功和功率學生

3.31功3.31功知識梳理知識梳理(1)功：一個力作用在物體上，并且物體在力的方向上通過了一段距離，則這個力有了“成效”，就說這個力對物體做了功。(2)做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的路程。這兩個因素缺一不可。(3)力不做功的三種情況三種情況原因?qū)嵗芯嚯x無力物體沒有受到力的作用，但由于慣性通過了一段距離，這時沒有力做功足球離開腳后在水平面上滾動了一段距離，人對足球沒有做功有力無距離有力作用在物體上，但物體沒有動，即物體沒有通過距離兩名同學沒有搬起石頭，所以對石頭沒有做功力與距離垂直物體受到了力的作用，也移動了一段距離，但通過的距離與力的方向垂直提著水桶水平移動一段距離，豎直提水桶的力不做功(4)功的計算①計算公式：力學中規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積，即W＝FS。②功的單位：功的單位是焦，符號為J.1J=1N×1m=1N?ma把兩只雞蛋舉高1米，所做的功大約為1焦耳。b把一本<科學>書從地面撿起放回桌面所做的功大約為2焦耳。③應(yīng)用W=Fs計算功時，力與物體通過的距離方向一致，且對應(yīng)同一物體、同一段時間.注意事項a．分清是哪個力對物體做功，即明確公式中的F；b．公式中的“s”是在力F的方向上通過的距離，必須與“F”對應(yīng)；c．F、S的單位分別是N、m，得出功的單位才是J。(5)做功的實質(zhì)：做功的過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程，力對物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。因此，可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少，能量的單位與功的單位一樣，也是焦耳。例題分析例題分析1.如圖是某同學扔實心球時的四個階段。其中手對實心球做功的階段是（）①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③現(xiàn)有甲、乙、丙三個質(zhì)量不同的物體（m甲>m乙>m丙），在相等的恒力F作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s，如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是（）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3．關(guān)于功的說法正確的是(

)A．小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時，推力對汽車做了功B．吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功C．足球在水平地面上滾動一段距離時，腳對足球做了功D．舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，舉重運動員對杠鈴做了功4．子彈在槍膛內(nèi)受到火藥爆炸后產(chǎn)生的對氣體的平均推力是800N，子彈的質(zhì)量為20g，槍膛長55cm，射出后，子彈在空中飛行了80m，則氣體對子彈所做的功是（）A．4×104J B．1568J C．440J 課堂練習課堂練習1．對物體做功的理解，下列說法正確的是（）.A．作用在物體上的力越大，力對物體所做的功越多B．物體通過的路程越長，作用在物體上的力對物體所做的功越多C．有力作用在物體上，物體在這個力的方向上通過了距離，這個力對物體做了功D．有力作用在物體上，這個力就一定對物體做功2．小明將掉在地面上的科學書撿起來放在課桌上，他對課本所做功最接近于（） C．2J D．20J3．在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙，乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為m、2m的兩個物體在大小都為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結(jié)論正確的是（）A．甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功 B．甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功C．甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功 D．條件不足，無法比較4．在排球運動中，跳發(fā)球（如圖所示）是最具威力的發(fā)球方式?，F(xiàn)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．0J5．如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO=LOB，用頻閃相機每隔相同的時間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F在AO段所做的功為W1，拉力F2在OB段所做的功為W2，物體在AO段受到的摩擦力為f1，在OC段受到的摩擦力為f2。下列判斷正確的是（）A．W1>W2 B．W1<W2 C．f1>f2 D．f1<f26．用彈簧測力計沿豎直方向兩次拉著同一物體向上運動t1、t2時間（忽略空氣阻力），如圖所示的圖線①、②分別表示這兩次運動情況。其對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，拉力所做的功分別為W1、W2，則它們的關(guān)系正確的是（）A．F1=F2W1=W2B．F1=F2W1>W2C．F1>F2W1>W2D．F1<F2W1<W27．某工人在水平地面上用150牛的水平推力推重為800牛的物體勻速直線前行了4米，松手后物體又向前滑行了1米，在整個過程中，重力做的功為_____焦，摩擦力做的功為_____焦，推力做的功為_____焦。8．如圖甲所示，用彈簧測力計豎直向上緩慢提升靜止在水平桌面上的鉤碼，彈簧測力計的示數(shù)F與彈簧測力計的零刻度線A點上升高度hA之間的關(guān)系如圖乙所示.則鉤碼的重力大小為________N；從開始提升到hA=15cm的過程中，彈簧測力計的拉力對鉤碼做功為________J。課后鞏固課后鞏固1．如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定在水平面，一小球由A點以一定的速度v沿軌道滾下，經(jīng)另一側(cè)與A等高點B后到達最高點C。下列分析正確的是（）A．整個過程只有重力在對小球做功B．小球在A點的慣性比在C點的慣性大C．小球在A點的動能比在B點的動能大D．小球在A具有的機械能等于它在C點具有的重力勢能2．小明用10牛的推力，將桌面上20牛的重物水平推動1．2米后，物體掉落到地面后水平向前繼續(xù)運動了1米，在這個過程中（

）推力對物體做功24焦耳 B．推力對物體做功12焦耳C．重力對物體做功0焦耳 D．桌面支持力對物體做功16焦耳3．小金在體育中考力量類項目選擇了引體向上，結(jié)果完成了12次，得到滿分10分，小金同學在這次考試中符合實際是（）抓手的橫杠離地面高度約10分米 B．完成考試用時3秒C．做完一次做功約200焦耳 D．提升時手對桿的拉力約為60牛4．如圖甲所示，完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1作用下，A、B一起以0.5米/秒的速度做勻速直線運動，此時木塊B所受到的摩擦力為_____牛；若將AB緊靠在一起放在同一水平桌面上，用15牛的水平力F2推A，使它們一起運動了0.6米（如圖乙），則該過程中推力F2做的功為_____焦，木塊A和B動能總共增加_____焦。5．如圖甲所示，粗糙程度相同的水平地面上有一物體，受到方向不變的水平推力的作用，其F﹣t和v﹣t圖像分別如圖乙和圖丙所示。由圖像可知，0~3s時，推力對物體做功________J。t＝4s時，物體受到的摩擦力是________N，9~12s內(nèi)，推力對物體做功________J。3.33.32功率知識梳理知識梳理1、如何比較做功的快慢方法：①若做功相同，比較做功的時間，所用的時間越少做功越快，所用的時間越多，做功越慢。②若做功時間相同，比較所做功的多少，做功越多做功越快，做功越少做功越慢。③若做功的多少和所用時間都不相同，則通過計算（做工的多少與做功所用時間的比值）進行比較。我們用單位時間內(nèi)所完成的功的多少來表示做功的快慢。因此單位時間里完成的功叫做功率。功率反映了物體做功的快慢。3、功率用符號“P”表示，單位是瓦特，符號是W。即公式：P＝eq\f(W,t)(其中W是物體所做的功，單位是J；t是做功所用的時間，單位是s)4、工程技術(shù)上還常用千瓦（kW）、兆瓦（MW）作為功率的單位，1kW=1000W，1MW=106W5、功率的另一個計算公式：當物體在動力F作用下，以速度v沿力F方向做勻速直線運動時，力F所做的功W=Fs=Fvt。力F做功的功率：P=由P=Fv知，功率一定時，機器的牽引力和速度成反比6、對兩個公式的理解：P=W功率的定義式。它表示做功的物體在t時間內(nèi)的平均功率。無論受力物體運動狀態(tài)如何普遍適用。

P=Fv功率的推導式，它是物體在恒力F作用下，以速度v勻速運動時推導出來的。它能表示物體的瞬時功率。7、功率表示做功的快慢，不表示做功的多少，一個力做功的多少由功率和時間兩個因素決定。功率大的機械，做功不一定多；做功多的機械，功率也不一定大。例題分析例題分析1．小莉和同學們到龍門山旅游時進行了一場登山比賽。下列有關(guān)功率的說法正確的是（）A．用時最短的功率最大 B．速度最快的功率最大C．體重最大的功率最大 D．做功最快的功率最大 2．春游時，兩位體重相同的同學分別沿緩坡和陡坡同時開始爬同一座山，結(jié)果同時到達山頂，則兩人爬山過程中克服體重所做的功和功率的大小關(guān)系是（）A．爬緩坡的做功少，功率小 B．爬緩坡的功率較小，但做功相等C．兩人克服體重所做的功和功率都相等 D．爬緩坡的做功較少，功率相等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(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物體速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示。下列說法錯誤的是（）A．該物體在6～9s內(nèi)F做功的功率是8WB．該物體在3～6s內(nèi)受到的力不是平衡力C．該物體在3～6s內(nèi)受到的摩擦力為6ND．在0～3s內(nèi)F沒有做功4．如圖，用大小為10N的作用力F將重為5N的物體豎直向上提起(不計空氣阻力)，相繼經(jīng)過A、B、C三點，已知AB=BC，F(xiàn)在AB段做功為W1，功率為P1；在BC段做功為W2，功率為P2，則下列關(guān)系正確的是(

)A．W1<W2

P1<P2 B．W1=W2

P1<P2C．W1=W2

P1>P2 D．W1>W2

P1>P2課堂練習課堂練習1．在校運動會100米比賽中，一名中學生在跑道上奔跑時，所受的阻力約為人重力的0.02倍，以下與該生跑步功率最接近的是（）A．20WB．60WC．500WD．1000W2．小科用水平推力使重為的木箱在光滑的水平面上通過距離s，用相同的的水平推力使重為的木箱在粗糙的斜面上通過距離s，若推動木箱的時間相同，則小科（）A．對木箱做的功多 B．對木箱做的功多C．推木箱功率小 D．推木箱、功率相同3．如圖所示，AC>BC，在相同時間內(nèi)把同一物體分別沿斜面AC、BC勻速推上頂端，推力分別為F1、F2，功率分別為P1、P2，在不考慮摩擦的情況下（）

A．F1＜F2，P1=P2 B．F1>F2，P1>P2 C．F1=F2，P1=P2 D．F1＜F2，P1＜P24．如圖所示，湖水中有兩艘小船，繩子的一端拴在甲船上，乙船上固定著滑輪，繩子繞過滑輪，站在甲船上的人用80N的力拉繩子的自由端。如果在20s內(nèi)甲船向右勻速移動了10m，同時乙船向左勻速移動了4m，則人對繩子的力做功的功率是（）A．112W B．140W C．30W D．40W5．在體育課上，某同學練習爬桿。他第一次勻速爬到桿頂用時8s，第二次勻速爬到桿頂用時10s，則他兩次爬竿功率之比為（

）A．5：4 B．4：5 C．25：16 D．16：256．一只木箱放在水平地面上，地面上各處粗糙程度相同。對木箱施加一個方向不變的水平推力F（如圖甲）；F的大小與時間t的關(guān)系、木箱的運動速度v與時間t的關(guān)系圖像如圖乙所示。

（1）由圖象可知當t=1s時，木箱處于___________狀態(tài)；

（2）2?4s內(nèi)，木箱所受摩擦力大小為___________N；

（3）4?6s內(nèi)，推力F對木箱做功的功率為___________W。7．智能掃地機器人進入百姓家，它集激光雷達、攝像頭、超聲波雷達等傳感器于一體，可自主作業(yè)。如圖所示是質(zhì)量為的掃地機器人某次工作時路程與時間變化圖像。此過程機器人所提供的牽引力為。求：（1）該機器人工作時的能量轉(zhuǎn)化是______轉(zhuǎn)化為______。（2）20秒內(nèi)該機器人牽引力所做的功______；（3）機器人工作時牽引力的功率______。8．利用如圖所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重為500N的貨物沿斜面由底部勻速推到頂端，耗時20s，在這過程中克服貨物重力做的功是__________J；推力做的功是__________J；推力做功的功率為__________W。課后鞏固課后鞏固1．圖中是一個兩面光滑有斜面，大于，同一個物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運動到C點，所需拉力分別為、，所做功分別為、，則（

），B．，C．，D．，2．用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（

）A．B．W1=W2C．W1=2W2 D．W1=4W23．跳繩是體育中考項目之一，也是運動量較大的活動。已知某跳繩者的質(zhì)量為50千克，跳繩者的重心高度隨時間變化的情況如圖所示。則此跳繩者在1分鐘內(nèi)克服重力做功的平均功率為（） B．75瓦 C．135瓦 4．小龍家最近買了輛轎車。若轎車以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，運動的速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，則經(jīng)過10s轎車發(fā)動機所做的功是___________J，當牽引力為___________N時轎車能保持勻速直線運動。5．如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A，已知AB>AC，施加的力分別為F1、F2，拉力做的功為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2，則F1______F2，W1______W2，P1______P2。（選填“<”、“=”、“>”）3.33.33功和功率有關(guān)計算例題分析 例題分析1．鄭皓同學利用暑假積極參加社會實踐活動，到養(yǎng)老院當義工，在活動中要幫助老人將一箱礦泉水從一樓搬到三樓。鄭皓將礦泉水從一樓提到6米高的三樓，用時30s。已知這箱礦泉水的質(zhì)量為6kg，鄭皓的質(zhì)量為50kg。（g=10N/kg）（1）鄭皓對這箱礦泉水做了多少功？（2）在整個過程中鄭皓做功的功率是多少？2．2021年5月15日，“天問一號”著陸器成功降落火星，如圖甲所示。質(zhì)量為1300千克的“天問一號”在距火星表面100米高處短暫懸停，選定安全地點后著陸。某同學對最后100米的降落過程，其速度大小隨下降高度的變化作了簡單的模擬繪圖，如圖乙所示。已知同一物體在火星上的重力是地球上的，求：（1）在100米降落過程中，“天問一號”所受火星重力對它做了多少功？（2）在勻速下降期間，“天問一號”所受火星重力對它做功的功率為多大？課堂練習課堂練習1．一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時所受的阻力為車總重的0.1倍，貨車（含駕駛員）空載時重為2.5×104N。(1)求貨車空載行駛時所受的阻力大?。?2)求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時，10s內(nèi)貨車牽引力做的功。2．隨著我國國力迅速增強和捍衛(wèi)國家利益的需要,中國首艘航空母艦“遼寧艦”于2012年9月25日正式交接海軍。若某次海試該艦推進動力功率為1.2×105kW，連續(xù)巡航10h，勻速航行360km．問：（1）該艦勻速航行的速度為多少m/s?______（2）該艦推進動力做的功為多少?______（3）若該艦在海上水平勻速直線航行，它受到的阻力是多大?_______3．一位攀巖愛好者體重60千克，背著7.2千克的背包，用了20分鐘時間登上了一座峭壁，已知攀巖者距離起點高度50米。求這個過程中：（1）攀巖者對背包做了多少功？______________（2）攀巖者克服自身重力做了多少功？______________（3）攀巖者做功的功率是多大？（g=10N/kg）______________4．2010年3月，大型國寶珍品——秦始皇兵馬俑在浙江省博物館展出。小紅參觀時發(fā)現(xiàn)，秦俑腳下都踏踩著一塊正方形或長方形的踏板，如圖16所示。為了弄清這種制作的好處，她收集了一尊站立姿態(tài)兵馬俑的有關(guān)數(shù)據(jù)：體重（含踏板）1600N，踏板面積1.6×102m2。問：（g取10N／kg）（1）這尊兵馬俑（含踏板）的質(zhì)量是多少?（2）這尊兵馬俑豎放在水平地面上時，對地面的壓強是多少?（3）工人將該兵馬俑抬上0.5米高的展臺，則起重機至少需要做多少的功？課后鞏固課后鞏固1．吉利科技集團推出的“曹操出行”新能源共享汽車進駐我市以來，方便廣大市民的綠色出行。如圖所示，一輛“曹操出行”共享汽車以5m/s的速度在水平路面上勻速直線行駛3000m在這段路程中，該汽車的輸出功率保持1000W不變。求：（1）在上述勻速直線行駛的過程中，該汽車受到的阻力大小；（2）在上述勻速直線行駛的過程中，該汽