第23讲 能量转化的量度-【暑假自学课】2023年新九年级科学暑假精品课

第23讲 能量转化的量度 1. 是否做功判断 2. 做功多少的计算 3. 做功快慢的计算 一.功 1.定义：物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 2.做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力； （2）物体在力的方向上通过一段距离。 3.力对物体不做功的三种情况 ①有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过一段距离； ②有力无距离：有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过一段距离； ③力与运动距离垂直：物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与力的方向垂直。 二.功与功率的计算 1.功 （1）定义：力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。即功=力x距离。 （2）计算公式为W=Fs , W表示功，F表示力，S表示沿力方向的距离 （3）单位：在国际单位制中，力的单位是牛( N )，距离的单位是米( m)，功的单位是牛.米(N. m )，在国际单位制中，用专门的名称“焦耳”来表示，简称为焦，符号是J。1焦=1牛.米。 （4）做功的实质：能量转化的量度 2.功率 （1）定义：单位时间内做功的多少 （2）意义：表示物体做功快慢的物理量 （3）计算公式为P=W/t P表示功率，W表示功，t表示做功时间 推导可得：P=FV F表示力，V表示沿力方向的运动速度 (4)功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号为W。 1瓦=1焦/秒。在实际应用中还常用千瓦( kW )、兆瓦( MW )作为功率的单位。 1千瓦=1000瓦，1兆瓦=106瓦。 考点一：是否做功判断 【例1】如图所示的生活实例中，下列判断中正确的：（    ） ①甲图小车在推力的作用下前进了一段距离推力做了功； ②乙图人提着滑板在水平路面上前行，人提滑板的力做了功； ③丙图物体在绳子拉力作用下升高，拉力做了功; ④丁图用尽全力搬石头搬而未起，人对石头的作用力不做功。 A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有①③④正确 D．只有②③④正确 【例2】如图所示是挺举连续动作的几个状态图，下列说法正确的是（　　）    A．从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃不做功 B．从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功 C．站立时人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力 D．站立时，因为杠铃静止所以没有惯性 考点二：做功多少的计算 【例1】如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法中正确的是（　　）    ①F1对物块不做功，F2对物块做功为2J； ②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功； ③F1和F2对物块所做的总功为2J； ④该物体机械能守恒。 A．①④ B．①③ C．②③ D．②④ 【例2】电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）    A．叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104J B．叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103J C．叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能 D．叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能 考点三：做功快慢的计算 【例1】一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v﹣t图像如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了20m/s，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是（　　） A．在0﹣10s内汽车的牵引力大小恒为2000N B．在10﹣20s内汽车牵引力做的功为4×105J C．在0﹣10s汽车牵引力做的功为3×105J D．在10﹣20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W 【例2】如下图所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示，若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法正确的是（　　） A．向上运动中，吸引力对铁块做了功 B．在02s内拉力F等于5N C．在2～6s内拉力F大于7N D．在2～6s内，拉力做的功为84J 1．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力F所做的功，下列判断正确的是（　　） A．拉力F在AB段做功较多 B．拉力F在AB段与CD段做的功一样多 C．拉力F在CD段做功较多 D．无法判断 2．一个物体受力作用并在力的方向上移动，其作用力F