内容正文:
第1课时 功和功率
知识点1 功
1.力学中的功
(1)如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段________,就说这个力对物体做了功。
(2)做功的两个必要因素:①作用在物体上的________;②物体在这个力的方向上移动的________。
(3)力不做功的三种情况
类型
力和距离的关系
例图
示意图
举例
劳而无功
物体受到力的作用,但没有移动距离(F≠0,s=0)
①推桌子时,未推动;②搬石头时,未搬起
不劳无功
物体由于惯性而运动一段距离(F=0,s≠0)
①踢出去的足球向前滚动;②跳远起跳后,人靠惯性前进
垂直无功
物体运动的方向跟力的方向垂直(F≠0,s≠0,F⊥s)
用手提着水桶在水平方向运动
关键点拨:若F与s的方向相反,我们就说物体克服力F做了功。如汽车刹车的过程中,阻力跟汽车的运动方向相反,即汽车克服阻力做了功。
2.功的计算
(1)力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的________(与物体做匀速直线运动还是匀变速直线运动无关)。
(2)功的计算公式:W=________;提升物体时克服重力做功:W=________;单位:________。
知识点2 功率
1.定义:功与做功所用时间之________——功率。
2.物理意义:表示________的物理量,数值上等于________________。
3.公式:________;推导公式:____________(适用匀速直线运动);v单位:m/s。
4.单位:________。常用单位:千瓦(kW)。关系:1 kW=________ W,1 W=________ J/s。
关键点拨:(1)“做功多”≠“做功快”,物体做功多,不表示做功就快,因为做功的快慢还与做功所用的时间有关。
(2)“做功快”≠“做功多”,做功快的物体做功不一定多,做功快,但所用时间短,则所做功也会很少。
重难点1 判断物体是否做功
【典例1】 在下列几个情景中,人没有对物体做功的是( )
A.学生背着书包在水平路面上匀速前进
B.女孩把一箱报刊搬起来
C.两人合力将陷入雪地的汽车推出来
D.运动员用力将足球踢出去
[听课记录]
【变式1】 如图所示为起重机吊起重物的情境,下列说法中正确的是( )
A.重物在空中保持静止的过程中,起重机对重物做了功
B.重物匀速上升的过程中,起重机对重物做了功
C.重物沿水平方向匀速运动的过程中,起重机对重物做了功
D.重物沿水平方向匀速运动的过程中,重力对重物做了功
重难点2 功与功率的计算
【典例2】 (2022·枣庄)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所示时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙所示时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为( )
A.3∶5 9∶25 B.3∶5 1∶1
C.3∶5 3∶5 D.1∶1 3∶5
[听课记录]
【变式2】 某起重机在15 s内将质量为6 t的大石头竖直匀速提升10 m,则起重机对大石头做的功是______J,功率为________W。(g=10 N/kg)
【变式3】 在现代工程建设中,推土机发挥着重要作用。某型号履带式推土机,若它在平直的场地上以150 kW的功率工作,并以1.5 m/s的速度匀速前进了12 m,求在这一过程中:
(1)推土机做的功是多少?
(2)推土机受到的阻力是多大?
1 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$
第11讲 功和机械能
第1课时 功和功率
过教材 串知识 夯基础
知识点1
1.(1)距离 (2)力 距离 2.(1)乘积 (2)Fs Gh 焦耳(J)
知识点2
1.比 2.做功快慢 单位时间内所做的功 3.P= P=Fv 4.瓦(W) 1 000 1
研重难 学方法 提能力
典例1 A [学生背着书包在水平路面上匀速前进,施加的力竖直向上,而移动的方向沿水平方向,没有在力的方向上移动距离,A符合题意;女孩把一箱报刊搬起来,对报刊施加了力,且沿力的方向移动了距离,对报刊做了功,B不符合题意;把车推出来,人对车有一个力的作用,车移动距离,对车做了功,C不符合题意;运动员用力将足球踢出去,球在力的作用下移动一段距离,因此脚对足球做功,D不符合题意。]
变式1 B
典例2 D [因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力没变,故受到的水平推力为F1=F2,因此F1∶F2=1∶1,由题图甲可知,第一次物体的速度大小为v甲===3 m/s,由题图乙可知,第二次物体的速度大小为v乙=5 m/s,由P===Fv可得,两次推力的功率之比====,故D正确。故选D。]
变式2 解析:起重机提升大石头做的功W=Gh=mgh=6×103 kg×10 N/kg×10 m=6×105 J,起重机提升大石头的功率P===4×104 W。
答案:6×105 4×104
变式3 解析:(1)由v=得推土机的做功时间t===8 s
推土机做功W=Pt=1.5×105 W×8 s=1.2×106 J。
(2)由W=Fs得,F===1×105 N
因为推土机匀速前进,所以阻力f和牵引力F是一对平衡力,则阻力f=F=1×105 N。
答案:(1)1.2×106 J (2)1×105 N
学科网(北京)股份有限公司
$