第十一章 功和机械能 专项 功、功率的计算 课件 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第十一章　功和机械能 专项 功、功率的计算 利用公式W＝Fs计算物体做的功，关键是分清哪一个阶段中做的功以及对应的力和距离。若已知功率，还可以用W＝Pt 计算。 类型一 与功有关的计算 1．一颗质量为20 g的子弹从枪膛中水平射出，子弹在枪膛中受火药爆炸后产生的气体的平均作用力为600 N，枪膛长60 cm，子弹从枪膛射出后飞行1 200米，气体对子弹做的功为(　 　) A．0.18 J B．120 J C．360 J D．7.2×105 J C 2．如图所示，水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m。物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则(　 ) A．拉力大小为120 N B．拉力做的功为100 J C．重力做的功为500 J D．支持力做功为100 J B 3．起重机将一个重为4×104 N的集装箱匀速提升2 m，在这个过程中起重机的拉力做的功为_______J，若起重机又将集装箱水平移动3 m，这段距离内拉力做的功为___J。 8×104 0 4．继共享单车之后，电动共享汽车也陆续登陆市场。某班主任老师租用如图所示的共享汽车外出家访，人和车的总质量为1 000 kg。这辆汽车从学校出发，沿平直公路以10 m/s的速度匀速行驶了20 min到达小明家，此过程汽车受到的阻力为 450 N。求： (1)共享汽车行驶的路程。 解：由v＝ 得，共享汽车行驶的路程s＝vt＝10 m/s×20×60 s＝12 000 m 答：共享汽车行驶的路程为12 000 m； (2)此过程中汽车牵引力做的功。 解：汽车受到的阻力f＝450 N，因为汽车是在平直的公路上匀速行驶，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即F＝f＝450 N 牵引力做的功W＝Fs＝450 N×12 000 m＝5.4×106 J 答：此程中汽车牵引力做的功为5.4×106 J。 计算功率时的公式为P＝ 或P＝Fv，要注意W和t、F和v的对应性。 类型二 与功率有关的计算 5．甲、乙两台起重机做功所用的时间之比为4∶3，所吊起的重物质量之比为2∶3，如果将物体吊起同样的高度，则甲、乙的功率之比是(　 　) A．1∶2 B．8∶9 C．1∶1 D．2∶1 A 6．在水平地面上，一个重为20 N的物体受水平拉力的作用，恰能以50 cm/s的速度匀速运动。若物体运动了5 m，拉力做的功为 30 J，则拉力的功率为_____W，重力做的功为______J，重力的功率为______W。 3 0 0 7．喷洒车从水源地装满水后总重为1.5×105 N。喷洒车沿平直公路匀速行驶6 km，用了5 min。行驶过程中，喷洒车所受的阻力为总重0.1倍。求： (1)喷洒车行驶的速度； 答：喷洒车行驶的速度为20 m/s； (2)此过程中牵引力做的功； 解：喷洒车沿平直公路匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等；喷洒车所受的阻力为总重的0.1倍，则牵引力F牵＝f＝0.1G＝0.1×1.5×105 N＝1.5×104 N 牵引力做功W＝Fs＝1.5×104 N×6 000 m＝9×107 J 答：此过程中牵引力做的功为9×107 J； (3)牵引力做功的功率。 答：牵引力做功的功率为3×105 W。 已知力和物体移动的距离，根据公式可求做的功，做的功可用公式W＝Fs或W＝Pt计算，功率可用P＝ 或P＝Fv计算。 类型三 功和功率的综合计算 8．放在粗糙程度相同的水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度v与时间t的关系图象和该拉力做功的功率P与时间t的关系图象分别如图甲、乙所示。在2～6 s内物体移动的距离为______m，拉力做的功为_______J，拉力做功的功率为_______W。 16 40 10 9．如图所示，用50 N的力F水平向右拉着物体，使其做匀速直线运动前进了5 m，运动时间为10 s。求： (1)在图中画出物体移动的距离s； 答图 解：用水平向右的力F拉着物体，使其做匀速直线运动前进了5 m，如图所示 答：图见解； (2)F做的功为多少？ 解：F做的功W＝Fs＝50 N×5 m＝250 J 答：F做的功为250 J； (3)F做功的功率为多少？ 答：F做功的功率为25 W。 10．质量为1.5 t的汽车，在平直公路上以额定功率60 kW从静止开始运动，经15 s运动200 m恰好达到最大速度，接着匀速运动25 s关闭发动机，滑行100 m停下。v－t图象如图所示，已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，求(g取10 N/kg)： (1)汽车所受的阻力； 解：全程中汽车所受的阻力 f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1.5×103 kg×10 N/kg＝3×103 N 答：汽车所受的阻力为3×103 N； (2)整