内容正文:
第十七讲 功、功率(1~6分)
考点一:功
定义 如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功
两个必要因素 ①作用在物体上的 ;
②物体在力的方向上移动了
现象 踢出足球,使其在地面上滚动10 m 用力搬大石头,没有搬动 人竖直提着滑板前进
分析 有距离无力⇒足球滚动10 m的过程中,脚对球 力 有力无距离⇒石头受力,但静止, 移动距离 力与距离垂直⇒有力也有移动距离,但力的方向与移动距离的方向
结论 都没有看到力的作用效果,故力都 (选填“做功”或“不做功”)
公式 W= ;s表示在力的方向上移动的距离,单位是米。重力做功:W=Gh;h是初末位置水平高度差
单位及换算 单位:焦,符号J;换算:1 J=1 N×1 m=1 N·m
常考功的估算 一名中学生从一楼走到二楼所做的功约为 J;
将地面上的物理课本捡起放到桌子上,人对课本做的功约为 J;
从地上拿起一枚鸡蛋,缓缓举过头顶做的功约为 J
力
距离
没有
没有
垂直
不做功
Fs
1500
2
1
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考点二:功率
定义 功与做功所用 之比叫功率
物理意义 表示做功 的物理量。功率大,说明做功 ,但做的功不一定多;功率小,说明做功 ,但做的功不一定少
公式 P= ,变形式W= ,t=
单位 基本单位: (符号: )
换算关系:1 kW= W,1 W=1 J/s
公式推导 当物体在力F的作用下以速度v匀速运动时,由W=Fs和P= 得,P= = ,v的单位必须是m/s(此公式只适用于物体做匀速直线运动的情况)
时间
快慢
快
慢
pt
瓦特
W
103
Fv
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考点一:物体是否做功的判断
【典题1】(2023连云港中考)下列有关功的说法正确的是( )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
【横向拓展1-1】(缺距离无功)举重运动员将杠铃举起的过程中,运动员对杠铃 ,他将杠铃举过头顶后,举着杠铃静止时,他对杠铃 。(均选填“做了功”或“没有做功”)
B
做了功
没有做功
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【横向拓展1-2】(缺力无功)
(2022广安中考)2022年2月,第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示,在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶由于 继续向前运动,此时水平冰面对冰壶的支持力 (选填“做功”或“不做功”)。
【横向拓展1-3】(垂直无功)(2022娄底中考)如图所示为游乐园过山车的轨道,过山车从高处滑下的过程中,轨道对车的支持力 (选填“不”或“要”)做功,过山车上的游客都要系好安全带,设计宽而平的安全带是为了 (选填“增大”或“减小”)压强。
惯性
不做功
不
减小
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通用通法
判断物体的做功情况
(1)分析方法
(2)明确不做功的三种特例
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考点二:功和功率的计算
【典题2】(2023天津中考)第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕,大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时2 s,此过程中对物体做功 J,功率为 W。(g取10 N/kg)
【横向拓展2-1】(竖直方向)我国自主研发的“蛟龙4 500”深海潜水器的质量是2×104 kg,长度有8 m,高为3.5 m,宽度是3 m。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。(g取10 N/kg)潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12 m,求:
(1)牵引机械对潜水器的拉力。
(2)牵引机械对潜水器所做的功。
(3)假如牵引机械提升时间为2 min,牵引机械的功率。
500
250
2×105 N
2.4×106 J
2×104 W
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【横向拓展2-2】(斜面上)(2023沧州模拟)如图所示,甲用沿着斜面大小为90 N的拉力,乙用沿着斜面大小为50 N的推力,在30 s内共同使一辆小车从一个倾角为30°、长为60 m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲、乙二人对小车共做功
J,甲对小车做功的功率为 W。
8400
180
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【横向拓展2-3】(根据功率公式求功)(2022重庆中考)