内容正文:
第三部分 力学
第九讲 机械功和机械能
(第1课时 功 功率)
2025中考
湖南 物理
1
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3
2
3
2
1
对照课标·落实学业要求
课堂作业·当堂效果评价
回归教材·掌握必备知识
目
录
2
回归教材·掌握必备知识
考点综述
01
3
1.定义:如果一个__________作用在物体上,物体在_________________上移动了一段__________,就说这个力对物体做了功。
研究对象同时受几个力的作用时,必须明确指出是研究哪一个力的做功情况
2.判断力是否对物体做功:一是看有无作用在物体上的力;二是看物体是否在该力的方向上移动了距离。
必备知识
1
功
力
这个力的方向
距离
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事
例
搬而未起
足球滚动 提包前行
判
断 不做功
理由:___________
________ 不做功
理由:_____________ ____________________________________ 不做功
理由:_______________ ________________________________________
没有移动
距离
没有作用在
足球上的动力,足球由于惯性滚动
没有在拉力的方
向上移动距离,运动方向与力的方向垂直
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事
例
举高货物
推车前行
拉车上坡
判
断 做了功
理由:___________ ________________________________ 做了功
理由:_____________ __________________ 做了功
理由:_______________ ________________________________________
有向上的托
举力,货物向上移动了距离
有向前的推力,
车子向前移动了距离
小车受到沿斜面
的拉力,小车同时在拉力的方向上移动了距离
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3.计算:力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的_______。公式是__________;功的国际单位是焦耳(J),1 J=1 N·m。
1.克服重力做功:W=Gh(重力做功大小与物体移动的路径无关,只与物体在竖直方向上移动的距离有关);
2.克服摩擦力做功:W=fs
乘积
W=Fs
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4.估测:一个鸡蛋从2米高处落到地面,重力大约做了__________J的功;
一名普通中学生从一楼上到三楼克服自身重力做的功大约为________J。
1楼到3楼竖直高度为2层楼的高度,约为6 m。估算时要把不熟悉的量转
化为熟悉的量
1
3 000
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1.比较做功的快慢:不同的物体做相同的功,用时__________的物体做功快;做功的时间相同,做功__________的物体做功快;做功的多少和做功的时间都不相同时,用功与做功所用时间__________来比较做功的快慢。
2.定义:__________与做功所用的__________之比叫作功率,公式是__________。
功率大的物体做功不一定多,做功多的物体功率不一定大,还需要考虑一个重要的因素——做功的时间
必备知识
2
功率
短
多
之比
功
时间
P=
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3.单位:基本单位是__________,简称瓦,符号为__________;常用单
位有千瓦(kW)。换算关系:1 kW=_________W,1 W=________J/s。
4.物理意义:表示物体__________的物理量。功率越大,做功越_____。
5.估测:优秀运动员短时间运动功率约为一千瓦;小型客车发动机的功率为数十千瓦至数百千瓦。
6.推导式:P=__________。一般用于匀速直线运动物体的功率计算,v的单位必须是国际单位__________。由推导公式可知,当汽车以一定功率上坡时,换低挡减小速度,可以增大牵引力。
瓦特
W
103
1
做功快慢
快
Fv
m/s
P==Fv
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考点综述
02
11
如图所示,质量不同的三个物体,m1>m2>m3,在同样大小的
力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动距离s,则力F所做的功( )
学业要求
1
认识机械功
例 1
D
甲 乙 丙
A.甲情况下最多 B.乙情况下最多
C.丙情况下最多 D.三种情况下一样多
关键在于区分力的大小和移动距离的大小关系
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某班同学进行登山比赛,如果规定最先到达者获胜,那么最后
胜出者是__________;如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定
是________;如果规定做功多的同学获胜,那么最后胜出者是________。
(均填字母)
A.体重最大的一个 B.时间最长的一个
C.做功最快的一个 D.速度最大的一个
学业要求
2
知道功率
例 2
D
C
A
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(2024·连云港改编) 如图所示,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功率大小分别为P1、P2,则P1、P2的大小关系
是( )
例 3
光滑平面 粗糙平面
A.P1<P2 B.P1>P2 C.P1=P2 D.无法判断
C
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(2024·乐山改编) 如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A点运动6 m到达投掷线上的B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30 m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9 N,冰壶运动中受到水平方向的阻力大小恒定为1.5 N。运动
员从A点开始推冰壶到B点用时4 s,
A点到O点冰壶沿直线运动,求此
过程中:
学业要求
3
功和功率相关计算
例 4
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(1)推力对冰壶做的功;
(2)冰壶克服阻力做的功;
(3)推力对冰壶做功的功率。
解:(1)推力只在A点到B点过程对冰壶做功,
推力对冰壶做的功:W=FsAB=9 N×6.0 m=54 J;
(2)冰壶克服阻力在A点到O点过程做功,冰壶克服阻力做的功:W'=fsAO=1.5 N×(6.0 m+24.0 m+6.0 m)=54 J;
(3)推力对冰壶做功的功率:P==13.5 W。
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(2024·内江改编) 在某届机器人与人工智能国际会议中,图甲是某款静止在水平地面上的智能机器人,重力为400 N。它在某次引领接待工作中,沿水平直线匀速运动,受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍,运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则:
例 5
甲 乙
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(1)在0~4 s内,重力对机器人做的功为多少?
(2)在0~4 s内,动力对机器人做功的功率是多少?
解:(1)由于机器人沿水平方向运动,在重力的方向上
没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0 J;
(2)由图像可知,0~4 s内机器人沿动力方向运动的距离s=2 m,
机器人做匀速直线运动,动力:F=f=0.02G=0.02×400 N=8 N,
动力做功:W=Fs=8 N×2 m=16 J,
动力做功的功率:P==4 W。
乙
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03
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1.下列过程中人对桶做了功的是( )
A.提着桶站立不动
B.提着桶水平移动
C.提着桶站在匀速水平运动的车厢内
D.提着桶从一楼走到五楼
D
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2.某同学沿楼梯,分别以慢走和快跑的方式从1楼上到4楼。慢走时做的功为W1,功率为P1。快跑时做的功为W2,功率为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
D
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3.如图所示是利用汽车打捞水下重物的示意图。重物
从水底被拉到井口的过程中,汽车以恒定速度向右运
动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦。四位同学分别画出
了汽车功率P随时间t的变化图像,其中正确的是( )
A B C D
C
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4.一辆轿车以90 kW的恒定功率做直线运动,运动的速度v与时间t的关系
如图所示。该轿车在15~25 s的时间段内发动机所做的功是_________J,
轿车的牵引力为__________N。
9×105
3 000
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5.(2024·成都改编) 2024年1月,“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功,如图所示。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器,其最大航程可达300 km。某次飞行时,飞行汽车载着质量为70 kg的乘客先竖直上升500 m,然后沿水平直线飞行50 km,(g取10 N/kg)求:
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(1)上述过程中,汽车对该乘客做的功;
(2)若上升过程共花时140 s,则上升过程汽车对该乘客做功的功率多大?
解:(1)乘客的重力:G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N,
竖直上升时,汽车对乘客做的功:W=Fs=Gh=700 N×500 m=3.5×105 J,
水平飞行时,汽车对乘客做功为0 J,
故上述过程中,汽车对该乘客做的功为3.5×105 J;
(2)上升过程汽车对该乘客做功的功率:
P==2.5×103 W。
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本讲内容结束
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