2024年中考物理一轮复习 第十一讲 功和能 第1课时　功和功率（课件）

第十一讲 功和能 第1课时 功和功率 定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的① 上移动了一段距离,就说这个力 对物体做了功 做功的必要因素:作用在物体上的② ;物体在这个力的方向上 ③_ 移动的距离 力 功 方向 三种不 做功的 情况 示意图 特点 物体在水平方向不受力,因惯性而动 物体受力,但静止(受平衡力) 有力有距离,力的方向上无距离 公式:W=Fs 要点 说明 物理 含义 功率用来表示物体做功的④ 。功率越大,表示做功越快 (1)功率的大小由做功多少和做功时间的长短共同来决定。功率大,表示该物体做功快,并不表示它做功一定多,做功的多少还跟做功的时间有关 (2)定义式P=适用于各种情况下功率的计算,有时也用其变形W=Pt来计算功的大小,它算出的是平均功率 定义 功与做功所用时间之比叫⑤_ 公式 定义式 P= 推导式 P=⑥ (用此公式计算,必须采用国际单位制) 数值与 单位 功率在数值上等于单位时间内物体所做的功。国际单位制中,功率的单位是瓦特(W),1 W=1 J/s;1 kW=103 W 推导式 P=Fv只适用于做匀速直线运动的物体,它算出的是瞬时功率 Fv 功率 快慢 考点1 功 1.如图,一固定斜面顶端装有定滑轮,为测量该装置提升物体时的机械效率,用弹簧测力计连接细绳,跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m,物体上升的高度为0.3 m,弹簧测力计的示数为4 N。 求此过程中做的有用功。 解:克服物体重力做的有用功 W有=Gh=6 N 0.3 m=1.8 J。 2.已知物体的重力势能表达式为EP=mgh,动能表达式为EK=mv2;其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10 N/kg。如图所示,将一质量为0.4 kg的物体从距离地面1.5 m的高度沿水平方向以2 m/s的速度抛出。不计空气阻力,物体从被抛出到落地的瞬间,整个过程中机 械能守恒。求物体从被抛出点至落地的过 程中,其重力所做的功。 解:物体从被抛的点至落地的过程中,在重力方向上运动的距离为1.5 m,重力做的功 WG=Gh=mgh=0.4 kg 10 N/kg 1.5 m=6 J。 考点2 功率的计算与推导 3.在一次跳伞表演中,运动员在5 s的时间内竖直向下匀速降落了30 m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1 000 N,求这个整体在该过程中: (1)所受阻力的大小。 (2)所受重力做功的功率。 解:(1)因为运动员和降落伞竖直向下匀速降落,所以这个整体所受阻力和重力是一对平衡力,即f=G=1 000 N。 (2)下落过程中重力所做的功 W=Gh=1 000 N 30 m=30 000 J, 重力做功的功率P==6 000 W。 4.如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s。求: (1)小明完成1次引体向上所做的功。 (2)10 s内小明做引体向上的功率。 解:(1)做引体向上时需要克服重力做功,已知小明体重 G=500 N,每次上升距离h=0.6 m,小明完成一次引体向上做的功W=Gh=500 N 0.6 m=300 J。 (2)小明10 s内做的总功W总=4 300 J=1 200 J,小明做功的功率P==120 W。 5.在车站广场上,常常看见人们将旅行包B平放在拉杆箱A上,如图所示。假设作用在箱子上的水平推力F推=20 N,A、B一起做匀速直线运动。若10 s内箱子运动的距离为8 m,求力F推做功的功率。 解:推力做的功W=F推s=20 N 8 m=160 J, 推力做功的功率P==16 W。 6.如图,水平地面上一个重为50 N的物体,在大小为10 N的水平拉力F作用下,向左做匀速直线运动,在5 s的时间内通过的距离为2 m。求物体运动过程中: (1)所受摩擦力的大小。 (2)拉力F做功的功率。 解:(1)用10 N的水平拉力,拉着物体向左做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故f=F=10 N。 (2)拉力F做的功W=Fs=10 N 2 m=20 J,拉力F做功的功率P==4 W。 7.某家用轿车,重为1.5 104 N,当车以72 km/h的速度匀速直线行驶了0.5 h时,消耗汽油3 kg,期间车受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为4.6 107 J/kg,在此过程中,求牵引力做功的功率。 解:轿车通过的路程s=vt=72 km/h 0.5 h=36 km,阻力 f=0.08G=0.08 1.5 104 N=1 200 N,轿车匀速直线行驶,则牵引力F=f=1 200 N,牵