内容正文:
教材梳理 夯实基础
考向探究 培养能力
第三单元 机械功与能、内能
第17课时 功和功率
考点一
功
1.定义:力与物体在 的方向上通过的 的乘积。
2.公式:W= 。
3.单位: (符号:J);1 J=1 N·m。举例:把两只鸡蛋举高1 m所做的功大约是1 J。
4.做功的两个必要条件:①对物体要有 的作用;②物体要在力的方向上通过一定的 。
力
距离
Fs
焦耳
力
距离
教材梳理 夯实基础
返回目录
2
5.不做功的三种情况
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 有力、有距离,但力的方向与距离的方向垂直
教材梳理 夯实基础
返回目录
(续表)
实例 足球被踢出后,在草地上滚动了一段距离 司机费了九牛二虎之力,汽车还是纹丝不动 学生背着书包在水平路面上匀速前进
教材梳理 夯实基础
返回目录
1. 某快递小哥作为一名普通劳动者当选2020年全国劳模,在以下工作中他对货物做了功的是 ( )
A.抱着货物乘电梯上楼
B.提着货物在水平路面上匀速前进
C.用力搬货物但未搬动
D.抱着货物在原地等待签收
基础配练
A
教材梳理 夯实基础
返回目录
2. 小明用大小为20 N的水平推力,将重为150 N的购物车沿水平地面向前推动了10 m,在此过程中,推力对购物车做功 J,地面对购物车的支持力对购物车做功 J。
200
0
教材梳理 夯实基础
返回目录
考点二
功率
定义 功与做功所用 的比,在数值上等于单位时间内所做的功
物理
意义 表示做功 的物理量
公式
单位 瓦(W)、千瓦(kW),1 kW=103 W
时间
快慢
当物体在力F的作用下沿力的方向以速度v做匀速直线运动时,由W=Fs及v=可得P==Fv。
注意
教材梳理 夯实基础
返回目录
3. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50 s内通过的路程是1000 m,它的速度为 m/s,汽车受到的牵引力为3000 N,牵引力做功的功率 W。
20
6×104
基础配练
教材梳理 夯实基础
返回目录
1.如图17-1所示,在水平地面上,用600 N的力沿水平方向推着重为2000 N的小汽车前进8 m,推力做功等于 J,重力做功等于 J。
教材图解
图17-1
4800
0
教材梳理 夯实基础
返回目录
2.如图17-2所示,小红将重为25 N的盒子从地面上搬起0.4 m,然后又抱着盒子在水平路面上行走了5 m。小红搬起盒子对盒子做了 J的功,抱着盒子行走又对盒子做了 J的功,整个过程小红对盒子做功 J。
图17-2
10
0
10
教材梳理 夯实基础
返回目录
3.如图17-3所示是我国自行研制的具有国际先进水平的歼-20战斗机,其发动机用约1.4×105 N的推力,能使战斗机以两倍的声速在空中飞行,则发动机的功率约是 W。(声速取340 m/s)
图17-3
9.52×107
教材梳理 夯实基础
返回目录
4.如图17-4所示为某盘山公路,它的垂直高度差达350 m,大约相当于116层居民楼的高度,公路全长30 km。一辆质量为5 t的小货车从山脚行驶到山顶克服重力做功为 J;公路弯弯曲曲如盘龙,而不是直接从山脚直通山顶,这样的设计目的是 。(g取10 N/kg)
图17-4
1.75×107
使公路成一个平缓的斜面,可以省力
教材梳理 夯实基础
返回目录
例 1(2024常州)起重机将1000 N的重物先竖直向上匀速提升3 m,再悬停6 s,起重机对重物的做功情况是 ( )
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
考向一
做功的两个必要因素
D
考向探究 培养能力
返回目录
13
例 2(2023连云港)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上匀速直线前进时,对书包做了功
B
考向探究 培养能力
返回目录
例 3(2024徐州沛县一模)小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做的功最接近 ( )
A.0.02 J B.0.2 J
C.2 J D.20 J
C
考向探究 培养能力
返回目录
例 4(2024连云港)如图17-5所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系,下列说法正确的是 ( )
考向二
机械功和功率
图17-5
A.W1<W2,P1<P2 B.W1>W2,P1>P2
C.W1=W2,P1=P2 D.W1<W2,P1>P2
C
考向探究 培养能力
返回目录
例 5(2024上海)塔吊吊起重物,在竖直方向匀速上升时,若以地面为参照物,则此重物是 (选填“运动”或“静止”)的;若拉力为1×104 N,重物上升的距离为40 m,重物上升所用的时间为50 s,则拉力做功为
J,功率为 W。
运动
4×105
8×103
考向探究 培养能力
返回目录
例 6(2024昆山一模)如图17-6所示是商场的自动扶梯。质量为60 kg的小明站在该扶梯上从商场一楼到二楼,已知扶梯以1 m/s的速度匀速运动,则扶梯对他做的功是 J,对他做功的功率是 W。如果站在扶梯上的人数增多,扶梯的效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
考向三
功、功率的计算
图17-6
1800
360
变大
考向探究 培养能力
返回目录
例 7(2024徐州二模)在跳绳测试中,小丽同学在1 min内跳了150次,每次跳起的高度为6 cm,已知她的质量是50 kg,g取10 N/kg。求:
(1)小丽受到的重力。
(2)小丽1 min跳绳的平均功率。
解:(1)小丽受到的重力为G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N。
考向探究 培养能力
返回目录
例 7(2024徐州二模)在跳绳测试中,小丽同学在1 min内跳了150次,每次跳起的高度为6 cm,已知她的质量是50 kg,g取10 N/kg。求:
(2)小丽1 min跳绳的平均功率。
(2)小丽同学1 min跳了150次,
则平均功率为P==75 W。
考向探究 培养能力
返回目录
例 8(2023苏州)如图17-7甲所示,重500 N、底面积为0.2 m2的箱子放在水平地面上。现通过一块直木板用平行于直木板的力F将该箱子匀速拉上平台(如图乙所示)。已知拉力为350 N,箱子沿木板移动了2 m,升高1 m,用时20 s。
(1)求图甲中箱子对水平地面的压强。
(2)上移过程中,求拉力做功的功率。
(3)求箱子克服木板摩擦力所做的功。
图17-7
解:(1)图甲中箱子对水平地面的压强:
p==2.5×103 Pa。
考向探究 培养能力
返回目录
例 8(2023苏州)如图17-7甲所示,重500 N、底面积为0.2 m2的箱子放在水平地面上。现通过一块直木板用平行于直木板的力F将该箱子匀速拉上平台(如图乙所示)。已知拉力为350 N,箱子沿木板移动了2 m,升高1 m,用时20 s。
(2)上移过程中,求拉力做功的功率。
图17-7
(2)上移过程中拉力做的功:
W总=Fs=350 N×2 m=700 J,
则拉力做功的功率:
P==35 W。
考向探究 培养能力
返回目录
例 8(2023苏州)如图17-7甲所示,重500 N、底面积为0.2 m2的箱子放在水平地面上。现通过一块直木板用平行于直木板的力F将该箱子匀速拉上平台(如图乙所示)。已知拉力为350 N,箱子沿木板移动了2 m,升高1 m,用时20 s。
(3)求箱子克服木板摩擦力所做的功。
图17-7
(3)上移过程中所做的有用功:
W有用=Gh=500 N×1 m=500 J,
则克服摩擦力做功:
Wf=W额外=W总-W有用=700 J-500 J=200 J。
考向探究 培养能力
返回目录
例 9一辆汽车沿直线通过两段平直路面,已知后一段路面比前一段路面更粗糙,汽车始终保持匀速。如图17-8所示的描述汽车行驶过程中发动机的功率P随时间t、克服阻力做功W随运动路程s的变化关系图像中,可能正确的是(忽略空气阻力) ( )
综合提升
图17-8
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
B
考向探究 培养能力
返回目录
$$