資源簡介 功和功率專題講義一.功的概念 1.功的概念:在物理學中,把力和在力的方向上移動的距離的乘積叫做功。 2.如果一個力作用在一物體上,使得該物體在這個力的方向上移動一段距離,我們就說 這個力對物體做了功。 3.做功的兩個必要因素: (1)作用在物體上的力; (2)物體在力的方向上通過的距離。 4.不做功的三種情況: (1)有力無距離:“勞而無功”之一,如搬石頭未搬動; (2)有力,也有距離,但力的方向和距離垂直:“勞而無功”之二,如手提水桶在水平面上走動。 (3)有距離無力:(“不勞無功”),如物體在光滑平面上自由滑動,足球踢一腳后運動;2.功的計算及單位 1.公式: W=F·S 各量單位 W:J(焦耳) F:N(牛頓) S:m(米) 2.國際單位:將N·m稱為焦耳簡稱焦,符號(J) 1J=1 N·m 把一個雞蛋舉高1m ,做的功大約是0.5 J 。 3.公式應用注意:①分清哪個力對物體做功,計算時F就是這個力; ②公式中的S 一定是在力的方向上通過的距離,且與力對應。 ③功的單位“焦”(1牛·米 = 1焦)。 4.常見的功: 克服重力做功:W=Gh 克服阻力(摩擦力)做功:W=fs三.功的原理 1. 內容:使用機械時,人們所做的功,都不會少于直接用手所做的功。 2. 說明: ①功的原理對于任何機械都適用。 ②使用機械要省力必須費距離,要省距離必須費力,既省力又省距離的機械是沒有的。 ③使用機械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可 以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。 ④對于理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力):人做的功(FS)= 直接用手對重物所做的功(Gh)四.功率的物理意義 1.物理意義:表示做功快慢的物理量; 2.比較做功快慢的方法:①相同時間比較做功的多少; ②做相同的功比時間的大小;五.功率的符號單位及計算 1.定義:對物體所做的功與所用時間的比 2.符號:P 3.國際單位:瓦特,簡稱瓦,符號(W)常用單位:1 kW=1×10^3W 1 MW=1×10^3kW=1×10^6W 1馬力=735W(了解) 馬力:功率越大轉速越高,汽車的最高速度也越高,常用最大功率來描述汽車的動力性 能。最大功率一般用馬力(PS)或千瓦(kW)來表示,1馬力等于0.735千瓦。 1W=1J/s。 4.公式: P=Fv 5.注意事項兩個W不要混淆 ①分清哪個力對物體做功,計算時F就是這個力; ②公式中S 一定是在力的方向上通過的距離,強調對應。 ③功的單位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘積(牛·米,不能寫成“焦”)單位搞混。6.滑輪組中的功和功率 1.結合滑輪組規律和功功率公式進行解題例題1. 如圖所示為運動員投擲鉛球過程的示意圖,下列說法中錯誤的是 A.在a到b的過程中,運動員對鉛球做了功 B.在b到c的過程中,運動員對鉛球沒有做功 C.在c到d的過程中,沒有力對鉛球做功 D.在a到c的過程中,鉛球的運動狀態在不斷變化答案:C例題2. 如圖所示,在粗糙程度相同的表面上,用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉物體運動相同的路程 s,則下列關于拉力做功的判斷中正確的是( ) (A) 乙圖中的拉力做功最少 (B) 甲圖中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三種情況下拉力做功一樣多 (D) 丙圖中的拉力做功最多 答案:C例題3.功的原理告訴我們,在使用機械時: A.使用任何機械都能省力,但不能省功 B.有些機械可以省力,有些機械可以省功 C.使用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, 但都不能省功答案:D例題4. 關于功率概念的理解,下列說法中正確的是( ) A.功率大的機械做的功多 B.功率大的機械做功時用的時間少 C.單位時間內完成的功越多,則功率越大 D.省力多的機械功率大答案:C例題5. 如圖所示是一個兩面光滑的斜面,θ<α。同一個物體分別沿AC和BC斜面受拉力勻速運動到C 點時,所需拉力分別為FA、FB,所做的功分別為WA、WB。則 A.FA=FB,WA=WB B.FA<FB,WA<WB C.FA<FB,WA=WB D.以上說法都不正確 答案:C例題6. 平直公路上的甲、乙兩輛汽車,在相同牽引力作用下勻速行駛,如果在相同時間內通過的路程之比 為3:2,則甲與乙( ) (A) 牽引力的功率之比為1:1 (B) 牽引力做功之比為3:2 (C) 牽引力做功之比為2:3 (D) 汽車所受的阻力之比為3:2答案:B例題7. 小紅同學將掉在地上的物理課本撿回桌面,所做的功最接近 ( ) A. 0. 2J B. 2J C. 20J D. 200J答案:B 例題8. 重為100N的物體A,放在水平地面上,在20N水平拉力F作用下,以0.2m/s的速度做勻速直線 運動.(如圖所示)求: (1)拉力在5s內對物體A所做的功; (2)拉力F的功率.答案:(1)20J (2)4w例題9.如圖所示的裝置中,重30牛的物體A,在水平力F的作用下以10厘米/秒的速度沿水平桌面做勻速 直線運動半分鐘,此時彈簧秤的示數為2牛,(不計機械內部摩擦和機械自重) 求:(1)物體A受到的摩擦力 (2)拉力所做的功 (3)拉力的功率 答案:(1)6N (2)18J (3)0.6w 例題10. 使用如圖所示的滑輪組提升物體A,已知A受到的重力為1275N,拉動繩自由端使物體A在 5s內上升5m,拉力F的功率為1.5kW,若忽略繩子的重力和滑輪的摩擦,求此過程中: (1)物體A上升的速度; (2)繩自由端移動的速度; (3)拉力F的大小; (4)動滑輪的重力; (5)拉力F做的功; (6)滑輪組對物體A做的功; (7)滑輪組對物體A做功的功率。答案:(1)1m/s (2)3m/s (3)500N (4)225N (5)7500J (6)6375J (7)1275w1. 填空題1.功的兩個必要因素是 和物體在 。2.功率是用來表示物體 的物理量。3.物體在大小為5N的水平拉力作用下,10s內沿水平地面前進2m,則拉力做的功為 J,功率為 W;若物體重20N,則重力對物體做的功為 J。4.如圖所示,小明同學用水平力F拉著木箱在水平方向運動了距離S,做的為W1,小亮同學用同樣大小的力拉著木箱在力的方向上運動了的距離S,做的功為W2,則W1 W2.5.如圖所示,A物重100N,在力F的作用下,以5cm/s的速度在水平面上勻速向右運動,此時彈簧秤的示數為10N,則A物體受到的摩擦力是_________N;拉力F為_________N;拉力在10s內所做的功為_________J. 二. 選擇題6.如圖所示描述的力,有對物體做功的是( ) 熊貓用力舉著杠鈴不動 用力拉繩勻速提升重物 用力搬石頭沒搬動 用力提著水桶沿水平方向移動 A B C D7.下列關于力做功的說法,正確的是( )(A) 汽車在水平公路上勻速行駛,汽車所受重力對汽車做功(B) 人提著箱子站在地面不動,手的拉力對箱子沒有做功(C) 過山車向下運動過程中,車上乘客所受重力對乘客沒有做功(D) 人把箱子從二樓提到三樓,手的拉力對箱子沒有做功8.一只重500N的箱子放在水平地面上,甲學生用100N的水平力將箱子水平移動10m,乙學生把這只箱子勻速提高2m,那么,他們做功的大小是( ) A.相等 B.甲學生做功多 C.乙學生做功多 D.條件不夠,無法確定9.甲、乙二人的體重相同,同時從一樓開始登樓,甲比乙先到三樓,則他們二人( )A.做的功相同,但甲的功率較大 B.做的功相同,功率也相同C.甲做的功較多,但功率相同 D.甲做的功率多,功率也較大10.兩個滑輪完全相同,其重力均為20N.分別用圖14-24所示的兩種方式,將重400N的物體以相同的速度勻速提升了10m,不計摩擦和繩重,則下列判斷正確的是( )A.F1做的功大于F2做的功B.F1和F2做的功相等C.F1做功的功率小于F2做功的功率D.F1和F2做功的功率相等11.小麗用40N的水平推力將一個重90N的箱子水平推動了1m;所用時間 2s;小宇又將這個箱子勻速提上了 0.4m高的臺階,所用時間1.5s。比較小麗、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之間大小的關系是( )A.W1> W2 P1< P2 B.W1> W2 P1> P2C.W1< W2 P1<P2 D.W1< W2 P1> P212.一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進相同的距離。拉力F做的功分別為W1和W2,則W1和W2的關系是 ( ) A B CA、 W1=W2 B、W1>W2 C、 W113.有甲、乙兩臺機器,甲乙做功之比2:3,甲乙所用時間之比1:3,比較甲、乙兩機器的功率,則P甲:P乙是( )A.3:2 B.2:1 C. 2:3 D.1:314.甲、乙兩物體分別在水平拉力作用下作勻速直線運動。若甲的質量是乙的4倍,甲所受的水平拉力是乙的2倍,甲的速度是乙的3倍,那么在同一時間內,拉力對甲、乙兩物體做的功之比為 ( ) A.24∶1 B.12∶1 C.6∶1 D.2∶115.某人騎一輛普通自行車,在平直公路上以某一速度勻速行駛,若人和車所受的阻力為20N,則通常情況下,騎車人消耗的功率最接近 ( )A.1W B.10W C.100W D.1000W16.用10N的水平推力推著重為60N的物體沿水平方向做直線運動,若推力對物體做了60J的功,則在推力做功的過程中( )A.物體一定運動了1m B.物體一定運動了6mC.物體一定受了10N的摩擦力 D.物體一定受了60N的摩擦力17.(多選)如圖8所示,用24N的水平拉力F拉滑輪,可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動。物體B重10N,彈簧測力計的示數為5N且不變。若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和軸摩擦,則下列說法中正確的是A.地面受到的摩擦力為7N B.滑輪移動的速度為0.4m/sC.水平拉力F的功率為4.8W D.在2s內繩子對物體A所做的功為4.8J18.(多選)如圖10甲所示,重為80N的物體在大小為30N、水平向左的拉力F1作用下,在水平面上以0.4m/s的速度做勻速運動,滑輪與繩子質量及滑輪軸處摩擦均不計。改用如圖10乙所示滑輪組后,該物體在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上向右勻速運動0.5m,下列說法正確的是 A.物體與地面之間的摩擦力為15NB.拉力F1的功率為24WC.拉力F2的大小為90ND.拉力F2做的功是30J 三. 計算題19.一輛轎車在水平路面上勻速直線行駛,轎車上的速度表如圖所示。求:⑴轎車行駛的速度是多少米/秒?⑵在2min內轎車行駛的路程是多少千米?⑶若轎車發動機提供的牽引力為F=1600N,則轎車通過上述路程牽引力做的功為多少焦?20.用如圖所示的滑輪組拉著重物,物體重600N,在水平桌面上做勻速直線運動,所受的阻力是物重的0.2倍,若不計動滑輪重及摩擦,物體以1m/s的速度勻速前進,求:⑴拉力F的大小 F⑵5s內拉力F所做的功 ⑶5s內拉力F的功率。21.如圖所示,滑輪組在拉力F的作用下,拉著重200N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動,物體A勻速運動時受的阻力為80N。忽略繩與滑輪間的摩擦,求拉力F的功率。22.在建筑工地上,工人師傅用圖所示的滑輪組提升建筑材料。已知提升重為600N的物體時繩自由端的拉力為200N。現用此滑輪組在4s內將1200N的物體勻速提升2m。若不計繩重和摩擦。求:⑴工人師傅做功為多少?⑵滑輪組對物體做功的功率。23.如圖所示,小明同學正利用滑輪組和金屬水桶從深井中提水,若水桶的材料密度為8g/cm3,水桶質量為4kg,水桶容積為20L。當盛滿水的水桶從井中慢慢提升(桶始終未出水面)時,小明對繩的拉力F=25N,不計繩子重力和摩擦,試求:(1)桶在井水中所受浮力多少?(2)動滑輪有多重?(3)水桶被提離井中水面后,以0.2m/s的速度勻速豎直上升,小明對繩子自由端拉力的功率多大?參考答案:1.作用在物體上的力,力方向上移動一段距離 2. 做功快慢 3. 10, 1 , 0 4. 等于 5. 10, 20, 5 6. B 7. B 8. A 9. A 10.C 11.A 12.A 13.B 14.C 15. C 16. B 17. AD 18. BCD 19. (1)90km/h(2)3km(3)4800000J 20. (1)40N,(2)600J,(3)120w 21.120w 22. (1)3200J.(2)600w 23. (1) 5N,(2)15N,(3)51w 本節課知識要點PWt=典型例題SAF課堂針對訓練圖14-24圖8圖10甲 乙 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫