内容正文:
第11讲 功和功率及其计算
类型一:功及其计算
1.做功的两个必要的因素:一个是力作用在物体上,二是在力的作用方向上通过了一定的距离。
2.其中不做功的三种情况,有力无距离(物体虽然受力,但是物体没有在力的方向上通过距离),有距离无力(物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用)和距离垂直及物体受力没有移动,是物体沿力方向通过的距离,物体凭惯性运动。
【例1】如图所示,服务员送餐时,当服务员托着餐盘在水平路面上匀速行走时,他的手对餐盘______;当服务员托着餐盘从一楼厨房端上二楼的餐厅时,他的手对餐盘______。(选填“做了功”或“没做功”)
1.(湖北孝感·中考真题)对生活中的有关物理现象,其说法正确的是
A.利用斜面搬运物体,既可省力也可省功
B.建筑工地上尘土飞扬,不能说明分子在不停地作无规则运动
C.开车要系安全带,是为了在紧急刹车时减少驾驶员的惯性
D.刮大风时窗户有时会被向外推开,这是由于室外的大气压强大于室内的大气压强
2.(贵州安顺·统考中考真题)仅用8天就建成的武汉火神山医院,彰显的不仅是中国速度,更是战胜疫情的坚强决心。如图所示,为了在最短的时间完成地面基础建设,上百台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机总的( )
A.机械效率 B.功率 C.功 D.有用功
3.(湖北黄冈·统考中考真题)成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用。完全正确的一组是
A.①③ B.①② C.①④ D.②④
4.(2022·四川自贡·统考中考真题)小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为___________J,重力做功为___________J。
5.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)小丽穿上旱冰鞋,向前推墙,她会向后运动,这说明物体间力的作用是______。小丽推墙的过程,她对墙______(选填“有”或“没有”)做功。
6.(2022·山东日照·统考中考真题)物理课上,喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材,器材所受的重力为,距离讲台的水平距离,距离讲台面的竖直高度,如图所示。小明先用的时间在M点将器材匀速竖直搬起,再匀速直线运动到达讲台的N点。小明水平移动器材时,速度大小为___________、对器材做的功为___________J。
7.(2022·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图为某盘山公路。汽车沿着公路,可以驶上高耸入云的山峰。为什么盘山公路要修成S形呢?因为盘山公路相当于斜面,省力而安全。若从山底到山顶的盘山公路长6000m,山高900m,一辆5t的小型货车以恒定功率165kW,匀速沿盘山公路从山底开上山顶,用时10min。在货车从山底到山顶过程中,阻力大小不变。求:
(1)货车克服重力做的功和发动机对货车做的功;
(2)货车所受阻力大小。
8.(2022·山东东营·统考中考真题)如图所示,某电动叉车拾升石材的情景。电动叉车将石材完成一次最大起升高度,用时,其项目参数如下表。(g取)
项目
参数
额定载重()
1500
最大起升高度(m)
3
空载行驶速度()
5
空载质量()
720
轮胎接地总面积()
0.08
(1)求石材被抬升的速度;
(2)求电机对石材做的功及做功功率;
(3)求空载的电动叉车静止时对水平地面的压强。
9.(2022·江苏南通·统考中考真题)氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg,在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N,行驶0.5h消耗氢0.6kg,已如氢的热值为1.4×108J/kg,g取10N/kg。求汽车:
(1)受到的重力和牵引大的大小;
(2)行驶的距离和牵引力做的功;
(3)利用氢能的效率。
10.(2022·山东济南·统考中考真题)在泉城济南,游客乘坐画舫游船穿行其间,可以尽享“不出城郭而获山水之怡,身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示,若画舫游船质量为3t,从黑虎泉站出发以的速度匀速行驶到泉城广场站,所用时间约为,牵引力是。取,通过计算回答:
(1)黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长?
(2)游船在护城河中受到的浮力多大?
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做了多少功?
(4)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率多大?
类型二:功率及其计算
1.定义
在物理学中,用功率表示物体做功快慢。物体做的功与做功所用时间之比叫做功率。
2.公式
推导公式为:P=Fv
3.符号的意义及单位