暑假预习9（功和功率）-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

第9课 功与功率 知识板块：功；功的计算；功率 一. 功 1. 功：能量转化多少的量度 （1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，两者缺一不可 （2）判断力是否对物体做功的方法 依据做功的必要因素，下列三种情况对物体都没有做功： A.物体移动了一段距离，但是没有受到力的作用。 例：物体在光滑水平面由于惯性而做匀速运动，没有力做功 B.物体受到力的作用，但是没有沿力的方向通过距离。 例：用力推车，车没有动。推车的力没有对物体进行做功 C.物体受到了力的作用，也通过了距离，但物体移动的距离跟物体受到的力垂直。 例：手用竖直向上的拉力提水桶，沿着水平方向移动了一段距离。这个拉力也没有对水桶做功。 （3）做功的实质：能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化，因此用功来量度能量转化的多少。 注意：在分析做功情况时还应注意以下几点 A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功. B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功. C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力f的作用,我们通常说物体克服阻力f做了功. 比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh; 在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs. 例1.下列情况中，力对物体做功的是( ) A．某人提着水桶上楼 B．在水平光滑路面上向前滑动的木块 C．起重机的钢丝绳竖直向上拉着重物，重物水平移动了一段距离 D．用力推车，车没有被推动 例2. 对于功的理解，下列说法错误的是（　　） A．作用在物体上的力越大，做的功就越大 B．物体移动的距离越长，做的功就越多 C．有力作用在运动的物体上，该力必然对物体做功 D．有力作用在物体上，物体在力的方向上移动距离才算力对物体做了功 例3.以下事例中，重力做功的是( ) A．冰球在水平的冰面上滚动 B．皮划艇在平静水面快速滑行 C．跳水运动员下落 D．举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 二. 功的计算 1. 功的公式：功=力×距离 即：W=F·s（注意s是指在 F的方向上移动的距离） 2. 功的单位：焦耳 （J） 1焦耳=1牛顿·米 把两个鸡蛋举高1米，所做的功约为1焦. 例1：将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是（　　） A．0.2J B．2J C．20J D．200J 例2：小明用20N的水平推力，使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m，此过程中木箱受到的阻力是______N，木箱重力做功____________N，推力做功____________N 例3：一颗重0.2N的子弹，从枪膛中水平射出，子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长60cm，射出后子弹在空气中飞行1200m，则气体对子弹做的功为（　　） 　　A、0.12J B、240J C、360J D、7.2×105J 例4：小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（　　） A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＞W乙＞W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲=W乙＜W丙 例5.如图所示，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为S时，下列关于做功的判断正确的是（　　） A．木箱受到重力做功的大小为GS B．木箱受到地板的摩擦力做功大小为FS C．木箱受到合力做功的大小为FS D．木箱受到地板的支持力做功大小为（F+G）S 三. 功率 1．概念：单位时间里完成的功叫功率．功率是描述做功快慢的物理量． 2．功率的公式： 3．功率的单位：瓦特，简称“瓦”，用“W”表示，常用的单位还有“kW”．其中1W=1J/s，1kW=1000W 4．当物体在F的作用下，以速度匀速运动时，有，由此可知，当功率一定时，力和速度成反比．例如，拖拉机的功率是一定的，当它耕地时，需要很大的动力，故其速度慢一些，当它在平地上行驶时，需要的动力小一些，故其运动的速度较大．另外如汽车以恒定功率行驶，平路上和爬坡时的速度会有很大差别． 5．功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少． 6． 功和功率是两个不同的物理量． 7．比较功率大小的三种方法：①在相同时间内，比较做功的大小，做功越多的物体，功率越大；②在完成相同功的条件下，比较所用时间长短，所用时间越短的物体，功率越大；③做功的多少和所用时间都不相同的情况下，通过计算，进行比较． 例题1：如图所示，一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起．如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（　　） A．W1=W2、P1=P2 B．W1＞W2、P1=P2 C．W1＞W2、P1＞P2 D．W1＜W2、P1＜P2 例题2：某同学体重为500N，他想粗略地测算在单杠上做引体向上运动的功率。如图所示，他量出握拳时手臂的长度为0.6m，并测出自己连续拉上去5次所用的时间为l0s，请计算： (1)该同学在这段时间内克服重力所做的功； (2)该同学做引体向上运动的功率。 例题3：一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N． （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小； （2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功； （3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物 四.课堂巩固 1．某人用力把一个重10N的冰块水平抛出，冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来。则冰块在滑行过程中( ) A人对冰块做了400J的功 B．重力对冰块做了400J的功 C．人和重力都没有对冰块做功 D．以上说法都不对 2．如图所示，重力80N的物体在大小为20N，方向水平向右的拉力Fl作用下，在水平面上以2m／s的速度做匀速直线运动。当撤去拉力Fl，物体静止后，改用方向水平向左，大小为30N的拉力F2使物体向左运动l0m，在力F2作用过程中( ) A．物体与地面之间的摩擦力大小为30N B．物体运动的速度大小仍为2m／s C．拉力F2做的功为300J D．重力做的功为800J 3．甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图像如图所示，则从图象可以判断（　　） A．甲比乙做功多 B．甲比乙做功快 C．甲比乙做功少 D．甲比乙做功慢 4.船在水面上匀速行驶，受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用，其中 ( ) A．重力对船做功 B．浮力对船做功 C．牵引力对船做功 D．没有力对船做功 5. 一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是（　　） A．W1=W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1=W2，P1＜P2 D．W1≠W2，P1≠P2 6. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm，小球在A点的重力势能　　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能　　　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能；若小球的质量为100g，它从A点落到地面，重力做功　　　　J．（g=10N/kg） 7．如图表示一个楼梯，楼梯上面有一个平台。楼梯的斜坡长L=5m，平台高h=4m，平台长s=3m。某人手提质量为25kg的水桶沿楼梯上楼，然后走到平台右端。这一过程中人所做的功是 J。(g取10N／kg) 8．如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像．请根据图像判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F1 F2；两次拉力对木块做的功W1 W2．（选填“＞”“＜”或“=”） 9．某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力．他从图甲所示位置（此时指针指0刻线）开始将测力计缓慢竖直向上提起，记下测力计移动的距离h和对应的读数F，并描出F-h图像如图乙所示： （1）钩码的重力为 N． （2）当h=15cm时，弹簧测力计对钩码所做的功为 J 10．中山大信商场一楼到二楼的自动扶梯高度是4m．扶梯长6m．小明同学体重500N，自动扶梯把小明同学从一楼运送到二楼的过程中对他做功 J．如果要测算自动扶梯对他做功的功率，还应该测量的物理量是 11．小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，锯条移动的距离为0．3m，所用的力为l80N，连续拉锯50次用了1min，这个过程中小刚做功为 J，功率是 W。 12. 体育中考一分钟跳绳的标准为每分钟185个得满分．俊杰同学的质量为50kg，若跳绳时离地高度每次都为0.05m．请问： （1）俊杰的体重为多少？ （2）若要跳绳得满分，他至少做功多少？ （3）若他以85W的功率跳绳，则需要多少秒就可以取得满分？（结果保留整数） 13．压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程．某型号压路机质量为3×104千克，发动机的额定功率为120千瓦，g取10牛/千克．求： （1）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒，发动机所做的功为多少焦？ （2）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？ 2 学科网（北京）股份有限公司 $$