内容正文:
11.2
色课前预习导航
一、做功的快慢
比较做功快慢的两种方法:
1.在相同时间内,比较做功的多少,做功
越多的物体,做功越快。
2.在做功相同的情况下,比较做功所用时
间的多少,做功时间越少,做功越快。
二、功率
1.物理意义:表示做功快慢的物理量。
2.定义:在物理学中,把做功的多少与所
用的时间之比叫做功率。
3.公式:P-Y其中P表示功率.W表示
W
功,t表示时间。
易错警园
描述功率时,不能直接说物体做功越
多,功率越大,而要注意所用时间的多少,一
般叙述为在单位时间内(或相同时间内),物
体做功越多,功率越大。
4.单位:瓦特,简称瓦,符号为W。在工程
技术上常用单位为千瓦(kW),1kW=1000W。
名师点晴
由W=Fs和u=三可得P=FU。
(1)由P=Fv可知,当功率P一定时,
速度越小,力F越大;当力F一定时,功
率P越大,速度v越大;当速度v一定时,功
率P越大,力F越大。
(2)应用P=Fv进行计算时,各物理量
的单位一定要用国际单位,即力的单位为
N,速度的单位为m/s,计算出来的功率的单
位才是W。
九年级物理HY版
功
率
(3)P=Fv中的速度v是物体在力的方
向上运动的速度。
已经典例题剖析
【例1】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。他在回家过程中对书包所做的功
为
J,他在回家过程中做总功的功率
为
W。(沿水平路面行走时不考虑重
心高度的变化)
【解题点拨】小勇背着书包在水平路面上
行走时,对书包不做功,上楼时,将书包提升,
对书包做功,根据W=G书包h求出克服书包重
力做的功,即为他回家过程中对书包所做的
功;小勇上楼时要克服自身的重力做功,可根
据W=(G人十G书包)h求出小勇回家过程中所
做的总功,根据公式P=W可求出他在回家过
程中做总功的功率。
【例2】如图甲所示,放在水平地面上的物
体在水平推力F的作用下做直线运动。当水
平推力为F,时,物体运动的路程与时间的关
系如图乙所示:当水平推力为F2时,物体运动
的速度与时间的关系如图丙所示,则F,
F2。若两次推力的功率分别为P1、P2,则
P
P2。(均选填“>”“<”或“=”)
s/m
tv/(m.s)
乙
【解题点拨】根据图像确定物体两次的运
动状态,然后根据其运动状态得出推力和摩擦
力的关系,再根据摩擦力大小的影响因素得出
两次受到的摩擦力的大小关系,进而得出两次
推力的大小关系;已知两次推力的大小关系,
再由图可判断出两次物体运动速度的大小关
系,根据P=WF
=F即可得出两次推力
的功率的大小关系。
<参考答案0【例1】36024【例2】=<
已课内基础闯关
考点①做功的快慢
1.做功快慢和做功多少是两个不同的概念。
例如,甲在1s内做了50J的功,而乙在5s
内做了100J的功,乙做的功虽然比甲多,但
比甲用的时间长,乙平均1s内只做20J的
功,所以乙比甲做功要
(选填
“快”或“慢”)。可见,做功快慢是跟做功的
多少和做功所用的时间多少有关的,在物理
学中我们用
来描述它。
考点②功率
2.重500N的小车受到人80N的水平推力,在
水平地面上做直线运动,10s内前进了5m,
则10s内小车的重力所做的功为
J,
人对小车做功的功率是
W。
3.某老旧小区改造工地上,工人用起重机将重
1.2×10N的施工材料匀速吊上6m高的工作
台,用了10s。施工材料上升的速度是
m/s;起重机对施工材料做功
J,做功的功率是
W。
4.(2025一2026南昌十中检测)小明和小聪每
人把一捆质量相等的书从一楼匀速搬到三
楼,小明用了60s,小聪只用了40s,则小明对
书做的功
小聪对书做的功,小
明对书做功的功率
小聪对书做
功的功率。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
5.已知甲和乙两台机械中,甲的功率为
162kW,乙的功率为128kW。下列说法正
确的是
A.甲比乙做功多
B.乙比甲做功多
C.甲比乙做功快
D.乙比甲做功快
6.如下列图片所示,一个人先后两次用同样的
时间、同样的力,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
过程中所做的功的大小分别为W,、W2,功率
的大小分别为P1、P2。关于它们之间的大
小关系,正确的是
m
m
2m
2m
光滑平面
粗糙平面
A.W<W2 P<P2B.W>W2 P>P2
C.W=W2 P=P2D.W1<W2 P>P2
7.(2025苏州)叉车常用于
货物的转运,如右图所
示。叉车在10s内将质
量为300kg的货箱匀速
竖直提升3m,g取10N/kg。求此过程中:
(1)货箱的速度。
(2)叉车对货箱做的功。
(3)叉车对货箱做功的功率。
已课外拓展提高
一、填空题
1.物理学与工程实践新材料碳纤维具有高强
度、高耐热、密度小等特性。一架由碳纤维
材料制造的小型无人机,质量为2kg,功率
为40W,则该无人机在5s内做功
J,可使其匀速竖直上升
m.
(g取10N/kg,不计空气阻力)
上册第十一章
2.小明在安静思考问题的时候,心脏推动血液
流动的功率约为1.5W,则他在考试的
100min内,心脏做的功约为
J:
用这些功可以让一个质量为50kg的物体
匀速升高
m。(g取10N/kg)
3.某型号汽车的发动机的额定功率为4×10W,
在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是
1600N。在额定功率下,当汽车在水平路面
上匀速直线行驶时,发动机所提供的牵引力
大小为
N,汽车行驶10min牵
引力所做的功为
J,汽车行
驶的速度为
m/s。
二、选择题
4.关于功率,下列说法正确的是
A.功率越大的机械,做功一定越多
B.做功越快的机械,功率越大
C.做功时间越多的机械,做的功越多
D.做功时间越少的机械,功率越大
5.如下图,大人和小孩分别将5块相同的砖从
一楼搬到二楼。在这个过程中,下列说法正
确的是
我只要用10s。
(我用了28s。
小孩
A.小孩对砖做功更多B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多D.大人对砖做功更快
变式班里组织一次比赛活动,从一楼登
上三楼,看谁的功率最大。为此,需要测
量一些物理量。下列物理量必须测量的
是
()
①一楼地面到三楼地面的高度②从一
楼到达三楼所用的时间③每个同学的
体重④一楼到三楼楼梯的长度
A.②④B.①④
C.①②D.②③
九年级物理HY版
6.(多选)下列图片所示的是跳伞运动员在匀
速下落过程中,下落的速度、下落的路程
s、重力做的功W和重力做功的功率P随时
间t变化的关系图像。其中正确的是(
)
e/(m.s
P/W
A
B
三、计算题
7.如右图所示,小明的质量为
60kg,他在30s内完成了10
个引体向上,每次重心上升
50cm,g取10N/kg。求:
(1)小明所受重力的大小。
(2)完成一个引体向上克服重力做的功。
(3)30s内克服重力做功的功率。
已核心素养提升
科学态度与责任跳绳是一
th/cm
种健身运动,小强同学对此
9外7
做了专门研究:跳绳者的质
04
店等
量m=60kg,跳绳者的重心高度随时间变化
的情况如上图所示。根据所给条件可估算
出该跳绳者每跳1次克服重力所做的功是
J,在1min内克服重力做功的平
均功率为
W。(g取10N/kg)详解
第十一章
功与机械能
11.1功
©课内基础闯关
1.做功不做功
2.D3.80004.AD
©课外拓展提高
1.做功不做功2.2000
3.3003600【解析】该同学受到的重力G=mg=
50kg×10N/kg=500N,则她上半身受到的重力G:
3
气G了×500N=300N;做一次仰卧起坐克服
做的功W=Gh=300N×0.3m=90J,做40个仰卧
起坐克服重力做的功W。=40W=40X90J=3600J。
4.D
5.B
变式C【解析】图A、B中,背、抱一桶水时力的方向
向上,人和水桶在水平方向上移动,即沿力的方向没
有移动距离,人对水桶不做功,故A、B不符合题意。
在其他条件相同时,滑动摩擦力大于滚动摩擦力,则
图C中的滑动摩擦力大于图D中的滚动摩擦力,匀速
拉动水桶向前运动,由二力平衡条件可知,图C中的
拉力大于图D中的拉力,且水平移动的距离s相同,
根据W=Fs可知,图C中做功最多,故C符合题意,D
不符合题意。
6.解:(1)该无人机受到的重力
G=mg=2kg×10N/kg=20N
(2)该无人机静止在水平地面上时,对地面的压强
20N
p=S=S=10X10m=2X10'Pa
(3)该无人机匀速上升时,受到的升力
F,=G+f=20N+10N=30N
升力所做的功
W=F#s=30NX20m=600J
D核心素养提升
惯性7272【解析】冰壶被推出后仍向前滑行是
因为冰壶具有惯性,要保持原来的运动状态,所以向
前继续滑行。由图可知,从出发点A被运动员推着运
动6m,到达投掷线,冰壶受到推力的作用,并且在推
力的方向上通过了距离,所以推力对冰壶做了功:而
在BO阶段冰壶虽然通过了一定距离,但不再受到推
力的作用,运动员对冰壶不做功。所以,运动员对冰
壶做功W=Fs=12N×6m=72J。冰壶克服摩擦力
运动的距离s'=6m十30m=36m,冰壶克服摩擦力
所做的功W'=fs'=2N×36m=72J。
11.2功率
⊙课内基础闯关
1.慢功率2.040
3.0.67.2×107.2×103
【解析】材料上升的速度
详析
V=-
=6m=0.6m/s:起重机对施工材料做的功W
=Gh=1.2×10'N×6m=7.2×10J,做功的功率P
w_7.2×10」=7.2X103W。
t
10s
4.等于小于【解析】小明和小聪都要克服书的重力做
功,因书的质量相等,两人上升的高度相等,由W=Gh
知,小明对书做的功等于小聪对书做的功。因为小明
对书做功的时间大于小聪对书做功的时间,由P=Y
可知,小明对书做功的功率小于小聪对书做功的功率。
5.C
6.C【解析】因为用相同的力,移动相同的距离,所以根
据W=Fs可知,两次做功相等;所用的时间相同,则
根据P=”可知,功率的大小相同。
7.解:(1)货箱的速度v=
h_3m=0.3m/s
t=10s
(2)货箱的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N
叉车对货箱做的功W=Gh=3000N×3m=9×103J
(3)又车对货箱做功的功率P=W-9X10」=900W
)课外拓展提高
1.20010
2.900018【解析】心脏做的功W=Pt=1.5W×100
×60s=9000J。物体的重力G=mg=50kg×10N/kg
W9000J
=500N,物体上升的高度h=G=500N
=18m
3.16002.4×10°25【解析】汽车在水平路面上匀
速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,所以发动机
所提供的牵引力F=f=1600N:汽车行驶10min牵
引力所做的功W=P1=4×10W×10×60s=2.4×
10J:由P=”==F0可得,汽车行驶的速度
P_4×10W
F=1600N
=25m/s。
4.B
5.D
变式D【解析】登楼时克服自身重力在竖直方向上
做功,则功率的计算公式为P-Y-_m。因
此,要比较从一楼登上三楼谁的功率最大,需要测量
的物理量是每个同学的体重或质量、从一楼到达三楼
所用的时间,不需要测量一楼到三楼楼梯的长度,因
为所有人上升的高度相同,也不需要测量一、三楼间
的高度。
6.AD【解析】跳伞运动员在匀速下落过程中,速度v
不随时间变化,v-t图像为平行于时间轴的直线,s-
图像为倾斜的直线,A正确,B错误。根据W=Gh=
G可知,在重力G,速度v不变时,重力做的功W与
时间t成正比,W-t图像应为倾斜的直线,C错误。
上册详解详析
△
_W_G=G0可知,在重力G、速度v不变
根据P=7
t
时,重力做功的功率是一个定值,P-1图像为平行于
时间轴的直线,D正确。
7.解:(1)小明所受的重力G=mg=60kg×10N/kg=
600N
(2)完成一个引体向上克服重力做的功
W=Gh=600N×0.5m=300J
(3)30s内克服重力做的功
W。=10W=10×300J=3000J
30s内克服重力做功的功率P=W=300J
=100W
t
30s
®核心素养提升
54162【解析】跳绳者每跳1次克服重力所做的功
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.09m=54J;由图
可知,每号跳1次,则每秒跳3次,1mn内跳180次。
故1min内克服重力做功的平均功率P=We三
t
54J×180
60s
=162W。
11.3机械效率
第1课时机械效率
②课内基础闯关
1.C
2.2075【解析】绳子自由端移动的距离s=2h=2×
10m=20m,材料的重力G=mg=60kg×10N/kg=
600N,工人做的有用功W有用=Gh=600N×10m=
6000J,工人做的总功W。=Fs=400N×20m=
8000J,动滑轮的机械效率刀=W。
-W里×100%=600
8000J
×100%=75%。
3.3103.75×102500【解析】滑轮组提升的物
体的质量为600kg,提升的高度为5m,拉力F做的有
用功W有用=Gh=mgh=600kg×10N/kg×5m=3×
_W有避X100%
10J;滑轮组的机械效率为80%,由7=W。
_W有用_3×10J」
可得,拉力F做的总功W。=80%
80%
=3.75
×10J;拉力F做功的功率P=
=3.75X10」
t
15s
2500W
4.AD【解析】由图乙可知,第一次提升重物时的机械
效率:=75%,第二次提升重物时的机械效率2=
70%,所以第一次提升重物时机械效率较高,A正确。
不计绳重和摩擦,提升重物时克服动滑轮重力所做的
功为额外功,即W=G动h,因为动滑轮重力不变,
提升的高度相同,所以两次额外功相同,均为900J,B
错误。根据刀=W。
W有m×100%三Gh十G万×100%日
Gh
G
G十G
-×100%可得,第一次提升重物时,1=
G
G1十G动
×100%=75%,解得G,=3G;第二次提升
重物时,2=
G:×100%=70%,解得G,=
G2十G满
九年级物理HY版
3G。所以
g=3G=9,
7C错误。第一次提升重
W外
900J
物时,总功W1高-列-75%3600J:第二次提
W外三
升重物时,总功Wa--0=3001。两次
900J
W
做功时间相同,根据P一,可知,两次提升重物的总
P,We13600J6
功率之比分-w-300写D正确。
©课外拓展提高
1.1.44×1060%2400
2.200W75%100N【解析】由图可知,绳子的有效
段数n=2,则绳子自由端移动的距离s=h=2×5m
=10m,拉力做的功Wa=Fs=200N×10m=
2000J,拉力的功率P=
_W鱼=2000」=200W:对彩
10s
灯组件做的有用功W有用=Gh=300N×5m=1500J,
滑轮组的机械效率刀=w。
_w题×10%=200}
1500J
100%=75%:克服动滑轮的重力做的额外功W=
W。一W有用=2000J-1500J=500J,则动滑轮的重力
_W=_=500J=100N。
G动=h5m
变式7.280%【解析】滑轮组对物体做的有用功
W有m=fs物=12N×0.6m=7.2J。由图可知,绳子的
有效段数n=3,则绳子自由端移动的距离s=s物=3
X0.6m=l.8m,拉力F做的总功W。=Fs=5NX
_W有理×100%=
1.8m=9J,则滑轮组的机械效率7=W。
7.2J×100%=80%.
9I
3.C
4.AD【解析】此过程中做的有用功为W有m=Gh=6N
X0.5m=3,根据7-W×100%可得,拉力做的功
为W。=
W有用一3】
5%=4小,故A正确。由图可知,斜面
的倾角为30°,高为0.5m,所以斜面的长度L=1m;拉
力做的额外功为W外=W。一W有用=4J一3J=1J;物
w选=」=1N,故B错误。
体所受的摩擦力为f=1=1m
在匀速拉动的过程中,物体的质量不变,速度不变,高
度增加,动能不变,重力势能增加,机械能变大,故C错
误。若以2m/s的速度匀速拉动物体,拉力、摩擦力、物
体的重力均不变,斜面的机械效率不变,仍为75%,故
D正确。
5.解:(1)由图可知,绳子的有效段数n=2,则绳子自由
端移动的距离s=h=2×2m=4m
s=4m=0.4m/s
绳子自由端移动的速度v=:=10。
(2)矿石的重力G=mg=70kgX10N/kg=700N
工人做的有用功W有用=Gh=700N×2m=1400J
工人做的总功W。=Fs=400N×4m=1600J
滑轮组的机械效率