第六讲 功与功率.docx
- 文档编号:7673806
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:139.84KB
第六讲 功与功率.docx
《第六讲 功与功率.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第六讲 功与功率.docx(14页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第六讲功与功率
第六讲功与功率
知识点一:
功:
1、力学里所说的功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力;二是物体在
力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:
有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:
☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
3、力学里规定:
功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:
W=F*S
4、功的单位:
焦耳,1J=1N·m。
把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5、应用功的公式注意:
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。
知识点二:
功率
1、定义:
单位时间里完成的功
2、物理意义:
表示做功快慢的物理量。
3、公式:
=Fv
4、单位:
主单位W常用单位kWMW马力
换算:
1kW=103W1MW=106W1马力=735W
某小轿车功率66kW,它表示:
小轿车1s内做功66000J
5、功率的正确理解:
功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功。
典型例题:
[例1]下列情况中,力对物体做了功的是()
A、起重机吊着工件静止在空中
B、小刚用300N的力提一桶水在平直路上行走100m
C、木块在水平光滑的冰面上匀速直线运动
D、小明用力推行李车使车在水平路面上前进
解答:
D
[剖析]起重机对工件有竖直向上的拉力,但没有移动距离,所以没有做功,故A不选。
小刚对水桶有竖直向上的拉力,但移动方向是水平的,没有在拉力的方向上移动距离,水桶移动的距离与拉力方向垂直,所以拉力对水桶没有做功故B不选。
冰块在光滑的冰面上匀速滑动,因为冰面光滑,所以没有摩擦力,又因为冰块匀速运动,所受合力为零,所以在水平方向上不受推、拉力。
只是在竖直方向上受重力和支持力。
因此,水平方向上没有力对冰块做功,而竖直方向上,重力、支持力的方向都与冰块运动方向垂直,所以重力、支持力也没有对冰块做功。
故C不选。
用力推车,对车有水平推力,且车沿水平方向通过了距离,所以推力做了功,故选D
[例2]光滑的水平面上和粗糙的水平面上推车,如果所用的力和作用时间相同,并且车在光滑面上通过的距离远,则推力对小车做的功是 ( )
A.在光滑的水平面上做功较多 B.在粗糙平面上做功较多
C.在两个水平面上做功一样多 D.要由车通过这段距离的时间决定
【分析】力做功的大小与两个因素有关:
力的大小和物体在力的方向上通过的距离。
由题可知力的大小相同,决定做功大小是小车在水平面上通过的距离长短。
在相同的时间内,小车在光滑的水平面上通过的距离远,则做功多。
【解答】A
[例3]贵州省有一个全国著名的旅游风景区――黄果树瀑布。
每当雨季来临时,各地的游客不绝,观赏瀑布的雄伟壮观。
若瀑布每分钟大约有900t的水从60m高的悬崖倾泻到地面上。
(1)每分钟这些水的重力做了多少功?
(2)如果能通过水力发电的方式将水重力做功的60﹪转化为电能,这个发电系统的输出功率是多大?
【分析与解答】
(1)水的重力做功应为水的重力与水下降的高度的乘积,即W=FS=mgh,将每分钟 水的重力mg=1.0×103kg∕m3×900m3×9.8N∕kg=8.82×106N,下降高度h为60m代入即可计算出W=5.92×108J
(2)根据P=W/t可知:
发电系统的功率为有用功除以时间,故P=5.92×106W
[例4]某人用600N的水平推力,在半分钟内,将重400N的物体沿水平路面向前移动15m,重力对物体做功______J,人的水平推力对物体做的功为_____J,推力对物体做功的功率为W。
解答:
09000300
[剖析]在水平路面上运动的物体,在竖直方向上受重力和支持力,在水平方向上受推力和摩擦力。
重力方向与水平运动方向垂直,重力对物体没有做功,即重力做功为0。
推力对物体做的功:
W=F·s=600N×15m=9000J
人做功的功率为:
P=W/t=9000J/30s=300W
【基础精练】
1、小强用1000N的水平推力将重3000N的小车沿水平路面移动了500m,小强的推力做功____J,重力做了____J的功。
2、一名装卸工人将质量为100kg的油桶,沿长5m、高1m的斜面推上货车,不计桶与斜面间的摩擦,这名工人所用的推力为N,推力做功J。
3、马拉着质量为2000kg的车在平直的公路上前进了200m,做了2×105J的功,则马对车的拉力为。
4、船在水面上匀速前进,受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用,其中对船做功的是。
A、重力B、浮力C、牵引力D、阻力
5、举重运动员在2s内把1800N的杠铃举高2m,他对杠铃做了___J的功,做功的功率为___W。
6、在学校跳绳比赛中,王红同学1min跳了120次,每次跳起的高度为5cm,已知她的质量为40kg,那么王红跳绳一次所做的功为_____J,其平均功率为____W。
7、甲、乙两台机器,甲的功率比乙的功率大,则()
A、甲比乙做功多B、甲比乙做功快
C、甲比乙做功少D、甲、乙做相同的功时甲用时间较多
8、如图14—6是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象,由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙的大小关系是()
A、P甲>P乙B、P甲=P乙
C、P甲
9、关于机器的功率,下列说法中正确的是()
A、机器的功率越小,做功越慢
B、机器的功率越大,做功越多
C、机器的功率越小,机械效率越少
D、机器的功率越图14-6
【能力拓展】
1、水平地面上的物体在水平恒定的拉力F的作用下,沿ABC方向做直线运动,已知AB=BC,若AB段是光滑的,拉力F做功为W1,BC段是粗糙的,拉力F所做功为W2,则W1与W2的大小是()
A、W1>W2B、W1=W2C、W1 2、在一次体育课上,甲、乙两同学进行爬竿比赛。 甲从某一位置匀速爬到竿顶用时9s,乙从同一位置匀速爬到竿顶用时10s,若甲、乙两人体重之比是5: 6,则他们爬竿的功率之比为P甲: P乙是() A、4: 3B、3: 4C、27: 25D、25: 27 3、高出水面20m处有一水箱,容积为60m3,要用一台水泵抽水,一小时可将水箱充满,这台水泵的功率至少是多少千瓦? (取g=10N/kg) 练习题一 一、填空: 1.物理学里的功包括两个必要的条件: 一是作用在物体上的,二是物体在力的方向上通过的。 2.物理学中规定: 功等于与的乘积。 其公式为。 功的国际单位名称是,符号为。 3.重力为100N的物体,受到20N的水平拉力,在水平面上匀速前进5m,则重力做功为_________J,拉力做功为_________J. 4.一辆汽车满载时总重 N,在 N的牵引力作用下上坡,已知汽车沿斜坡前进了500m,在竖直方向升高了10m,那么牵引力对汽车做了_________J的功,汽车克服重力做了_________J的功. 5.斜面长为5m,高为3m,要把一个600N重的物体沿斜面匀速推至顶端,在不考虑摩擦等阻力的情况下,所加的推力是_________N. 二、选择: 1.下列关于功的各种说法中,正确的是( ) A.只要有力作用在物体上,就一定做了功 B.只要物体移动了距离,就一定做了功 C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功 D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功 2.下列关于做功多少的一些说法,正确的是() A、物体通过的距离越长,做功越多. B、作用在物体上的力越大,做功越多. C、外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功越多. D、以上说法都不对. 3.从滑梯上匀速滑下,在这个过程中,下列说法正确的是() A、受到的力都做了功B、受到的重力没有做功 C、受到的支持力没有做功D、对滑梯的压力做了功 4.做1J的功就相当于() A、把质量是1kg的物体移动1m做的功 B、把1N重的物体水平移动1m所做的功 C、把质量是1kg的物体匀速举高1m所做的功 D、把1N重的物体匀速举高1m所做的功 5.小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。 足球沿水平场地向前运动了30m,则足球运动员对足球做的功是() A、0B、150JC、6000JD、无法计算 6.甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两物体在移动相同的距离的过程中,推力所做的功分别为 和 ,则() A. B. C. D.无法确定 7.一只箱重1000N,放在水平地面上,若用100N的水平推力将箱沿力的方向匀速推动1m,则() A.箱子受到的摩擦力是1100N.B.推力做功1100J. C.箱子受到的摩擦力是900N.D.推力做功100J. 8.小强将重100N的物体拎到5m高的楼上,如果采用以下三种方式: 直接用手拎、用定滑轮提、用动滑轮提,不计摩擦及滑轮重,则对物体做功() A、直接拎重物做的功多B、用定滑轮提做的功多 C、用动滑轮提做的功多D、三种方式做的功相同 9.两个光滑斜面,其长度之比是3: 4,顶端高度之比是2: 3,将同一物体分别从斜面底端匀速拉至顶端,拉力所做的功之比是() A、1: 1B、2: 3C、9: 4D、4: 9 10.汽车拉一拖车沿着平直公路做匀速直线运动走了5m,汽车对拖车所做的功为 ;若汽车改做变速直线运动,且走同样多的路程,汽车对拖车做的功为 ,则() A、 B、 或 都有可能 C、 D、 或 都有可能 三、计算: 1.小牛的体重为500N,沿着楼梯登上三楼教室,若每层楼梯有15级台阶,每级台阶高20cm,问小牛从地面登上三楼需做多少J的功? 2.马拉着质量是1800Kg的车在水平路面上行驶了300m,做了 J的功,求马的水平拉力是多少N? (g取10N/kg) 3.小新乘出租车在平直公路上匀速行驶,出租车的牵引力为 ,请你根据他乘车到达目的地的车票发票,求: ⑴出租车行驶的时间; ⑵出租车行驶的速度; ⑶出租车在这段时间所做的功。 1.力距离2.力距离W=Fs焦J3.01004.4.1×1068×105 5.360二、选择: 1.D2.D3.C4.D5.D6.B7.D8.D9.B10.D三、计算: 1.3000J2.1000N3. (1)5min (2)72km/h(3)1.8×107J 功和功率 [课堂巩固] 1. 在物理学中规定叫做力对物体做了功.功等于,它的计算公式是,国际单位制单位是,用符号来表示。 2. 在下列各种情况中,所做的功各是多少? (1)手用向前的力F推质量为 m的小车,没有推动,手做功为。 ( 2)手托一个重为25N的铅球,平移3m,手对铅球做的功为。 (3)一只质量为m的苹果,从高为h的树上落下,重力做功为。 3. 叫做功率.它是用来表示物体的物理量.功率的计算公式是,它的国际单位制单位是,符号是。 4. 举重运动员在5s内将1500N的杠铃匀速举高了2m, 则可知他对杠铃做的功为,功率是。 5. 两个体重相同的人甲和乙一起从一楼上到三楼, 甲是 跑步上楼,乙是慢步上楼.甲、乙两人所做的功 W甲 W乙,他们的功率P甲 P乙。 (填“大于”“小于”或“等于”)。 6. 一辆江西产的“全顺牌”汽车,在昌九高速公路上以30m/s的的速度匀速行驶,受到的阻力是2000N,这辆汽车1min做的功是_________J. 7. 用8.5N的水平拉力,使质量为10㎏的物体沿水平方向匀速移动10m,则拉力做的 功是________J,重力做的功是________J,物体受到的摩擦阻力等于________N. 8. 小车重200N,人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中,下列判断正确的是 A.重力做功为10000J B.人对车做功10000J C.人对车做功1500JD.小车受到的阻力是230N 9.关于功率,下列说法正确的是 A. 力对物体做的功越多,功率就越大B. 做功时间短的机械功率大 C. 完成相同的功,用的时间越长,功率越 大D. 功率大的机械在单位时间里做的功多 10.一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是 A.粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多 C.两次做功一样多D.条件不够, 无法比较两次做功的多少 11.小明同学从地面走上10m高的四楼教室,估计他克服重力做的功为 A.500WB.500JC.5000WD.5000J 12. 质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落,且下落的高度相等。 已知甲下落的速度为1m/s,乙下落的速度为2m/s,则下落过程中重力对两物体所做功的判断正确的是 A.对两物体做的功一样多 B.对甲做的功多 C.对乙做的功多 D.无法判断 13. 功率相同的两辆汽车,各自在水平公路上做匀速直线运动,汽车甲在半小时内行驶15km,汽车乙在2min内行驶1200m,则 A.两车牵引力之比为5︰6B.两车发动机做功之比为1︰1 C.两车速度之比为1︰1D.两车所受阻力之比为6︰5 14. 一台机器的功率是150W,它表示的含义是 A.这台机器所做的功只能是150J B.这台机器1min内做功150J C.这台机器1s所做的功是150J D.这台机器在1s内所做的功是150W [课后提升] 15.某汽车发动机输出功率为30kW,恰能以54km/h,匀速行驶4.5km,其间发动机共做功J,汽车行驶时受到的阻力为N。 当汽车上坡时,只能保持36km/h的速度匀速行驶时,此时汽车发动机牵引力为N。 16.一台功率为40kW的拖拉机, 在平直的农 田里以0.5m/ s的速度耕田。 求: (1)拖拉机在耕田时受到的阻力; (2)拖拉机耕田1.5 h,拖拉机所做的功。 17. 一电梯在10s内可以将质量为1.2t的货物由底层地面匀速运至四楼楼顶,若每层楼的高度是3.5m,那么电梯做功的功率是多少? (g取10N/kg) 【强化练习】 一.选择题: 1.在水平地面上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,前进了10m(如图1所示),推箱子的朋友做功为: () A、50000JB、1500JC、5000JD、500J 2.李明同学把掉到地面上的物理课本捡起来,放回到桌面上。 根据你平时对物理课本的重力和桌面高度的观察与了解,估算李明同学捡回课本时手克服课本的重力所做的功约为()。 A.0.015JB.0.15JC.1.5JD.15J 3.一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。 关于拉力所做的功,下列说法中正确的是: () A.在粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多 C.两次做功一样多D.条件不够,无法比较两次做功的多少 4.奥运会举重冠军杨霞在比赛时,第一阶段把100多公斤的杠铃很快地举过头顶,第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟,三名裁判都亮出了白灯,这次举重成功。 关于她举重时对杠铃做功的情况,下列说法中正确的是() A.她在第一阶段内没有做功;B.她在第二阶段内没有做功; C.她在两个阶段内一直都在做功;D.她在两个阶段内一直都没有做功。 5.质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落,且下落的高度相等。 已知甲下落的速度为1m/s,乙下落的速度为2m/s,则下落过程中重力对两物体所做功的判断正确的是: () A.对两物体做的功一样多;B.对甲做的功多; C.对乙做的功多;D.无法判断。 6.水平路面上有一个重500N的小车,在100N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5m,在这一过程中() A.车受到的阻力是600NB.拉力对车做功500N C.车受到的阻力是100ND.重力对车做功2500J 7.一个同学用120N的力,将一个重4N的足球踢到25m远处.对他踢球时做功的情况,下列说法正确的是() A.做功300J;B.做功100J; C.没有做功;D.做了功,但条件不足,无法计算做功的多少。 二.填空题: 8.步枪子弹火药爆炸时产生的气体对弹头的平均推力为12000N,如果枪膛长60cm,气体将弹头推出枪膛做的功是___J。 9.小红用100N的水平力把重为500N的木箱沿水平地面拉动6m,小红做的功为______J;大刚把这只箱子扛到6m高的楼上,大刚做的功为_______J。 10.起重机的钢绳将500N的物体匀速提高6m后,又水平匀速移动4m,钢绳对物体所做的功为。 11.重100N的物体在40N水平拉力作用,由静止开始沿水平面运动5m,拉力做功___J,重力做功____J。 图3 功率 一.填空题: 1.小强同学住在花园小区3号楼。 放学后,他从一楼上到五楼共用了20s。 若小强及书包总重为400N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率是___W。 2.登楼比赛,看谁的功率大为此,活动中必须测量的物理量有: ,,。 3.图1所示: 为甲、乙二台功率一定机器做功时所得出的做的功与时间的关系图象,由图可知机器的功率更大,若甲、乙机器做相同的功,乙机器做功的时间更。 4.常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W,那么在一天时间内心脏做功J,这些功可以把一个质量为60kg的人匀速举高m。 5.小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率.如图2所示,他用尺量出握拳时手臂的长度,并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表,请在空格处补上相应的数据. 臂长l/m 体重G/N 拉上去的次数 克服重力所做的功W/J 时间t/s 功率P/W 0.6 500 5 12 二.选择题: 6.正值农忙季节,农田需要大量的灌溉用水,若水泵在0.5h内把360m3的水抽到5m高处(g取10N/kg),则水泵对水做功的功率至少为() A.1.8×106JB.3.6×106WC.10kWD.3.6×107W 7.关于功率,下列说法正确的是() A做功多的机器,功率一定大 B做功时间短的,功率一定大 C做相同的功,所用时间短的,功率一定大 D以上说法都不对 8.三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,甲沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,则关于三辆车的功率的说法正确的是() A、甲车的功率最大B、丙车的功率最大 C、三辆车的功率一样大D、条件不足,无法比较 三、计算题: 9.耕地的拖拉机在1min40s内匀速前进了300m的路程,已知它的功率是24kW,问 (1)拖拉机做的功是多少? (2)拖拉机受到的平均阻力是多大? 10.在一些建设施工工地上,可以看见各种大型起重机。 图4所示是一种起重机的简易图,为了保证起重机起重时不会翻倒,起重机右侧配有一个重物M。 现测得重物M的质量为4吨,AB为10米,BC为4米,CD为1米,。 (g取10牛/千克) (1)该起重机可起吊的最大物重为多少? (起重机本身的重不计) (2)现要将质量为1.8吨的货物提高到某一地点,如果不考虑起重机所做的额外功,要计算起重机的功率是多大,还必须知道哪些物理量? 怎样计算出功率的大小? (只要求写出所需的物理量各相应的计算公式) 11.1功 11.1参考答案: 一.选择题: 1.D2.C3.C4.B5.A6.C7.D 二.填空题: 8.7200J。 9.600J,3000J。 10.3000J。 11.200J,0。 12.300N,120J。 探索与实践: 没有做功,因为石头在力的方向上没有通过距离。 功率参考答案 一.填空题: 1.240W。 2.体重、时间、楼高。 3.甲,长。 4.129600J,220W。 5.1500J,125W。 二.选择题: 6.C7.C8.C。 三.计算题: 9. (1)2.4×106J (2)8×103N。 10略 11.1功 (2) 1. (1)作用在物体上的力 (2)在力的方向上通过一段距离2.力功距离力3.2×10404.2005.36.矮个子运动员克服杠铃做的功相对高个子运动员少7.C8.A9.D10.D11.C12. (1)50s (2)2.4×106J13.50m14.5000J15.310016.360.2417.6003000360018.40509019.10020.19621.900022.A23.A24.0.784J
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六讲 功与功率 第六 功率