内容正文:
3.3 能量转化的量度
学习目录
目录
模块一 知识网络 1
模块二 知识掌握 2
知识点一、功 2
知识点二、功率 4
【巩固提高】 8
知识重点
模块一 知识网络
模块二 知识掌握
知识点一、功
定义:物体具有 做功 的本领,是因为它具有能。做功的过程实质上 能量转化 的过程,力对物体做多少的功,就有 多少的能量 发生转移。
定义
作用在物体上的 力 和物体在力的方向上移动的 距离 的乘积。
两个必要因素
一个是作用在物体上的 力 ,另一个是物体在力的方向上移动的距离 。
计算公式
功=力ⅹ距离 W=FS=Pt
单位
国际单位:焦耳 简称:焦 1焦=1牛·米
[例题1] (2022•杭州模拟)运动会上,小明为班级买来了一箱矿泉水,则下列过程中,小明对箱子有做功的是( )
A.小明推放在地面上的箱子,没推动
B.小明提着箱子站在操场上
C.小明提着箱子在操场上水平匀速走动
D.小明提着箱子上楼梯
[例题2] (2022秋•义乌市期中)如图所示,塔式起重机下挂着重物,在下列三种情形中:①重物静止不动;②重物匀速向上运动;③重物沿水平方向匀速移动。下列关于钢索拉力对重物做功的判断及其原因的分析,正确的是( )
A.只有情形①③做了功,因为重物的机械能发生了变化
B.只有情形②做了功,因为重物的机械能发生了变化
C.只有情形①③做了功,因为起重机消耗了能量
D.只有情形②做了功,因为起重机消耗了能量
[例题3] (2023•平阳县模拟)如图是我国拥有完全知识产权的第三代核电机组——华龙一号3号机组的内穹顶吊装过程,分为上升、平移、下降三个阶段。下列能表示上升和平移两个阶段中吊车拉力对穹顶做功量(用斜影表示)的是( )
A. B.
C. D.
[例题4] (2022秋•瑞安市校级期末)电梯的简化模型如图甲所示,考虑安全、舒适、省时等因素,电梯速度要经过加速、匀速和减速的过程,这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次电梯上升过程中所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示。下列所示的图象中,能正确反应电梯在上升过程中拉力所做的功W与高度h关系的是( )
A. B.
C. D.
[例题5] (2023•鹿城区三模)将制作好的水火箭竖直立于地面如图甲所示。用打气筒向瓶内打气,瓶内压强足够大时,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)瓶内的水向下喷出而水火箭向上运动,这是因为 。
(2)水火箭瓶体质量为0.5千克。当水火箭竖直上升至15米高时,瓶体克服自身重力做功 。
(3)图乙是水火箭发射后的速度随时间变化的图像,请选出水火箭发射后受到平衡力的时刻 。(选填“t1”、“t2”或“t3”)
[例题6] (2023•桐庐县一模)科学课上,喜欢动手的小桐帮助老师搬运实验器材,器材所受的重力为150N,底面积为150cm2,距离讲台的水平距离OM=1.2m,距离讲台面的竖直高度ON=0.8m,如图所示。小桐先用30N的水平推力将器材匀速推到O点,再将器材匀速搬到桌面。
(1)在M点时,器材对地面的压强为 帕;
(2)在MO段,器材受到的摩擦力为 牛;
(3)整个过程,小桐对器材做的功为 焦。
知识点二、功率
定义:反映物体做功快慢的物理量
定义
单位时间里完成的功叫功率
计算公式
功率=功/时间 P=W/t P=Fv (v=S/t)
单位
国际单位:瓦特;简称:瓦;符号:W 常用单位还有:千瓦、兆瓦
1千瓦=1000瓦 1兆瓦=1000千瓦=106瓦
[例题7] (2023•西湖区模拟)甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲=25kW和P乙=40kW。则下列判断正确的是( )
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.相同时间内两机器做功一样多
D.做同样多的功,甲所用时间更少
[例题8] (2023•宁波模拟)如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像,下列说法不正确( )
A.两次木块运动的速度不相同
B.整个过程中克服摩擦力做功一样多
C.相同时间内两次拉力对木块做的功一样多
D.两次拉力对木块做功的功率不相同
[例题9] (2023•柯桥区模拟)如图1所示,水平路面由两段长度相等粗糙程度不等的区域组成。在2N水平拉力F的作用下,物块(空气阻力忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象,则下列分析正确的是( )
A.拉力F在区域①做的功大于在区域②做的功
B.物体在区域①的惯性比在区域②的惯性小
C.拉