资源简介 功和功率专题讲义一.功的概念 1.功的概念:在物理学中,把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。 2.如果一个力作用在一物体上,使得该物体在这个力的方向上移动一段距离,我们就说 这个力对物体做了功。 3.做功的两个必要因素: (1)作用在物体上的力; (2)物体在力的方向上通过的距离。 4.不做功的三种情况: (1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动; (2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。 (3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;2.功的计算及单位 1.公式: W=F·S 各量单位 W:J(焦耳) F:N(牛顿) S:m(米) 2.国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。 3.公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力; ②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。 ③功的单位“焦”(1牛·米 = 1焦)。 4.常见的功: 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. 内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。 2. 说明: ①功的原理对于任何机械都适用。 ②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可 以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。 ④对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力):人做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)四.功率的物理意义 1.物理意义:表示做功快慢的物理量; 2.比较做功快慢的方法:①相同时间比较做功的多少; ②做相同的功比时间的大小;五.功率的符号单位及计算 1.定义:对物体所做的功与所用时间的比 2.符号:P 3.国际单位:瓦特,简称瓦,符号(W)常用单位:1 kW=1×10^3W 1 MW=1×10^3kW=1×10^6W 1马力=735W(了解) 马力:功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性 能。最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kW)来表示,1马力等于0.735千瓦。 1W=1J/s。 4.公式: P=Fv 5.注意事项两个W不要混淆 ①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力; ②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。 ③功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。6.滑轮组中的功和功率 1.结合滑轮组规律和功功率公式进行解题例题1. 如图所示为运动员投掷铅球过程的示意图,下列说法中错误的是 A.在a到b的过程中,运动员对铅球做了功 B.在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功 C.在c到d的过程中,没有力对铅球做功 D.在a到c的过程中,铅球的运动状态在不断变化答案:C例题2. 如图所示,在粗糙程度相同的表面上,用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉物体运动相同的路程 s,则下列关于拉力做功的判断中正确的是( ) (A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多 答案:C例题3.功的原理告诉我们,在使用机械时: A.使用任何机械都能省力,但不能省功 B.有些机械可以省力,有些机械可以省功 C.使用任何机械都可以省力,但不能省距离 D.有些机械可以省力,有些机械可以省距离, 但都不能省功答案:D例题4. 关于功率概念的理解,下列说法中正确的是( ) A.功率大的机械做的功多 B.功率大的机械做功时用的时间少 C.单位时间内完成的功越多,则功率越大 D.省力多的机械功率大答案:C例题5. 如图所示是一个两面光滑的斜面,θ<α。同一个物体分别沿AC和BC斜面受拉力匀速运动到C 点时,所需拉力分别为FA、FB,所做的功分别为WA、WB。则 A.FA=FB,WA=WB B.FA<FB,WA<WB C.FA<FB,WA=WB D.以上说法都不正确 答案:C例题6. 平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程之比 为3:2,则甲与乙( ) (A) 牵引力的功率之比为1:1 (B) 牵引力做功之比为3:2 (C) 牵引力做功之比为2:3 (D) 汽车所受的阻力之比为3:2答案:B例题7. 小红同学将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近 ( ) A. 0. 2J B. 2J C. 20J D. 200J答案:B 例题8. 重为100N的物体A,放在水平地面上,在20N水平拉力F作用下,以0.2m/s的速度做匀速直线 运动.(如图所示)求: (1)拉力在5s内对物体A所做的功; (2)拉力F的功率.答案:(1)20J (2)4w例题9.如图所示的装置中,重30牛的物体A,在水平力F的作用下以10厘米/秒的速度沿水平桌面做匀速 直线运动半分钟,此时弹簧秤的示数为2牛,(不计机械内部摩擦和机械自重) 求:(1)物体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 例题10. 使用如图所示的滑轮组提升物体A,已知A受到的重力为1275N,拉动绳自由端使物体A在 5s内上升5m,拉力F的功率为1.5kW,若忽略绳子的重力和滑轮的摩擦,求此过程中: (1)物体A上升的速度; (2)绳自由端移动的速度; (3)拉力F的大小; (4)动滑轮的重力; (5)拉力F做的功; (6)滑轮组对物体A做的功; (7)滑轮组对物体A做功的功率。答案:(1)1m/s (2)3m/s (3)500N (4)225N (5)7500J (6)6375J (7)1275w1. 填空题1.功的两个必要因素是 和物体在 。2.功率是用来表示物体 的物理量。3.物体在大小为5N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面前进2m,则拉力做的功为 J,功率为 W;若物体重20N,则重力对物体做的功为 J。4.如图所示,小明同学用水平力F拉着木箱在水平方向运动了距离S,做的为W1,小亮同学用同样大小的力拉着木箱在力的方向上运动了的距离S,做的功为W2,则W1 W2.5.如图所示,A物重100N,在力F的作用下,以5cm/s的速度在水平面上匀速向右运动,此时弹簧秤的示数为10N,则A物体受到的摩擦力是_________N;拉力F为_________N;拉力在10s内所做的功为_________J. 二. 选择题6.如图所示描述的力,有对物体做功的是( ) 熊猫用力举着杠铃不动 用力拉绳匀速提升重物 用力搬石头没搬动 用力提着水桶沿水平方向移动 A B C D7.下列关于力做功的说法,正确的是( )(A) 汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车做功(B) 人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功(C) 过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功(D) 人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功8.一只重500N的箱子放在水平地面上,甲学生用100N的水平力将箱子水平移动10m,乙学生把这只箱子匀速提高2m,那么,他们做功的大小是( ) A.相等 B.甲学生做功多 C.乙学生做功多 D.条件不够,无法确定9.甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则他们二人( )A.做的功相同,但甲的功率较大 B.做的功相同,功率也相同C.甲做的功较多,但功率相同 D.甲做的功率多,功率也较大10.两个滑轮完全相同,其重力均为20N.分别用图14-24所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是( )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.小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m;所用时间 2s;小宇又将这个箱子匀速提上了 0.4m高的台阶,所用时间1.5s。比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是( )A.W1> W2 P1< P2 B.W1> W2 P1> P2C.W1< W2 P1<P2 D.W1< W2 P1> P212.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。拉力F做的功分别为W1和W2,则W1和W2的关系是 ( ) A B CA、 W1=W2 B、W1>W2 C、 W113.有甲、乙两台机器,甲乙做功之比2:3,甲乙所用时间之比1:3,比较甲、乙两机器的功率,则P甲:P乙是( )A.3:2 B.2:1 C. 2:3 D.1:314.甲、乙两物体分别在水平拉力作用下作匀速直线运动。若甲的质量是乙的4倍,甲所受的水平拉力是乙的2倍,甲的速度是乙的3倍,那么在同一时间内,拉力对甲、乙两物体做的功之比为 ( ) A.24∶1 B.12∶1 C.6∶1 D.2∶115.某人骑一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近 ( )A.1W B.10W C.100W D.1000W16.用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60J的功,则在推力做功的过程中( )A.物体一定运动了1m B.物体一定运动了6mC.物体一定受了10N的摩擦力 D.物体一定受了60N的摩擦力17.(多选)如图8所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是A.地面受到的摩擦力为7N B.滑轮移动的速度为0.4m/sC.水平拉力F的功率为4.8W D.在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J18.(多选)如图10甲所示,重为80N的物体在大小为30N、水平向左的拉力F1作用下,在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。改用如图10乙所示滑轮组后,该物体在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上向右匀速运动0.5m,下列说法正确的是 A.物体与地面之间的摩擦力为15NB.拉力F1的功率为24WC.拉力F2的大小为90ND.拉力F2做的功是30J 三. 计算题19.一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶,轿车上的速度表如图所示。求:⑴轿车行驶的速度是多少米/秒?⑵在2min内轿车行驶的路程是多少千米?⑶若轿车发动机提供的牵引力为F=1600N,则轿车通过上述路程牵引力做的功为多少焦?20.用如图所示的滑轮组拉着重物,物体重600N,在水平桌面上做匀速直线运动,所受的阻力是物重的0.2倍,若不计动滑轮重及摩擦,物体以1m/s的速度匀速前进,求:⑴拉力F的大小 F⑵5s内拉力F所做的功 ⑶5s内拉力F的功率。21.如图所示,滑轮组在拉力F的作用下,拉着重200N的物体A以1.5m/s的速度在水平面上匀速移动,物体A匀速运动时受的阻力为80N。忽略绳与滑轮间的摩擦,求拉力F的功率。22.在建筑工地上,工人师傅用图所示的滑轮组提升建筑材料。已知提升重为600N的物体时绳自由端的拉力为200N。现用此滑轮组在4s内将1200N的物体匀速提升2m。若不计绳重和摩擦。求:⑴工人师傅做功为多少?⑵滑轮组对物体做功的功率。23.如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg,水桶容积为20L。当盛满水的水桶从井中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力F=25N,不计绳子重力和摩擦,试求:(1)桶在井水中所受浮力多少?(2)动滑轮有多重?(3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?参考答案:1.作用在物体上的力,力方向上移动一段距离 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 本节课知识要点PWt=典型例题SAF课堂针对训练图14-24图8图10甲 乙 展开更多...... 收起↑ 资源预览