内容正文:
第十一讲
功和机械能
第1节功功率
(甘肃省卷5年5考,2~4分)
>2022版课标内容要求
3.1.3结合实例,认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
核心考点精讲练
考点11功(5年3考)
人教:八下P84~87;北师:八下P115~119
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的①
上移动了一段距离,就说这个力
定义
对物体做了功
做功的必
(1)作用在物体上的②
要因素
(2)物体在这个力的方向上移动了一段③
(5年3考)
(1)有距离无力:物体没有受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离,如④
图
(2)有力无距离:物体受到力的作用,但保持静止状态,即没有移动距离,如⑤
图
(3)力与距离垂直:物体受到⑥
的作用,也移动了一段距离,但移动方向与力的
三种不做
方向垂直,如⑦
图
功的情况
甲:用力推车,纹丝不动
乙:提包水平前行
丙:离手后的冰壶向前滑行
大小
力学中,功等于⑧
与物体在力的方向上移动的⑨
的乘积
,F表示力,单位为N
计算公式
W=⑩
s表示①
,单位为m
(5年2考)
W表示功,单位必须为J。1J=1N·m
考点2功率(5年4考)
人教:八下P88~90;北师:八下P120~124
定义
功与做功所用时间②
叫作功率,功率用字母P表示
物理意义
在物理学中,用功率表示做功的⑧
,它在数值上等于单位时间内所做的功
单位
国际单位:瓦特,简称④
符号是⑤
;其他单位:千瓦(kW)
单位换算
1kW=⑥
W
W表示某个力做的功,单位为J
计算公式
P=☑
t表示做这些功所用的时间,单位为s
(5年4考)
P表示这个力做功的功率,单位必须为W
推导公式:P=”==⑥
(适用于做匀速直线运动的物体)
第十一讲功和机械能
73
甘肃5年真题与拓展
命题点1)判断力对物体是否做功(5年2考)
4.(2022兰州)如图所示,物块在水平拉力F(大
1.(2022兰州)如图所示的情境中,对物体不做
小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,
功的是
其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和
CD段分别以2m/s和4m/s的速度匀速运
动,且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1N
和2N,则该物块通过AB段和CD段所用的时
间之比为
,拉力F在AB段做功的功
第1题图
率为
W。
A.图甲:用力搬石头,没有搬动
口
B.图乙:将重物从地面拉到高处
A B C D
第4题图
C.图丙:推车向前运动
D.图丁:挺举杠铃的过程
5.(2025甘肃22题)学校航模社团用无人机进
2.(2021甘肃21题)机器人送餐以往只能在科
行学科实践,已知无人机整机质量为2kg。
(1)小高想要测量操场长度,他让无人机从操
幻电影中看到的场面,现在已成为现实。如
场一端以2/s的速度水平匀速直线飞行到
图所示,一个机器人用手托着盘子,在水平地
面上匀速行走,并使盘子一直保持同一高度
另一端,发现用时1分30秒,请问他测得的操
场长度为多少?
不变。甲同学说机器人对盘子做了功,而乙
(2)小飞想了解无人机上升过程中的输出功
同学却说它对盘子没有做功。请问,你支持
率,他让无人机匀速直线上升80m,发现用时
谁的观点?为什么?
20秒,请问此过程中他测得的无人机的输出
功率是多少?(空气阻力不计,g取10N/kg)
第2题图
第5题图
命题点2功、功率相关计算(5年5考)
3.(2022甘肃14题)小勇背着重40N的书包沿
水平路面走了200m,用时3min,又用1min
爬上了大约9m高的四层楼回到了家,小勇的
重力为600N,则他在回家过程中对书包所做
的功为
J。他上楼过程中克服总重力
所做功的功率是
W。(沿水平路面
行走时不考虑重心高度的变化)
74
甘肃物理精讲册
6.(2024甘肃22题)如图所示,电动独轮平衡车
命题点3]涉及“效率问题”的力学计算
深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆
(2022.22)
平衡车做礼物,平衡车的一些参数如表格所示。
7.(2022甘肃22题)绿色环保已成为人们生活
小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑
中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的
行了3min。若小东的质量为45kg,求:
交通工具,某电动汽车部分参数如下。若某
(1)小东3min骑行的距离;
次车满载时,车和人的总质量为1.8吨,四个
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压
车轮与水平地面接触面积分别为50cm(g取
强;(g取10N/kg,车对地面的压力等于人和
10N/kg)。求:
车受到的总重力)
额定乘客人数
5
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重
电动机额定电压
500V
的0.1倍,则小东在水平路面上以最高速度匀
电动机额定功率
100kW
速骑行时,平衡车的功率。
电池容量
500A·h
平衡车参数
(1)满载时汽车对水平地面的压强;
净重
10kg含电池组
(2)若汽车以108km/h的速度在平直高速公
最高车速
18 km/h
路匀速行驶20分钟,行驶的距离;
(3)若汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s
第6题图
轮胎接地面积
5cm2
速度匀速行驶,发动机效率为80%,则汽车在
行驶过程中受到的阻力大小。
温馨提示请完成《课后提升体)25~26习题
第十一讲功和机械能
75(2)36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量
减小了△m#=m舰载机=36×2.5×10°kg=9×10kg
由p=代得,航母排开海水的体积减少了△V-Am生。
P海水
9×10°kg
≈882.35m
1.02×103kg/m3
第2节物体的浮沉条件及应用
核心考点精讲练
①>②<③=④=⑤>⑥<⑦>
⑧<⑨=⑩=①<②=B等于④不变
⑤上浮⑥重力⑦=⑧上浮四漂浮②0<
20=
重难点突破
1.B2.D3.B
4.解:(1)由图丙可知海拔7000m的高空大气的密
度为0.6kgm3,根据阿基米德原理F浮=p气gV排
得,浮空艇在此处受到空气的浮力F浮=p气gV排=
0.6kg/m3×10N/kg×9×103m3=5.4×104N
(2)浮空艇受到的重力G艇=m艇g=2.6×103kg×
10N/kg=2.6×104N
浮空艇未升空时,缆绳处于竖直拉直状态,此时浮
空艇受到向下的重力和拉力、向上的浮力作用,根
据力的平衡条件可知绳子的拉力F拉=F浮-G餐=
5.4×104N-2.6×104N=2.8×104N
锚泊车的重力G车=m车g=9×10kg×10Vkg=9×10N
锚泊车受竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持
力作用,则地面对车的支持力F支=G车-F拉=9×
103N-2.8×104N=8.72×103N
由于物体间力的作用是相互的,则锚泊车对地面的
压力F压=F支=8.72×10N
微专题2浮力综合分析与计算
例1(1)=>(2)>>(3)>>(4)>>
例2(1)=>(2)=>(3)<<
(4)>>(5)==(6)=<(7)=<
例3(1)<=(2)<<(3)<<(4)<<
针对训练1.C2.A3.C
4.解:(1)杯子的重力
G标=m标g=100×10-3kg×10N/kg=1N
杯子放在桌面上,对桌面的压力为F=G杯=1N
F
1N
杯子对桌面的压强D,=S=50X10+m=200Pa
V 500 cm
(2)水的深度h=§=50cm2
=10cm=0.1m
水对杯底的压强P2=P水gh=1.0×10kgm×
10N/kg×0.1m=1000Pa
(3)鸡蛋排开水的体积V排=S△h=50cm×1cm=
50cm3=5×10-5m3
鸡蛋受到的浮力F浮=P水gV排=1.0×103kg/m3×
10N/kg×5×10-5m3=0.5N
(4)鸡蛋浸没在水中时,鸡蛋排开水的体积等于鸡
蛋自身的体积,即V蛋=V排=50cm
m蛋=55g,=1.1g/cm
鸡蛋的密度p强=V蛋50cm
鸡蛋悬浮在盐水中,根据物体的浮沉条件可知,盐
水的密度P盐水=P蛋=1.1gcm
5.解:(1)物块漂浮在水面上时,受到的浮力等于物块
甘肃物理
的重力,即F浮=G=mg=1kg×10N/kg=10N
(2)当物块下表面所处的深度为0.09m时,物块下
表面受到水的压强p=p水gh=1.0×103kgm3×
10N/kg×0.09m=900Pa
(3)物块漂浮在水面上时,排开水的体积
F浮」
10N
Pxg 1.0x10'kg/m x10 N/kg=10m
则物块的体积V=子y集=子×10m-1.25×
10-3m3
当物块上表面与液面刚好相平时,受到的浮力F浮'=
p水gV排'=P本gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×
1.25×10-3m3=12.5N
当物块上表面与液面刚好相平时需要施加压力
F=F'-G=12.5N-10N=2.5N
6.解:(1)由阿基米德原理F浮=P液gV排得,图乙中模
型B受到的浮力F浮B=P水g/B=1.0×103kgm3×
10N/kg×2000×10-6m3=20N
(2)图乙中,以A、B整体为研究对象,受到重力G、精
浮力F浮和容器底的支持力F支,且根据力的相互作
讲
用知F支=Fs=16N
整体受到的浮力F浮=P水g(V排A+V排a)=1.0×
册
103kg/m3×10N/kg×(200×10-6m3+2000×
10-6m3)=22N
整体受到的重力G总=GA+Gg+GB水
由于三力平衡,所以G总=F浮+F支=GA+GB+GB水
则B中充入水的重力GB水=F浮+F支-(Ga+G:)
=22N+16N-(1.4kg+0.6kg)×10N/kg=18N
根据题意可知,模型B空心部分的体积V室心等于B
中充入水的体积VB水,
由p=和C=mg可得空心部分的体积
18N
V室心=VB水=
即本10N/kg×1.0×103kg/m=
1.8×10-3m
(3)图丙中,以A、B整体为研究对象,受到重力G、
浮力F浮',处于漂浮状态,则整体受到的浮力
F浮'=GA+Ga=(1.4kg+0.6kg)×10N/kg=20N
排开水的总体积
20N
10 N/kg x1.0x10 kg/m=2x10m
则变化的体积△V排=Va水+V排'-V排=VB水+V排'-
(a+Va)=1.8×10-3m3+2×10-3m3-(200×
10-6m3+2000×10-6m3)=1.6×10-3m3
液面变化的高度
4h=Ay垂=1.6×10m
S1000x10m=1.6×102m
水对容器底的压强变化量△p=P本g△h=1.0×
103kg/m3×10N/kg×1.6×10-2m=160Pa
第十一讲功和机械能
第1节功功率
核心考点精讲练
①方向②力③距离④丙⑤甲⑥力⑦乙
⑧力⑨距离⑩①物体沿力的方向移动的距离
2之比B快慢④瓦⑤W⑥10D”⑧Fm
t
参考答案
7
甘肃5年真题与拓展
1.A2.答:乙同学;机器人沿水平方向做匀速直线运
动,手托托盘的力的方向竖直向上,盘子沿力的方向
通过的距离为0,所以不做功。
3.360964.2:12
5.解:(1)操场的长度
s=t=2m/s×(1×60s+30s)=180m
(2)无人机匀速直线上升时,克服重力做功,即无人机
做的功W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×80m=1600J
无人机的输出功率P=”=1600J=80W
208
6.解:(1)由参数表可知最高车速v=18km/h=5m/s,
小东3min骑行的距离
s=vt=5m/s×3×60s=900m
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压力
F=G=mg=(45kg+10kg)×10N/kg=550N
轮胎接地面积,即地面的受力面积S=5cm2=5×
10-4m
精
F550N
讲
车对地面的压强p=S=5×10·m
=1.1×106Pa
(3)车匀速直线行驶时,车的牵引力与所受阻力平
册
衡,大小相等,即F牵=f=0.1G=0.1×550N=55N
小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,平衡车
的功率P=亚、F泰s
=F毫v=55N×5m/s=275W
7.解:(1)该汽车满载时对水平地面的压力
F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N
对水平地面的压强
1.8×104N
s4x50×104m=9×10'Pa
(2)由0=三可得,汽车行驶的路程
s=w=108×3.6m/s×20×60s=3.6×10m
(3)由发动机效率为80%,可得机械有用功率P=
80%P颜,由P=F可得该过程中汽车的牵引力
F奉
80%P额_80%×100×103W
10m/s
=8000N
汽车在额定功率下沿平直公路以10m/s的速度匀
速行驶时受到的阻力f=F牵=8O00N
第2节机械能及其转化
核心考点精讲练
①运动②质量③大④大⑤高度⑥大
⑦高⑧弹性形变⑨大⑩保持不变①守恒
考点小练1.A2.D3.重力势动4.(1)不变
变大(2)变大不变(3)变小变小变小
5.答:骨牌倒下时,其所处高度减小,重力势能减小;
从而获得速度,动能增大,并传递给下一块骨牌,后
续的骨牌不仅获得前一块骨牌的动能,还会叠加自
身的重力势能,导致总能量逐级增大,故倒下的速
度会越来越快。
实验突破提素养
实验①被撞距离②长③大④速度⑤质量
⑥质量⑦速度⑧钢球
例(1)速度(2)转换法(3)错误没有控制钢
球质量相同(4)甲乙(5)A(6)大客车请勿
超载、超速(或超载、超速,危机四伏,合理即可)
6
甘肃物理
甘肃5年真题与拓展
1.D2.C3.大动4.动变小
5.(1)质量(2)木块移动的距离转换法
(3)速度(4)匀速(5)相等错误
6.(1)小桌陷入细沙的深度做功
(2)如下表所示
(3)将金属球分别拉到不同高度
实验金属球距桌
小桌桌腿陷入细
金属球的重
次数面的高度/cm
沙的深度h/cm
力势能大小
1
2
3
第十二讲简单机械
第1节杠杆
核心考点
精讲练
①固定点②阻碍③阻力×阻力臂④长⑤短
⑥相等⑦小于
⑧大于⑨等于
1OACEFGH
①BI②DJ
考点小练1.EDF在A点向下踩较小的距离,垃圾
箱盖会升起较大的距离,便于向里面扔垃圾2.费力
小于3.300远离
重难点突破
例1如答图所示
针对训练1如答图所示
F
0
例1题答图
对训练1题答图
例2如答图所示
针对训练2如答图所示
B
a
例2题答图
针对训练2题答图
实验突破提素养
实验①便于测量力臂②左③右④不能
⑤F,l1=F,l2⑥大
例(1)10.0(2)F,l=F2l2(3)错误只分析一
组实验数据,得出的结论不具有普遍性(4)右侧下沉
(5)0.5(6)2:1右
甘肃5年真题与拓展
1.费力2.A省力3.A省力
4.如答图所示
5.如答图所示
0
第4题答图
第5题答图
参考答案