10.4 做功的快慢-2022-2023学年八年级物理全一册典中点·课时夺冠（沪科版）

沪科版八年级 第十章《机械与人》 10.4 做功的快慢 【知识梳理】 一、功率 （1）功率定义：把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫做功率，在物理学中用字母P表示； （2）功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢； （3）功率公式：功率=功/时间，即； （4）功率单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W； 二、功率大小的比较 功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小： （1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。 （2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大。 （3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式计算，然后进行比较。 三、功率的应用： 1.功率的公式： （其中P表示功率，W表示功，t表示时间） 2.计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度） a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【易错点】 由公式可知，功率大小是由做功的多少与做功所用时间共同决定的。只有在所做的功一定时，做功所用的时间越短或者做功所用的时间一定时，所做的功越多，才能比较做功的快慢。 【规律总结】 1.计算功率时，公式适用于任何情况下功率的计算，而推导式P=Fv一般用于做匀速直线运动的 物体。 2.如果计算功率时涉及速度，用推导式P=Fv计算功率会更为方便、快捷。 3.在应用功率公式计算时，一定要找准对应的力和距离以及时间或者找准对应的力和速度。 【典例分析】 （2022·内蒙古通辽·统考中考真题）如图甲，用竖直向上的拉力F，将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系，丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0～10s内物体对地面的压力为___________N；20～30s内拉力F做功的功率为___________W。 【答案】 30 500 【解析】[1]由图可知，第20s之后，物体竖直向上做匀速直线运动，物体处于平衡状态，重力等于拉力为50N，则在0～10s内物体对地面的压力为 F压=G-F=50N-20N=30N [2]由图可知，20～30s内物体的速度为10m/s，拉力F做功的功率为 p=Fv=50N×10m/s=500W 【思路小结】 解答本题时，先进行受力分析，知道在每个时间段内物体的受力情况。第20s之后，物体竖直向上做匀速直线运动，物体受到平衡力，重力等于拉力为50N。则在0～10s内物体受到拉力、支持力和重力的作用，且三力平衡。 【夺冠训练】 一、单选题 1．（2022·湖北荆州·统考中考真题）如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭个斜面，工人用平行于斜面向上的力，把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是（　　） A．用斜面可以省力也可以省功 B．匀速推动重物的速度越大，推力越大 C．匀速推动重物的速度越大，推力做功越多 D．匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大 【答案】D 【解析】A．根据斜面的工作特点和功的原理可知，用斜面提高物体可以省力，但不能省功，故A错误； B．沿斜面匀速推动物体时，物体在竖直向的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿着斜向下的摩擦力和沿着斜面向上的推力作用下于平衡状态，因此推力大小只与物体的重力斜面的支持力和摩擦力有关，与物体速度无关，故B错误； C．由W=Fs可知，推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关，与物体的速度关，故C错误； D．由P=Fv可知，推力功率与物体的移动速度有关，在推力一定时速度越大，推力的功率越大，故D正确。 故选D。 2．（2023秋·广东惠州·九年级统考期末）关于功、功率的说法，下列选项中正确的是（    ） A．功率越大的机器做功一定越多 B．功率越大，做功越快 C．机械效率越大，功率越大 D．机械效率越大，做的有用功一定越多 【答案】B 【解析】A．机器的功率大，说明做功快，时间未知，不能说明做功多，故A错误； B．功率是表示做功快慢的物理量，机器的功率越大、做功就越快，故B正确； C．机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，做功不一定快，功率不一定大，故C错误； D．机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，做的有用功不一定越多，故D错误。 故选B。 3．（2021·广西桂林·统考中考真题）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1<G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做