内容正文:
第四讲 功率
知识梳理
要点一、功率的定义
1. 定义:将功与做功所用时间的比,叫作功率。
2. 物理意义:反映了物体做功的快慢,即单位时间内完成的功。
3. 要比较不同物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素:一个是物体做功的多少;另一个是物体做功所用去的时间。
4. 功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样,只有在做功时间相同时,做功多的做功快;否则做功多不一定做功就快,即“功率”不一定就大。
要点二、功率的计算
1. 定义:单位时间(t)内完成的功(W)。
2. 定义式:
3. P 表示功率,W 表示功,t 表示时间,使用公式计算功率时,必须注意W 和t的对应关系。W 为在t时间内所做的功,而t为做W 这么多的功所用的时间。
4. 国际单位:瓦特,简称瓦,符号W;常用单位还有千瓦(KW)、毫瓦(mW)等,1KW=1000W,1W=1000mW,1W=1J/s
5.
物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积,即。
6. 推导式:,式中F为做功的力而v为速度。
知识点一:功率的概念及单位
1. 下列说法正确的是( )
A.做功快的机械功率一定大 B.做功多的机械功率一定大
C.做功时间短的机械功率一定大 D.做功时间长的机械功率一定大
2.关于功率,以下说法正确的是 ( )
A.功率的单位是焦耳
B.功率是用来表示做功快慢的物理量
C.功率是用来表示做功多少的物理量
D.甲乙二人同时登山,先到达山顶的功率大
知识点二:功率计算公式的应用
3.如图所示,某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s,整个过程木箱的平均速度为________m/s,推力的平均功率为_________W。
4.甲、乙两辆功率相等的汽车,在水平公路上做匀速直线运动,如果在相等的时间内通过的路程之比为2:3,那么( )
A.它们做的功之比为2:3 B.它们做的功之比为3:2
C.它们的牵引力之比为2:3 D.它们的牵引力之比为3:2
知识点三:机车功率
5. “共建卫生城市,构建美好家园”, “雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后,该车在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:
(1)此过程中该车的速度;
(2)此过程中该车牵引力的功率。
6.“绿色环保,低碳出行”。2015年1月18日,绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,其电动机的输出功率为120kW,速度为36km/h,共行驶2h。
(1)电动机做功为多少J
(2)公交车的牵引力的大小
课后练习
1. 甲、乙两位同学同时爬上20m的高楼,甲用时40s,乙用时50s,若m甲>m乙,则下列说法正确的是( )
A.以甲为参照物,乙是静止的 B.甲爬楼的速度较大
C.乙爬楼做的功较多 D.乙爬楼的功率较大
2. 如图,两个滑轮组,提升一个重为17N的物体A(每个滑轮重相同),使物体A在2s内拉升了20cm,拉力如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲中,绳端移动的距离为60cm B.乙中,拉力的功率为1.7W
C.甲中,动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中,动滑轮的重力为2N
3.
物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。则和分别为( )
A., B., C., D.,
4. 质量是6kg的物体A放在水平桌面上,利用图所示的装置使物体A以2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为2N,不计绳重、弹簧测力计重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,则( )
A.作用在绳端的拉力F为4N B.水平桌面对物体A的摩擦力为2N
C.在1s内拉力F做功12 J D.在1s内拉力F的功率为4W
5.
如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的点,在水平恒力作用下开始向右做加速运动,依次经过、、三个点,且、之间和、之间的距离相等,在段做功为,做功功率为;在段做功为,做功功率为,则下列关于与、与的关系中,正确的是( )
A., B.,
C., D.,
6. 如图为四旋翼无人机,质量为1.2千克,下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米,然后边摄像边斜向上飞行了30秒,仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功 焦,整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为 瓦。
7. 用40N水平拉力拉着重为100N的物体,在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中,重力对物体做的功为______J,水平拉力对物体做功的功率为______W。
8. 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500N,握拳时手臂的长度为0.6m,完成4次引体向上所用的时间为10s。求:
(1)小明完成1次引体向上所做的功;
(2)10s内小明做引体向上的功率。
提升练习
1.
如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下,从O匀速直线运动到Q,OP段拉力为300N,做的功为,功率为,PQ段拉力为200牛,做的功为,功率为,则( )
A. B.
C. D.
2.
如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为的8N,(不计滑轮和绳子之间的摩擦),拉力F做功的功率为( )
A.1.6W B.8W C.3.2W D.16W
3. 如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下( )
A.F1<F2,P1=P2 B.F1>F2,P1>P2 C.F1=F2,P1=P2 D.F1<F2,P1<P2
4. 小丽用40N的水平推力将一个重90 N的箱子水平推动了1m,所用时间2s。小宇又将这个箱子匀速提上了0.4 m高的台阶,所用时间1.5s。比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是 ( )
A.W1>W2,P1<P2 B.W1>W2,P1>P2 C.W1<W2,P1<P2 D.W1<W2,P1>P2
5. 如图所示,是两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃的示意图,由图可知,_____做的功多,_____做功的功率大。(均选填“甲”或“乙”)
6. 小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J,他所做总功的功率是______W。
7. 小华和妈妈去超市购物,超市地面水平,她们将17kg物品放在小推车中水平推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示,此过程中小推车及物品的总质量保持不变。已知小推车及物品的总重力200N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)
(1)在0~10s内,水平推力_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)阻力,阻力大小为_______N;
(2)10~20s内水平推力做了多少功?
(3)10~20s内水平推力的功率多大?
8.在平地上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,用时5s前进了10m,求推箱子的小朋友做功的功率?如果把这个箱子举高1.5m,他做的功又是多少?
9.l00 N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动,5s内小车前进了10 m,则在这段时间内:
(1)物体运动的速度是多大?
(2)推力做功是多少?
(3)推力的功率是多大?
参考答案
1、A
2、B
3、0.4 200
4、D
5、10 4×104
6、8.64×103 1.2×104
课后练习
1
2
3
4
5
B
A
D
C
C
6、20 0.9
7、0 20
8、300 120
提升练习
1、D
2、C
3、A
4、A
5、甲 甲
6、360 24
7、大于 30 240 24
8、100 150
9、2 1000 200
6
学科网(北京)股份有限公司
$$