内容正文:
考点抢分秘籍19 功和功率
抢分点1.判断力是否对物体做功
(1)功:物体在力的作用下,沿力的方向移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。符号:W。单位:焦耳(J)。
(2)做功的两个条件:A.物体受到力的作用;B.沿这个力的方向移动一段距离。
(3)不做功的3种情形:A.有力,无该力方向上移动的距离(有力无距离);B.有距离,无力(有距无力);C.有力,有距离,但力与距离的方向垂直(垂直无功)。
例题精选
(2020北京8)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动 B. 人将重物从地面拉到高处
C. 人推一块大石头没推动 D. 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
【答案】B
【解析】A.人用力搬石头没有搬动:有力,但在力的方向上未通过距离,未做功,A错。
B.人将重物从地面拉到高处:物体受到向上的拉力,在拉力的方向上通过了距离,拉力对物体做了功,B正确。
C.人推一块大石头没推动:有力,但在力的方向上未通过距离,未做功,C错。
D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动:人给箱子一个向上的力,箱子向上没有移动距离,人对箱子未做功,D错,选B。
【提分秘诀】有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
抢分秘练
1.(2020湘西)下图几种情景中,人做了功的是( )
A.人推车没有推动 B.搬而未起
C.物体在绳子拉力的作用下升高 D.提着滑板在水平路面上前行
【答案】C
【解析】A.人推车没有推动,有力,没有通过距离,所以不做功,A错。
B.搬而未起,有力,没有通过距离,所以不做功,B错。
C.物体在绳子拉力的作用下升高,有力,物体在力的方向上通过了距离,所以做了功,C正确。
D.提着滑板在水平路面上前行,力的方向是向上的,运动方向是水平的,没有在力的方向上通过距离,所以不做功,D错。选C。
2.下列情况中,力对物体做了功的是( )
A.手提着水桶在原地不动 B.小孩用力推箱子,未推动
C.物体在光滑的水平面上滑行 D.小孩用力将足球踢出去
【答案】D
【解析】AB.手提着水桶在原地不动,有力,但未移动距离,未做功,AB错。
C.物体在光滑的水平面上滑行,有距离,无力,未做功,C错。
D.小孩用力将足球踢出去,小孩用了力,在力的方向上移动了一段距离,D正确。选D。
抢分点2.功的计算
(1)功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
(2)功的计算公式:W=FS(F-力,单位:N;S-在力的方向上移动的距离,单位:m)1J=1N.m。变形公式:F=W/S;S=W/F。
例题精选
(2020成都24) 据光明日报客户端报道,“东方电机有限公司研制的世界首台百万千瓦水电机组核心部件完工交付”入选2019年中国十大科技进展新闻。首台百万千瓦转轮由多个叶片组成,每个叶片重达11吨。叶片由钢质材料制成,一个叶片的质量为11吨,钢的密度为ρ=7.90×103kg/m3,常数g取10N/kg。求:
(1)一个叶片的体积;(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功。
【答案】(1)1.39m3 (2)4.4×105J
【解析】(1)一个叶片的体积:V= = ≈1.39m3。
(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功:W=Gh=mgh=11×103kg/m3×4m=4.4×105J。
答:(1)一个叶片的体积为1.39m3。
(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功为4.4×105J。
【提分秘诀】在计算功之前,一定要搞清楚力和与之相对应的距离,距离一定要是在力的方向上移动的距离。
抢分秘练
1.在水平地面上,用100N的力沿水平方向拉着重150N的小车前进了10m,拉力做的功等于 J,重力做的功等于 J。
【答案】1000 0
【解析】10m对应的力是拉力100N。W拉=FS=100N×10m=1000J。在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0。
2.(2020宜昌25)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?(g=10N/kg)
【答案】(1) 39km/h (2) 14400J
【解析】(1) 无人机水平飞行的平均速度:V= = =39km/h。
(2)匀速上升二力平衡,拉力F=G,拉力对包裹做功:
W=Fh=Gh=mgh=