）
A．男士推力做的功較多，做功較快
B．女士推力做的功較多，做功較快
C．男士推力做的功較少，功率較大
D．女士推力做的功較少，功率較大
分別用如圖所示的（甲）、（乙）兩個滑輪組，在100s內將重為400N的物體G勻速提升10m，每個滑輪的重均為20N．不計繩重及摩擦，此過程中（ ）
A．F 甲做功的功率等于 F 乙做功的功率
B．F 甲做功的功率小于 F 乙做功的功率
C．F 甲做的功大于 F 乙做的功
D．F 甲做的功小于 F 乙做的功
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使其做勻速直線運動，兩次所用的時間相等，拉動木塊得到的s﹣t 圖像分別是圖乙中的圖線①和②．兩次對應的彈簧測力計示數分別為F1、F2,兩次拉力做的功分別是W1、W2，兩次拉力的功率分別是 P1、P2，則 F1 ______F2，W1 ______W2，P1______ P2（均選填“＞”、“＝”或“＜”）．
一輛汽車在水平路面上勻速行駛，發動機的功率為4×104W，受到的阻力是1600N，求：
（1）汽車行駛10min 牽引力所做的功；
（2）汽車10min 行駛的路程；
（3）汽車的行駛速度．
21世紀教育網(www.21cnjy.com)
21世紀教育網(www.21cnjy.com)在下列的四種情境中，人對物體做功的是（ ）
A．提著水桶在水平地面上勻速前進 B．扛著米袋慢慢爬上樓梯
C．用力推汽車，汽車沒動 D．舉著杠鈴原地不動
小明用同樣大小的力沿水平方向拉同一木箱，分別在光滑和粗糙兩種水平地面前進相同的距離。關于拉力做的功，下列說法中正確的是（ ）
A．在粗糙地面上做功較多 B．在光滑地面上做功較多
C．兩次做功一樣多 D．無法確定
一個中學生從一樓登上三樓，所做的功最接近于（ ）
A．300J B．450J C．3000J D．4500J
在排球運動中，跳發球（如圖所示）是最具威力的發球方式。現用 100N 的力擊打重為5N 的排球，排球離手后飛行落到 15m 遠的地面上。排球飛行過程中，運動員對排球做功（ ）
A．1500J
B．75J
C．500J
D．0J
如圖 1 所示兩位同學將相同重物從一樓搬到三樓，所用時間不同。由圖中提供信息，判斷以下說法正確的是（ ）
A．a 圖中同學做功多，做功快
B．b 圖中同學做功多，做功快
C．做功相同，a 圖中同學做功時間少，做功快
D．做功相同，b 圖中同學做功時間多，做功快
國慶期間，小明和小剛兩人進行了一次登惠山比賽，要比較他們兩人的功率，以下方法可行的是（ ）
①相同時間比較他們所做的功 ②做相同的功比較他們所用的時間
③分別計算出他們登山所做的功，并與他們所用的時間相除
④測出他們登山所用的時間，并與他們所做的功相除
A．①② B．①③ C．①②③ D．①②③④
媽媽與小明進行爬山比賽，他們選擇的起點、路徑和終點都相同，全程設為勻速運動，媽媽的體重是小明的 2 倍，媽媽所用的時間是小明的 3 倍，若媽媽克服自身重力做功為 W1、功率為 P1，小明克服自身重力做功為 W2、功率為 P2，則下列關系正確的是（ ）
A.W1:W2=2：1； P1：P2=6：1 B.W1:W2=2：3；P1：P2=2：1
C.W1：W2=2：1； P1：P2=3：2 D.W1:W2=2：1；P1：P2=2：3
如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力 F 的作用，F 的大小與時間t的關系和物體的速度v與時間t的關系如圖乙所示，則0～3s F對物體做的功為______ J，3～6s 物體受摩擦力大小為______＿N。6～9s F 對物體做的功為_______ J.
如圖，重10N 的物體 A 在水平拉力 F 的作用下，沿水平方向以 0.4m/s 的速度勻速運動了 2s，彈簧測力計的示數為4N，物體 A 所受重力做的功為_______J，拉力F做的功是_______J，拉力的功率為_______W
一輛重型卡車勻速行駛時發動機的功率為 2×105W，速度 20m/s，汽車行駛7200s，請你計算
（1）發動機所做的功是多少？
（2）卡車的牽引力是多少？
21世紀教育網(www.21cnjy.com)如上圖所示，分別是直接用手、杠桿、定滑輪和動滑輪將同一個物體提升到相同的高度.請填
寫下表格中拉力所做的功.
直接用手做的功
使用簡單機械（不計機械重力和摩擦）
名稱
拉力F
F移動距離
使用機械時做的功W
W-Gh
定滑輪
G
h
Gh
動滑輪
GR
2h
Gh
杠桿
GB3
3h
Gh
結論：省力必然費距離；省距離一定費力；既省力又費距離是不可能的，
也就是說，使用任何機械
都不能省功。
典例精練
例1
如圖所示的幾種現象中，所使用的力沒有對物體做功的是
A.
靜止的小車在拉力作用下運動起來B.人用力搬石頭，石頭不動
C.汽車在剎車阻力的作用下速度減小
D,火箭騰空而起的推力
例2下列四種情景中，人對物體沒有做功的是
A.向上堆積物體
B.推車推物體
C.抽出中間的物體
D.背著物體前進
例3
如圖所示，用大小相同的力(F1=P2=F3)將質量為m的物體在不同的接觸面上沿力的方向移
動相同的距離s,力在三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3,則
光滑水平面
粗糙水平面
粗糙斜面
A.W1>W2>W3
B.W1例4在右圖的三種場景中，拉力、2，F大小相等，在拉力的作用下物體移動的距離也相等.若拉
力所做的功分別記為W、W2、W,下列關于它們大小關系的判斷中正確的是
A.W1=W2W3
D.W,例5如圖所示，九年級小明同學正在單杠上做“引體向上”運動，試估算他做一次完整的引體向上
運動（從圖甲狀態到圖乙狀態），需要做功大約為
A.400JB.1000C.1200JD.,1600J
列6如圖所示的索道吊車重約1500N,其索道全長2.4km,上、下高度差是0.6km,吊車從索道最
高處運行到最低處所用時間為20分鐘.求：
(1)吊車的速度是多少？
(2)吊豐的重力總共做了多少功？
()2S
1)Ri
例7功的原理告訴我們，在使用機械時
A.任何機械都能省力，但不能省功
B.有些機械可以省力，有些機械可以省功
C.任何機械都可以省力，但不能省距離
D.有些機械可以省力，有些機械可以省距離，但都不能省功
例8斜面是一種簡單機械，生活中經常用到它，小媛和小秋分別用如圖所示的甲、乙兩種方法，
符同樣的物體拉到斜面頂端，下列說法正確的是(
A.甲方法可以省力，但不能省功B.甲方法可以省力，也能省功
C.乙方法不可以省力，但能省功
D.乙方法可以省力，也能省功

展開更多......

收起↑