内容正文:
甘肃
物 理
课堂精讲册
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第一部分 立足教材过基础
模块四 力学
第十一单元 功和机械能
2
单元知识体系
W
力
距离
快慢
速度
高度
守恒
3
第一部分 立足教材过基础
模块四 力学
第十一单元 功和机械能
第1节 功 功率
4
近年来随着电话、手机、网络的普及,外卖行业得到迅速发展,极大
地方便了人们的生活。(g取10 N/kg)
(1)如图甲所示,外卖员骑着电动车在平直的公路上行驶时,重力对外
卖员________;电动车的牵引力对外卖员______。(均选填“做功”或“不
做功”)
不做功
做功
5
(2)质量为70 kg的外卖员乘坐电梯,从1楼将质量为500 g 的外卖送至7
楼,电梯运行过程中外卖员静止站立(如图乙所示)。已知每层楼高3 m ,
则电梯对外卖员和外卖做的功为________J;外卖员对外卖做功___J 。
12 690
0
(3)外卖送达后,该外卖员选择走楼梯下楼。从7楼下至1楼的过程中,
重力对外卖员做功________J;已知外卖员下楼用时20 s,则重力对外卖
员做功的功率为_____W。
12 600
630
6
(4)某次外卖员骑着电动车在平直的公路上以36 km/h的速度匀速行驶了
15 s,所受阻力为总重力的0.1倍。已知该电动车与外卖员的总质量约为
150 kg,求匀速行驶过程中:
①电动车牵引力做的功;
解:电动车做匀速直线运动,则牵引力F=f=0.1 =0.1×150 kg×10 N/kg
=150 N
电动车行驶的距离s=vt=m/s×15 s=150 m
牵引力做的功W=Fs=150 N×150 m=22 500 J
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电动车牵引力做功的功率P=1 500 W
【一题多解】电动车牵引力做功的功率为 P =Fv=150 N×m/s=1 500 W
②电动车牵引力做功的功率。
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一阶 追本溯源过基础
【版本导航】人教:八下P83~90;北师大:八下P115~124
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考点1 功(省卷5年3考;兰州卷5年4考)
1.定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距
离,就说这个力对物体做了功。
2.做功必要因素:(1)作用在物体上的①____;(2)物体在这个力的方
向上移动了②______。
力
距离
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3.不做功的三种情况:
(1)有力无距离:物体受到力的作用,但保持静止;
(2)有距离无力:物体由于惯性运动了一段距离,但在移动方向上没有
力作用在物体上;
(3)力与距离垂直:物体受到力的作用,也移动了一段距离,但力的方
向与物体移动方向垂直。
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4.大小:功等于③____与物体在④____________移动的距离的乘积。
5.计算公式:W=____。其中F表示力,单位为N;s表示物体在⑥______
_______移动的距离,单位为m;W表示功,单位为J ,1 J=1 N∙m 。
力
力的方向上
力的
方向上
Fs
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1.【教材溯源】(BS八下P116图9.3-3改编)在某次将货物搬运至货车旁的
过程中,叉车先将货物从地面缓慢举高,然后再沿水平方向前进一段距离
到达车厢旁。叉车将货物举高的过程中对货物______;沿水平方向前进时
叉车对货物________。(均选填“做功”或“不做功”)
做功
不做功
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2.【教材溯源】(RJ八下P87第1题改编 )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 。此过程中推力对冰壶做的功为____J,冰
壶克服阻力做的功为____J ;该过程中冰壶的重力对冰壶________(选填
“做功”或“不做功”)。
54
54
不做功
第2题图
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考点2 功率(省卷5年4考;兰州卷5年4考)
1.定义:功与⑦______________的比值叫作功率,它在数值上等于单位时
间内所做的功。
2.物理意义:表示物体⑧__________的物理量。功率越大,做功越快。
3.单位及其换算:单位:瓦特,简称⑨___,符号⑩___。1 W= ⑪___J/s,
1 kW=⑫_______ W 。
4.计算公式:P=⑬___。其中W表示某个力做的功,单位为J;t表示做这
些功所用的时间,单位为s;P表示这个力做功的功率,单位为W 。
5.推导公式:P=⑭____(适用于物体在力F 作用下做匀速直线
运动)。
做功所用时间
做功快慢
瓦
W
1
1 000
v
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3.【真题溯源】(2023省卷22题改编)小林和父母参观车展时试驾了某款
小型房车,该车在平直公路上以54 km/h的速度匀速行驶了4 min ,行驶时
发动机的功率为 6×W。则驾驶该车匀速行驶时,发动机做的功为
____________J,该房车的牵引力为_______N 。
1.44×
4 000
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4.功VS功率 下列各事例中说法正确的是 ( )
C
A. 足球在水平面滚动时重力对足球做功
B. 向上举起哑铃时,哑铃的质量越大举起哑铃的力做的功越大
C. 攀岩比赛中,最快登顶的选手功率可能最大
D. 功率为500 W的机器比功率为800 W的机器做功少
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二阶 甘肃真题考法研究
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命题点1 功、功率的理解(省卷5年2考;兰州卷2022.4)
1.(2022兰州4题3分)如图所示的情境中,对物体不做功的是 ( )
A
第1题图
A. 图甲:用力搬石头,没有搬动 B. 图乙:将重物从地面拉到高处
C. 图丙:推车向前运动 D. 图丁:挺举杠铃的过程
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第2题图
2.(2021省卷21题4分)机器人送餐以往只能在科幻电影中看到
的场面,现在已成为现实。如图所示,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不变。
甲同学说机器人对盘子做了功,而乙同学却说它对盘子没有做
功。请问,你支持谁的观点?为什么?
答:支持乙同学的观点;机器人沿水平方向做匀速直线运动,手托盘子的
力方向竖直向上,沿力的方向通过的距离为0,故不做功。
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命题点2 功、功率相关计算(省卷5年4考;兰州卷5年4考)
3.(2022省卷14题2分)小勇背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m,用
时3 min,又用1 min爬上了大约9 m 高的四层楼回到了家,小勇的重力为
600 N,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)
360
96
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4.(2022兰州14题2分)如图所示,物块在水平拉力F (大小未知)的作用
下,在水平直线轨道上运动,其中AB=CD=10 m。已知物块在AB 段和CD
段分别以2 m/s和4 m/s的速度匀速运动,且在 AB 段、 CD 段所受摩擦力分
别为1 N和2 N,则该物块通过 AB 段和 CD 段所用的时间之比为_____,拉
力F在AB段做功的功率为___W 。
2
2
第4题图
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第5题图
5.(2025省卷22题6分)学校航模社团用无人机进行学科实
践,已知无人机整机质量为2 kg 。
(1)小高想要测量操场长度,他让无人机从操场一端以
2 m/s的速度水平匀速直线飞行到另一端,发现用时1分30
秒,请问他测得的操场长度为多少?
解:(1)操场的长度s=vt=2 m/s×(1×60 s+30 s)=180 m
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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=2 kg×10 N/kg ×80 m=1 600 J
无人机的输出功率P = = =80 W
第5题图
(2)小飞想了解无人机上升过程中的输出功率,他让无人机匀速直线上
升80 m ,发现用时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10 N/kg)
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第6题图
6.(2024省卷22题6分)如图所示,电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。
爸爸给小东也买了一辆平衡车作礼物,平衡车的一些参数如表格所示。小
东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3 min。若小东的质量为
45 kg,求:
平衡车参数
净重 10 kg含电池组
最高车速 18 km/h
轮胎接地面积 5
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(1)小东3 min 骑行的距离;
解:由表格参数可知最高车速v=18 km/h=
5 m/s
小东3 min骑行的距离s=vt=5 m/s×3 ×60 s
=900 m
平衡车参数
净重 10 kg含电池组
最高车速 18 km/h
轮胎接地面积 5
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(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压强;(g=10 N/kg ,车对地面
的压力等于人和车受到的总重力)
小东在水平路面上骑行时,车对地面的压力F=G=mg=(45 kg+10 kg)×
10 N/kg=550 N
轮胎接地面积,即地面的受力面积S= 5
车对地面的压强pPa Pa
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(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小东在水平路面
上以最高速度匀速骑行时,平衡车的功率。
车匀速直线行驶时,车的牵引力与其所受阻力平衡,大小相等,即=f=
0.1G=0.1×550 N=55 N
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= v=55 N×
5 m/s=275 W
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7.(2022省卷22题6分)绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽
车是一种节能环保的交通工具,某电动汽车部分参数如下。若某次车满载
时,车和人的总质量为1.8吨,四个车轮与水平地面接触面积分别为
。求:
(1)满载时汽车对水平地面的压强;
解:该汽车满载时对水平地面的压力F=G=mg=
1.8× kg×10 N/kg=1.8× N
对水平地面的压强p
额定乘客人数 5
电动机额定电压 500 V
电动机额定功率 100 kW
电池容量 500 Ah
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(2)若汽车以108 km/h 的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟,行驶的
距离是多少;
由v= 可得,汽车行驶的路程s=vt=108× m/s×20×60 s=3.6×m
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由于发动机效率为80%,可得机械有用功率
P=80% 0
由P=Fv 可得该过程中汽车的牵引力F=
=8 000 W
汽车在额定功率下沿平直公路以10 m/s 的速度匀速行驶,则受到的阻力
f=F=8 000 N
(3)若汽车在额定功率下沿平直公路以10 m/s 的速度匀速行驶,发动机
效率为80% ,则汽车在行驶过程中受到的阻力大小。
额定乘客人数 5
电动机额定电压 500 V
电动机额定功率 100 kW
电池容量 500 Ah
31
32
$