内容正文:
2026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和能资料1(问卷)
一、重点、难点知识点梳理
。知识点01科学中的功
1、功:一个物体
的作用,如果在力的方向上
这个力就对物体做了
2、力对物体做功的两个必要因素:①】
;②。
3、不做功的情况
图示
甲:用力搬石头但
乙:保龄球离开手后继续滚动的
丙:竖直向上有力拎滑板,但滑板只在
没搬动
过程中,手对保龄球不做功
水平方向上有移动距离
原因
4、做功的实质:做功的过程
,力对物体做了多少功,就有
发生了转化。因此,可以用来
量度能量转化的多少。
5.功与能的区别与联系:功是一个
能是一个。具有能的物体不一定做功,而正在做功的物体一定
具有能。联系:功是能量
例1.如图是第19届亚运会吉祥物“琮琮”“莲莲”“宸宸”正在开展的亚运会的一些比赛项目,下列有关做功情
况的叙述正确的是(
)
A.“琼踪”打网球时,网球离开球拍之后,球拍对网球仍在做功
B.B.“莲莲”打篮球时,篮球在手指上转动的过程中,手指对篮球做了功
C.“宸宸”打乒乓球时,手上的乒乓球掉落到地上的过程中,手对乒乓球做了功
D.“宸宸”跨栏时,从栏杆上落下的过程中,重力做了功
例2.台球比赛中,选手推动球杆前进,击打白球,使白球水平向前撞击红球,对这一过程的分析正确的是()
A.击打白球时,手对白球做了功
B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.白球撞击红球后,红球滚动时,白球对红球做了功
D.击球后,白球离开球杆向前滚动时,球杆对白球做了功
。知识点02功的计算
1、功有大小,科学上规定:功等于
。即:功=力×距离。如果用F表示力,s表示物体在
力的方向上通过的距离,W表示功,则功的计算公式为W=
<注意>(1)要明确是哪个力对物体做功,或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的,s必须是物体在
(3)F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力,
2、功的单位:在国际单位制中,力的单位是
,距离的单位是
功的单位是
在国
际单位制中,用专门的名称“”来表示,简称为一,符号是
。1焦=
3、生活中的功估量:(1)把1只鸡蛋举高2米,做的功大约是」
(2)把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为
(3)将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举高,做功约」
例1.小张用40牛的推力将重为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10米,则小张对物体所做的功是()
A.400焦
B.600焦
C.1000焦
D.1400焦
例2.如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离S
y
B
=Sm,比较两种情况下拉力F所做的功及功率,正确的是()
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多D.AB段的做功与CD段的做功大小无法比较
例3.长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木
块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做
匀速直线运动直到掉落。(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为-一一_牛。
AB
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功焦。
。知识点03功率
1、功率:(1)定义:单位时间里完成的功叫做
(2)意义:反映做功的量(即表示能量转化快慢的量)。(3)符号:P
(4)公式:由功率的定义知,功率=功/时间,如果用P表示功率,W表示功,t表示时间,则功率的公式可表示
为
。(5)单位:在国际单位制中,功率的单位是,简称一,符号为。1瓦=1。在实
际应用中还常用千瓦(kW)、兆瓦(MW)作为功率的单位。1千瓦=瓦,1兆瓦=瓦。
(6)物理意义:某小轿车功率为66kW,它表示:
。
(7)功率的推导公式P=
①当物体在力F的作用下,以速度ⅴ沿力的方向做直线运动时,力F做功的功率可以表示为:
,即功率
的大小等于作用在
与
②应用P=Fv进行计算时,力的单位为
,速度的单位为
,这样计算出来的功率的单位才是一:
③应用:驾驶功率一定的机车,有经验的司机在上坡时总要换用来减速行驶。根据P=Fv可知,当功率P一
定时,减小
可增大牵
这样更容易上坡。
2、功和功率的辨析
功
功率
概念
力和物体在力的方向上通过的距离的乘积
单位时间内所做的功
物理意义
表示力做功的
表示力做功的
决定因素
功由
决定
功率由和
决定
计算公式
W=
P=
单位
功的单位是
功率的单位是
〈名师指点〉辨析(1)做功越多,做功越快(
);
(2)功率越大,做功时间越短();
(3)功率越大,做功越快()
(4)做功越快,功率越大(
(⑤)时间一定时,做功越多,功率越大,做功越快();(6)时间一定时,功率越大,做功越快,做功越多
():(7)功表示做功的多少,功率表示做功的快慢()。
3、比较做功的快慢:(1)若做功相同,比较做功的
所用时间越短做功越
功率越。
(2)若做功时间相同,比较做功的」
,做功越多做功越
功率越
0
(3)若做功的多少和所用时间都不相同,则通过计算(
与做功所用」
比值)进行比较。
例1.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运
↑sm
动,两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示,两次对应的弹簧测力计示数分别为F、
F2,两次拉力的功率分别是P、P2,则()
777777777777
A.F=F2,Pi>P2
B.F1>F2,Pi>P2
甲
t
C.F<F2,P=P2
D.F>F2,P=P2
例2.三位同学准备进行爬楼梯比赛,并比较功率的大小。为此,他们开展了如下的讨论。甲:只有测出各自
的体重,爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较:乙:控制爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼
的高度,就可以进行比较;丙:控制爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较。
正确的是()。A.甲、乙和丙B.甲和乙C.甲和丙D.乙和丙
例3.甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀
速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是()
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
2
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
例4.跳绳是杭州市体育中考的选考项目之一,男生满分为180次/分,女生满分为170次/分。某位男生在体
育中考中跳了185下,得了满分,则他的功率最接近于()
A.0.75W
B.7.5W
C.75W
D.750W
例5.如图甲所示为某小区停车场出口的示意图,水平路面AB长100m、斜坡BC长50m、坡高4m。某小汽车轮胎
与水平路面接触面积共为O.4m',它以大小不变的速度通过AB段和BC段。小汽车对地面的压力F与时间t的关
系如图乙所示,小汽车受到的阻力f与时间t的关系如图丙所示。求:
F/X10'N
f/N
(1)小汽车的总质量是多少?
(2)小汽车从A行驶到C,克服重力做功是多少?
(3)通过BC段时,牵引力做功的功率是多少?
80130t
80130
/米
巩固练习
1.关于功和功率,下列说法正确的是()
A.力越大,对物体做功越多
B.力对物体做功越多,功率越大
2
C.举重运动员从地面将杠铃举起,运动员对杠铃做了功
秒
D.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,拉力对重物做了功
2.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的$-t图像如图所示。其对应的弹
簧测力计示数分别为F、F,,相同时间内所做的功分别为W、W。,则它们的关系正确的是(
)。
A.F1>F2 Wi>W2
B.F=F2 Wi>W2 C.F1=F2,W1<W2
D.F1<F2 Wi<W2
3.在体育课上,某同学练习爬杆。他第一次勾速爬到杆顶用时8秒,第二次匀速爬到杆项用时10秒,则他两次
爬杆功率之比为(
)。A.5:4
B.4:5C.25:16
D.16:25
4.如图甲,水平地面粗糙程度相同,AB=CD。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动。物体通过AB、CD
段时“s-t”图象如图乙。与AB段相比,CD段()
AB段
物体一→
水平地面
CD段
甲
A
C
D
》t
图甲
图乙
A.物体所受摩擦力较大
B.水平拉力F做的功较多
C.物体运动的时间较长
D.水平拉力F做功的功率较大
5.在同一水平地面上,小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。
已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N,下列说法正确的是()
A.4s~8s内,木箱受到的推力的功率是150W
B.8s~10s内,木箱受到的摩擦力大于150N
C.4s~8s内,木箱克服摩擦力做功是1200J
D.4s~8s内,木箱重力做功为1600J
6.如图所示,用力F提水桶:①由井底提起H高度,②提着水桶不动,③在水平面上移动一段距离S,
④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况,力F对水桶做功的是:若s>L>Hh,则
做功最多的是。(填序号)
◆h/cm
0204
0.60.8
①
②
③
④
7.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图
像。按图像中的规律跳绳,小明lmin能完成的跳绳个数为
个。若他的质量为50kg,则在此过程
3
中,他跳一次克服重力做功
J,他跳绳的功率为
W。(g取1ON/kg)
8.如图所示,中考体育测试中,小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg,她上半身(肚
脐以上)质量约为全身质量的60%:若一分钟内她做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的高度均为0.3m。
(1)小宇所受到的重力?
(2)小宇完成1次仰卧起坐,克服重力所做的功?
仰卧起坐
(3)这段时间内她克服重力做功的功率?
9.如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下
表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取1ONkg)
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强:
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的
0.1倍,求牵引力做的功:
(3)若装满消毒液,机器人总重力就增加160N,则消毒液的密度为多少?若以额定雾化量消毒一段时间后机
器人对水平地面的压强就减小了2×10Pa,则此次消毒所用的时间为h。
10.雾炮车(又称多功能抑尘车)是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾,除去空气中过多的尘埃。
某型号雾炮车空载时的质量为6t,它配备了一个体积为10m的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,
排水孔盖子面积约为100cm°。
(1)满载时,若雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m,则静止时车对水平地面的压强为多大?
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖子受到水的压力为多大?
(3)如图所示,当雾炮车满载时在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶并不断向外喷水时,雾炮车发动机的
输出功率是多大?(已知雾炮车所受阻力为车重的0.25倍,不考虑水箱内水质量的变化)
2026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和机械能(答卷)
一、重点、难点知识点梳理
01 科学中的功
1、功:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上移动了一段距离,这个力就对物体做了功。
2、力对物体做功的两个必要因素:①作用在物体上的力F;②物体在力的方向上移动的距离s。
3、不做功的情况
图示
甲:用力搬石头但没搬动
乙:保龄球离开手后继续滚动的过程中,手对保龄球不做功
丙:竖直向上有力拎滑板,但滑板只在水平方向上有移动距离
原因
①有力无距
②有距无力
③力的方向与距离的方向垂直
4、做功的实质
做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做了多少功,就有多少能量发生了转化。因此,可以用功来量度能量转化的多少。
5.功与能的区别与联系:
功是一个过程量,能是一个状态量。具有能的物体不一定做功,而正在做功的物体一定具有能。
联系:功是能量 转化的量度 。
例1.如图是第19届亚运会吉祥物“琮琮”“莲莲”“宸宸”正在开展的亚运会的一些比赛项目,下列有关做功情况的叙述正确的是( )
A.“琼踪”打网球时,网球离开球拍之后,球拍对网球仍在做功
B.B.“莲莲”打篮球时,篮球在手指上转动的过程中,手指对篮球做了功
C.“宸宸”打乒乓球时,手上的乒乓球掉落到地上的过程中,手对乒乓球做了功
D.“宸宸”跨栏时,从栏杆上落下的过程中,重力做了功
【答案】D
例2.台球比赛中,选手推动球杆前进,击打白球,使白球水平向前撞击红球,对这一过程的分析正确的是( )
A.击打白球时,手对白球做了功
B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.白球撞击红球后,红球滚动时,白球对红球做了功
D.击球后,白球离开球杆向前滚动时,球杆对白球做了功
【答案】B
02 功的计算
功有大小,科学上规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。即:功=力×距离。如果用F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,W表示功,则功的计算公式为W=Fs。
<注意>
(1)要明确是哪个力对物体做功,或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,s必须是物体在力F方向上通过的距离。
(3) F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力,它的大小和方向都是不变的。
5、功的单位
在国际单位制中,力的单位是牛( N ),距离的单位是米(m),功的单位是牛·米(N·m ),在国际单位制中,用专门的名称“焦耳”来表示,简称为焦,符号是J。1焦=1牛·米。
6、生活中的功估量
(1)把1 只鸡蛋举高2 米,做的功大约是1 焦。
(2)把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳。
(3)将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举高,做功约10J。
例1.小张用40 牛的推力将重为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10 米,则小张对物体所做的功是( )
A.400 焦 B.600焦 C.1 000 焦 D.1 400 焦
【答案】A
例2.如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离SAB=SCD,比较两种情况下拉力F所做的功及功率,正确的是( )
A.AB段做功较多 B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的做功与CD段的做功大小无法比较
【答案】C
例3.长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为 ______牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为 ______米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功 ______焦。
【答案】(1)3;(2)0.05;(3)1.2。
03 功率
1、功率
(1)定义:单位时间里完成的功叫做功率。
(2)意义:反映做功快慢的量(即表示能量转化快慢的量)。
(3)符号:P
(4)公式:由功率的定义知,功率=功/时间,如果用P表示功率,W表示功,t表示时间,则功率的公式可表示为P= W/t。
(5)单位
在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W。1瓦=1焦/秒。在实际应用中还常用千瓦( kW )、兆瓦( MW )作为功率的单位。1千瓦=1000瓦,1兆瓦=106瓦。
(6)物理意义:某小轿车功率为66kW,它表示:小轿车每秒钟做66000J的功。
(7)功率的推导公式P = Fv
①当物体在力F的作用下,以速度v沿力的方向做直线运动时,力F做功的功率可以表示为: ,即功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积;
②应用P= Fv进行计算时,力的单位为牛(N),速度的单位为米每秒(m/s),这样计算出来的功率的单位才是瓦(W);
③应用:驾驶功率一定的机车,有经验的司机在上坡时总要换用低挡来减速行驶。根据P= Fv可知,当功率P一定时,减小车速v,可增大牵引力F,这样更容易上坡。
2、功和功率的辨析
功
功 率
概 念
力和物体在力的方向上通过的距离的乘积
单位时间内所做的功
物理意义
表示力做功的多少
表示力做功的快慢
决定因素
功由力和物体在力的方向上通过的距离决定
功率由功和时间决定
计算公式
W=Fs
P=W/t
单 位
功的单位是焦耳(J)
功率的单位是瓦特(W)
<名师指点> 辨析
(1)做功越多,做功越快(×); (2)功率越大,做功时间越短(×);
(3)功率越大,做功越快(×); (4)做功越快,功率越大(×);
(5)时间一定时,做功越多,功率越大,做功越快(√);
(6)时间一定时,功率越大,做功越快,做功越多(√);
(7)功表示做功的多少,功率表示做功的快慢(√)。
3、比较做功的快慢
(1)若做功相同,比较做功的时间,所用时间越短做功越快,功率越大。
(2)若做功时间相同,比较做功的多少,做功越多做功越快,功率越大。
(3)若做功的多少和所用时间都不相同,则通过计算(做功的多少与做功所用时间的比值)进行比较。
例1. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则( )
A.F1=F2,P1>P2 B.F1>F2,P1>P2
C.F1<F2,P1=P2 D.F1>F2,P1=P2
【答案】A
例2.三位同学准备进行爬楼梯比赛,并比较功率的大小。为此,他们开展了如下的讨论。
甲:只有测出各自的体重,爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较;
乙:控制爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;
丙:控制爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较。
正确的是( )。
A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙
【答案】D
例3.甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是( )
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用
B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
【答案】D
例4.跳绳是杭州市体育中考的选考项目之一,男生满分为180次/分,女生满分为170次/分。某位男生在体育中考中跳了185下,得了满分,则他的功率最接近于( )
A.0.75W B.7.5W C.75W D.750W
【答案】C
例5.如图甲所示为某小区停车场出口的示意图,水平路面AB长100m、斜坡BC长50m、坡高4m。某小汽车轮胎与水平路面接触面积共为0.4m2,它以大小不变的速度通过AB段和BC段。小汽车对地面的压力F与时间t的关系如图乙所示,小汽车受到的阻力f与时间t的关系如图丙所示。g=10N/kg。求:
(1)小汽车的总质量是多少?
(2)小汽车从A行驶到C,克服重力做功是多少?
(3)通过BC段时,牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)小汽车的总质量是1.5×103kg;
(2)小汽车从A行驶到C,克服重力做功是6×10⁴J;
(3)通过BC段时,牵引力做功的功率是1.4×103W。
巩固练习
1.关于功和功率,下列说法正确的是 ( )
A.力越大,对物体做功越多
B.力对物体做功越多,功率越大
C.举重运动员从地面将杠铃举起,运动员对杠铃做了功
D.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,拉力对重物做了功
【答案】C
2.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2 , 相同时间内所做的功分别为W1、W2 , 则它们的关系正确的是( )。
A.F1>F2 ,W1>W2 B.F1=F2 ,W1>W2
C.F1=F2 ,W1<W2 D.F1<F2 ,W1<W2
【答案】 B
3.在体育课上,某同学练习爬杆。他第一次勾速爬到杆顶用时8秒,第二次匀速爬到杆顶用时10秒,则他两次爬杆功率之比为( )。
A.5:4 B.4:5 C.25:16 D.16:25
【答案】 A
4.如图甲,水平地面粗糙程度相同,AB=CD。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动。物体通过AB、CD段时“s﹣t”图象如图乙。与AB段相比,CD段( )
A.物体所受摩擦力较大 B.水平拉力F做的功较多
C.物体运动的时间较长 D.水平拉力F做功的功率较大
【答案】C
5.在同一水平地面上,小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N,下列说法正确的是( )
A.4s~8s内,木箱受到的推力的功率是150W
B.8s~10s内,木箱受到的摩擦力大于150N
C.4s~8s内,木箱克服摩擦力做功是1200J
D.4s~8s内,木箱重力做功为1600J
【答案】A
6.如图所示,用力F提水桶:①由井底提起H高度,②提着水桶不动,③在水平面上移动一段距离s,
④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况,力F对水桶做功的是______;若sLHh,则
做功最多的是______。(填序号)
【答案】①④ ①
7.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。按图像中的规律跳绳,小明1min能完成的跳绳个数为 个。若他的质量为50kg,则在此过程中,他跳一次克服重力做功 J,他跳绳的功率为 W。(g取10N/kg)
【答案】150;30;75。
8.如图所示,中考体育测试中,小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg,她上半身(肚脐以上)质量约为全身质量的60%;若一分钟内她做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的高度均为0.3m。(g取10N/kg)
(1)小宇所受到的重力?
(2)小宇完成1次仰卧起坐,克服重力所做的功?
(3)这段时间内她克服重力做功的功率?
【答案】(1)小宇受到的重力为500N;
(2)克服重力所做的功为90J;
(3)克服重力做功的功率为60W。
9.如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm2
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功;
(3)若装满消毒液,机器人总重力就增加160N,则消毒液的密度为多少?若以额定雾化量消毒一段时间后机器人对水平地面的压强就减小了2×103Pa,则此次消毒所用的时间为 h。
【答案】(1)机器人未装消毒液时,自身的重力G=500N,
机器人对水平路面的压力:
F=G=500N;
受力面积S=200cm2=0.02m2,
对水平地面的压强:
p==2.5×104Pa;
(2)s=vt=0.5m/s×600s=300m,
机器人受到的阻力为:f=0.1G=0.1×500N=50N,
因为机器人在水平方向做匀速直线运动,所以牵引力等于阻力,即F=f=50N;
牵引力做的功为:
W=Fs=50N×300m=15000J;
(3)由题意知消毒液的重力等于机器人总重力的增加量,根据G=mg知液体的质量为:
m液=16kg,
液体的密度为:
ρ液 =0.8×103kg/m3,
减小的液体的重力等于机器人对水平地面的压力的减小量,即ΔG=ΔF=ΔpS=2×103Pa×200×10﹣4m2=40N,
减小的液体的质量为:Δm液==4kg,
减小的液体的体积为:
ΔV =5×10﹣3m3=5L,
额定雾化量为10L/h,
此次消毒所用的时间为:
T =0.5h。
答:(1)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强为2.5×104Pa;
(2)牵引力做的功为15000J;
(3)消毒液的密度为0.8×103kg/m3;0.5。
10.雾炮车(又称多功能抑尘车)是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾,除去空气中过多的尘埃。某型号雾炮车空载时的质量为6t,它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100cm2。
(1)满载时,若雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2,则静止时车对水平地面的压强为多大?
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖子受到水的压力为多大?
(3)如图所示,当雾炮车满载时在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶并不断向外喷水时,雾炮车发动机的输出功率是多大?(已知雾炮车所受阻力为车重的0.25倍,不考虑水箱内水质量的变化)
【答案】(1)满载时,水箱中水的体积V=10m3,
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×10m3=1×104kg,
雾炮车满载静止时,对水平地面的压力:
F=G总=(m车+m水)g=(6×103kg+1×104kg)×10N/kg=1.6×105N,
车对水平地面的压强:
P =2×105Pa;
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖受到水的压强:
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa,
排水孔受到水的压力:
F′=p′S′=6000Pa×100×10﹣4m2=60N;
(3)雾炮车所受阻力:
f=0.25G总=0.25×1.6×105N=4×104N,
因雾炮车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,雾炮车发动机的牵引力:
F′=f=4×104N,
发动机最大输出功率:
P=F′v=4×104N×3m/s=1.2×105W。
答:(1)满载静止时车对水平地面的压强为2×105Pa;
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖子受到水的压力为60N;
(3)当雾炮车满载时在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶并不断向外喷水时,雾炮车发动机的输出功率是1.2×105W。
1
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$2026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和机械能(答卷)
一、重点、难点知识点梳理
。知识点01科学中的功
1、功:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上移动了一段距离,这个力就对物体做了功。
2、力对物体做功的两个必要因素:①作用在物体上的力F;②物体在力的方向上移动的距离s。
3、不做功的情况
图示
甲:用力搬石头
乙:保龄球离开手后继续滚动
丙:竖直向上有力拎滑板,但滑板只
但没搬动
的过程中,手对保龄球不做功
在水平方向上有移动距离
原因
①有力无距
②有距无力
③力的方向与距离的方向垂直
4、做功的实质
做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做了多少功,就有多少能量发生了转化。因此,可以用
功来量度能量转化的多少。
5.功与能的区别与联系:
功是一个过程量,能是一个状态量。具有能的物体不一定做功,而正在做功的物体一定具有能。
联系:功是能量转化的量度
例1.如图是第19届亚运会吉祥物“琮琮“莲莲“宸宸”正在开展的亚运会的一些比赛项目,下列有关做功情况的
叙述正确的是(
A.“琼踪打网球时,网球离开球拍之后,球拍对网球仍在做功
B.B“莲莲打篮球时,篮球在手指上转动的过程中,手指对篮球做了功
C.“宸宸打乒乓球时,手上的乒乓球掉落到地上的过程中,手对乒乓球做了功
D.“宸宸跨栏时,从栏杆上落下的过程中,重力做了功
【答案】D
例2.台球比赛中,选手推动球杆前进,击打白球,使白球水平向前撞击红球,对这一过程的分析正确的是()
1
A.击打白球时,手对白球做了功
B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.白球撞击红球后,红球滚动时,白球对红球做了功
D.击球后,白球离开球杆向前滚动时,球杆对白球做了功
【答案】B
。知识点02功的计算
功有大小,科学上规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。即:功=力×距离。如果用
F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,W表示功,则功的计算公式为W=s。
<注意>
(1)要明确是哪个力对物体做功,或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,s必须是物体在力F方向上通过的距离。
(3)F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力,它的大小和方向都是不变的。
5、功的单位
在国际单位制中,力的单位是牛(N),距离的单位是米m,功的单位是牛:米Nm),在国际单位制中,
用专门的名称“焦耳”来表示,简称为焦,符号是J。1焦=1生米。
6、生活中的功估量
(1)把1只鸡蛋举高2米,做的功大约是1焦。
(2)把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳。
(3)将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举高,做功约10。
例1.小张用40牛的推力将重为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10米,则小张对物体所做的功是()
A.400焦
B.600焦
C.1000焦
D.1400焦
【答案】A
例2.如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离S妞
=ScD,比较两种情况下拉力F所做的功及功率,正确的是()
B
☐F
D
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多
D.AB段的做功与CD段的做功大小无法比较
2
【答案】C
例3.长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木
块静止:当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍
做匀速直线运动直到掉落。
B
(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为
牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为
米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功
焦。
【答案】(1)3:(2)0.05:(3)1.2。
D知识点03功率
1、功率
(1)定义:单位时间里完成的功叫做功率。
(2)意义:反映做功快慢的量(即表示能量转化快慢的量)。
(3)符号:P
(4)公式:由功率的定义知,功率=功时间,如果用P表示功率,W表示功,t表示时间,则功率的
公式可表示为P=W。
(5)单位
在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W。1瓦=1焦/秒。在实际应用中还常用千瓦(kW)、
兆瓦(MW)作为功率的单位。1千瓦=1000瓦,1兆瓦=10瓦。
(6)物理意义:某小轿车功率为66kW,它表示:小轿车每秒钟做66000J的功。
(7)功率的推导公式P=型
①当物体在力F的作用下,以速度ⅴ沿力的方向做直线运动时,力F做功的功率可以表示为:P三
兰==卫匹,即功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积:
②应用P=Fv进行计算时,力的单位为牛,速度的单位为米每秒s,这样计算出来的功率的
单位才是瓦W:
③应用:驾驶功率一定的机车,有经验的司机在上坡时总要换用低挡来减速行驶。根据P=FV可知,
当功率P一定时,减小车速y,可增大牵引力E,这样更容易上坡。
2、功和功率的辨析
功
功率
概
念
力和物体在力的方向上通过的距离的乘积
单位时间内所做的功
物理意义
表示力做功的多少
表示力做功的快慢
决定因素
功由力和物体在力的方向上通过的距离决定
功率由功和时间决定
计算公式
W-Fs
P=W/t
单
位
功的单位是焦耳()
功率的单位是瓦特(W)
<名师指点>辨析
(1)做功越多,做功越快(×):
(2)功率越大,做功时间越短(×):
(3)功率越大,做功越快():
(4)做功越快,功率越大(×):
(5)时间一定时,做功越多,功率越大,做功越快():
(6)时间一定时,功率越大,做功越快,做功越多():
(7)功表示做功的多少,功率表示做功的快慢()。
3、比较做功的快慢
(1)若做功相同,比较做功的时间,所用时间越短做功越快,功率越太。
(2)若做功时间相同,比较做功的多少,做功越多做功越快,功率越大。
(3)若做功的多少和所用时间都不相同,则通过计算(做功的多少与做功所用时间的比值)进行比较。
例1.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动木块得
到的s-t关系图像如图乙所示,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则
()
◆sm
②
甲
t
A.F1=F2,P1>P2
B.F1>F2,P1>P2
C.F1<F2,P-P2
D.F1>F2,P1=P2
【答案】A
例2.三位同学准备进行爬楼梯比赛,并比较功率的大小。为此,他们开展了如下的讨论。
甲:只有测出各自的体重,爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较:
乙:控制爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行
比
甲
较;
qAAAAkkkaiiakam
丙:控制爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行
比
较。
正确的是()。
A.甲、乙和丙
B.甲和乙
C.甲和丙
D.乙和丙
【答案】D
例3.甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀
速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是()
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用
B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
【答案】D
例4.跳绳是杭州市体育中考的选考项目之一,男生满分为180次/分,女生满分为170次/分。某位男生在体育
中考中跳了185下,得了满分,则他的功率最接近于()
A.0.75W
B.7.5W
C.75W
D.750W
【答案】C
例5.如图甲所示为某小区停车场出口的示意图,水平路面AB长100m、斜坡BC长50m、坡高4m。某小汽车
轮胎与水平路面接触面积共为0.4m,它以大小不变的速度通过AB段和BC段。小汽车对地面的压力F与时
间t的关系如图乙所示,小汽车受到的阻力f与时间t的关系如图丙所示。g=10kg。求:
◆F/X10N
f/N
1.5
300
1.0
200
0.5
100H
0
0
80
130t/s
80130t7s
甲
乙
丙
(1)小汽车的总质量是多少?
(2)小汽车从A行驶到C,克服重力做功是多少?
(3)通过BC段时,牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1)小汽车的总质量是1.5×10g:
(2)小汽车从A行驶到C,克服重力做功是6×104J:
(3)通过BC段时,牵引力做功的功率是1.4×10W。
巩固练习
1.关于功和功率,下列说法正确的是()
A.力越大,对物体做功越多
B.力对物体做功越多,功率越大
C.举重运动员从地面将杠铃举起,运动员对杠铃做了功
D.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,拉力对重物做了功
【答案】C
2.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的$-t图像如图所示。其对应的弹
簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是()。
/米
2
1砂
A.F1>F2,WI>W2
B.F1=F3,W1>W3
C.F1-F2,WI<W2
D.F1<F2,W1<W2
【答案】B
3.在体育课上,某同学练习爬杆。他第一次勾速爬到杆顶用时8秒,第二次匀速爬到杆项用时10秒,则他两次
爬杆功率之比为()。
A.5:4B.4:5
C.25:16
D.16:25
【答案】A
4.如图甲,水平地面粗糙程度相同,AB=CD。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动。物体通过AB、
CD段时“s-t”图象如图乙。与AB段相比,CD段()
AB段
物体一→
水平地面
CD段
A
B
D
图甲
图乙
A.物体所受摩擦力较大
B.水平拉力F做的功较多
C.物体运动的时间较长
D.水平拉力F做功的功率较大
【答案】C
5.在同一水平地面上,小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。
已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N,下列说法正确的是()
A.4s~8s内,木箱受到的推力的功率是150W
◆w(ms)
B.8s~10s内,木箱受到的摩擦力大于150N
C.4s~8s内,木箱克服摩擦力做功是1200J
0
D.4s~8s内,木箱重力做功为1600J
【答案】A
6.如图所示,用力F提水桶:①由井底提起H高度,②提着水桶不动,③在水平面上移动一段距离s,
④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况,力F对水桶做功的是;若s>L>Hh,则
做功最多的是。(填序号)
6
①
③
【答案】①④
①
7.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图
像。按图像中的规律跳绳,小明lmin能完成的跳绳个数为
个。若他的质量为50kg,则在此过程
中,他跳一次克服重力做功J,他跳绳的功率为
W。(g取10N/kg)
【答案】150:30:75。
8.如图所示,中考体育测试中,小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg,她上半身(肚
脐以上)质量约为全身质量的60%:若一分钟内她做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的高度均为0.3m。
(g取10N/kg)
仰卧起坐
(1)小宇所受到的重力?
(2)小宇完成1次仰卧起坐,克服重力所做的功?
(3)这段时间内她克服重力做功的功率?
0020.40.60.85
【答案】(1)小宇受到的重力为500N:
(2)克服重力所做的功为90J:
(3)克服重力做功的功率为60W。
9.如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下
表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10Nkg)
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm2
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10mim,机器人受到的阻力为自身重力的0.1
倍,求牵引力做的功:
(3)若装满消毒液,机器人总重力就增加160N,则消毒液的密度为多少?若以额定雾化量消毒一段时间后
机器人对水平地面的压强就减小了2×103Pa,则此次消毒所用的时间为h。
>
【答案】(1)机器人未装消毒液时,自身的重力G=500N,
机器人对水平路面的压力:
F=G=500N;
受力面积S=200cm2=0.02m2,
对水平地面的压强:
p==2.5×104Pa:
(2)s=t=0.5m/s×600s=300m,
机器人受到的阻力为:f=0.1G=0.1×500N=50N,
因为机器人在水平方向做匀速直线运动,所以牵引力等于阻力,即F==50N:
牵引力做的功为:
W=Fs=50N×300m=15000J:
(3)由题意知消毒液的重力等于机器人总重力的增加量,根据G=g知液体的质量为:
m液=16水g,
液体的密度为:
P液=0.8×10kg/m3,
减小的液体的重力等于机器人对水平地面的压力的减小量,即△G=△F=△pS=2×10Pa×200×104m=
40N,
减小的液体的质量为:△m渡==4张g,
减小的液体的体积为:
△V=5×103m3=5L,
额定雾化量为10Lh,
此次消毒所用的时间为:
T=0.5h。
答:(1)机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强为2.5×10Pa:
(2)牵引力做的功为15000J:
(3)消毒液的密度为0.8×10kgm3;0.5。
10.雾炮车(又称多功能抑尘车)是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾,除去空气中过多的尘埃。
某型号雾炮车空载时的质量为6t,它配备了一个体积为103的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,
排水孔盖子面积约为100cm。
(1)满载时,若雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8,则静止时车对水平地面的压强为多大?
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖子受到水的压力为多大?
8
(3)如图所示,当雾炮车满载时在水平路面上以3s的速度匀速行驶并不断向外喷水时,雾炮车发动机的
输出功率是多大?(已知雾炮车所受阻力为车重的0.25倍,不考虑水箱内水质量的变化)
【答案】(1)满载时,水箱中水的体积V=10m3,
mk=pkV=1.0×10kg/m3×10m3=1×10kg,
雾炮车满载静止时,对水平地面的压力:
F=G总=(m车tmk)g=(6×10kg+1×104kg)×10N/kg=1.6×10N,
车对水平地面的压强:
P=2×10Pa:
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖受到水的压强:
p'=pkgh=1.0X10kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa,
排水孔受到水的压力:
F'=p'S′=6000Pa×100X104m2=60N:
(3)雾炮车所受阻力:
f=0.25G急=0.25X1.6X10N=4×104hN,
因雾炮车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,雾炮车发动机的牵引力:
F'=f=4×10N,
发动机最大输出功率:
P=F'v=4×10hN×3m/s=1.2×10W。
答:(1)满载静止时车对水平地面的压强为2×10Pa:
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖子受到水的压力为60N:
(3)当雾炮车满载时在水平路面上以3s的速度匀速行驶并不断向外喷水时,雾炮车发动机的输出功率是
1.2×105W。
2026年新九年级上科学暑假预习第2章第1节功和能资料1(问卷)
一、重点、难点知识点梳理
01 科学中的功
1、功:一个物体 的作用,如果在力的方向上 ,这个力就对物体做了 。
2、力对物体做功的两个必要因素:① ;②。
3、不做功的情况
图示
甲:用力搬石头但没搬动
乙:保龄球离开手后继续滚动的过程中,手对保龄球不做功
丙:竖直向上有力拎滑板,但滑板只在水平方向上有移动距离
原因
4、做功的实质:做功的过程 ,力对物体做了多少功,就有 发生了转化。因此,可以用 来量度能量转化的多少。
5.功与能的区别与联系:功是一个 能是一个 。具有能的物体不一定做功,而正在做功的物体一定具有能。联系:功是能量 。
例1.如图是第19届亚运会吉祥物“琮琮”“莲莲”“宸宸”正在开展的亚运会的一些比赛项目,下列有关做功情况的叙述正确的是( )
A.“琼踪”打网球时,网球离开球拍之后,球拍对网球仍在做功
B.B.“莲莲”打篮球时,篮球在手指上转动的过程中,手指对篮球做了功
C.“宸宸”打乒乓球时,手上的乒乓球掉落到地上的过程中,手对乒乓球做了功
D.“宸宸”跨栏时,从栏杆上落下的过程中,重力做了功
例2.台球比赛中,选手推动球杆前进,击打白球,使白球水平向前撞击红球,对这一过程的分析正确的是( )
A.击打白球时,手对白球做了功 B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.白球撞击红球后,红球滚动时,白球对红球做了功
D.击球后,白球离开球杆向前滚动时,球杆对白球做了功
02 功的计算
1、功有大小,科学上规定:功等于 。即:功=力×距离。如果用F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,W表示功,则功的计算公式为W= 。
<注意>(1)要明确是哪个力对物体做功,或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的 ,s必须是物体在 。
(3) F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力, 。
2、功的单位:在国际单位制中,力的单位是 ,距离的单位是 ,功的单位是 ,在国际单位制中,用专门的名称“ ”来表示,简称为 ,符号是 。1焦= 。
3、生活中的功估量:(1)把1 只鸡蛋举高2 米,做的功大约是 。
(2)把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为 。
(3)将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举高,做功约 。
例1.小张用40 牛的推力将重为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10 米,则小张对物体所做的功是( )
A.400 焦 B.600焦 C.1 000 焦 D.1 400 焦
例2.如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离SAB=SCD,比较两种情况下拉力F所做的功及功率,正确的是( )
A.AB段做功较多 B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的做功与CD段的做功大小无法比较
例3.长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块。当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为 ______牛。
(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为 ______米/秒。
(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功 ______焦。
03 功率
1、功率:(1)定义:单位时间里完成的功叫做 。
(2)意义:反映做功 的量(即表示能量转化快慢的量)。(3)符号:P
(4)公式:由功率的定义知,功率=功/时间,如果用P表示功率,W表示功,t表示时间,则功率的公式可表示为 。(5)单位:在国际单位制中,功率的单位是 ,简称 ,符号为 。1瓦=1 。在实际应用中还常用千瓦( kW )、兆瓦( MW )作为功率的单位。1千瓦= 瓦,1兆瓦= 瓦。
(6)物理意义:某小轿车功率为66kW,它表示: 。(7)功率的推导公式P =
①当物体在力F的作用下,以速度v沿力的方向做直线运动时,力F做功的功率可以表示为: ,即功率的大小等于作用在 与 ;
②应用P= Fv进行计算时,力的单位为 ,速度的单位为 ,这样计算出来的功率的单位才是 ;
③应用:驾驶功率一定的机车,有经验的司机在上坡时总要换用 来减速行驶。根据P= Fv可知,当功率P一定时,减小 ,可增大牵 ,这样更容易上坡。
2、功和功率的辨析
功
功 率
概 念
力和物体在力的方向上通过的距离的乘积
单位时间内所做的功
物理意义
表示力做功的
表示力做功的
决定因素
功由 决定
功率由 和 决定
计算公式
W=
P=
单 位
功的单位是
功率的单位是
<名师指点> 辨析(1)做功越多,做功越快( ); (2)功率越大,做功时间越短( );
(3)功率越大,做功越快( ); (4)做功越快,功率越大( );
(5)时间一定时,做功越多,功率越大,做功越快( );(6)时间一定时,功率越大,做功越快,做功越多( );(7)功表示做功的多少,功率表示做功的快慢( )。
3、比较做功的快慢:(1)若做功相同,比较做功的 ,所用时间越短做功越 ,功率越 。
(2)若做功时间相同,比较做功的 ,做功越多做功越 ,功率越 。
(3)若做功的多少和所用时间都不相同,则通过计算( 与做功所用 比值)进行比较。
例1. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运 动,两次拉动木块得到的s-t关系图像如图乙所示,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则( )
A.F1=F2,P1>P2 B.F1>F2,P1>P2
C.F1<F2,P1=P2 D.F1>F2,P1=P2
例2.三位同学准备进行爬楼梯比赛,并比较功率的大小。为此,他们开展了如下的讨论。甲:只有测出各自的体重,爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较;乙:控制爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;丙:控制爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较。
正确的是( )。A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙
例3.甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上,在大小为6牛的水平推力F作用下,向右做速度为5米/秒的匀速直线运动,如图所示(忽略空气阻力)。下列叙述中,错误的是( )
A.甲物体在竖直方向上受到重力和支持力的作用 B.甲物体受到水平向左的摩擦力大小为6牛
C.当F的大小为6牛时,做功的功率为30瓦
D.当F的大小为10牛时,甲物体将做速度大于5米/秒的匀速直线运动
例4.跳绳是杭州市体育中考的选考项目之一,男生满分为180次/分,女生满分为170次/分。某位男生在体育中考中跳了185下,得了满分,则他的功率最接近于( )
A.0.75W B.7.5W C.75W D.750W
例5.如图甲所示为某小区停车场出口的示意图,水平路面AB长100m、斜坡BC长50m、坡高4m。某小汽车轮胎与水平路面接触面积共为0.4m2,它以大小不变的速度通过AB段和BC段。小汽车对地面的压力F与时间t的关系如图乙所示,小汽车受到的阻力f与时间t的关系如图丙所示。求:
(1) 小汽车的总质量是多少?
(2)小汽车从A行驶到C,克服重力做功是多少?
(3)通过BC段时,牵引力做功的功率是多少?
巩固练习
1.关于功和功率,下列说法正确的是 ( )
A.力越大,对物体做功越多 B.力对物体做功越多,功率越大
C.举重运动员从地面将杠铃举起,运动员对杠铃做了功
D.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,拉力对重物做了功
2.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2 , 相同时间内所做的功分别为W1、W2 , 则它们的关系正确的是( )。
A.F1>F2 ,W1>W2 B.F1=F2 ,W1>W2 C.F1=F2 ,W1<W2 D.F1<F2 ,W1<W2
3.在体育课上,某同学练习爬杆。他第一次勾速爬到杆顶用时8秒,第二次匀速爬到杆顶用时10秒,则他两次爬杆功率之比为( )。 A.5:4 B.4:5 C.25:16 D.16:25
4.如图甲,水平地面粗糙程度相同,AB=CD。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动。物体通过AB、CD段时“s﹣t”图象如图乙。与AB段相比,CD段( )
A.物体所受摩擦力较大 B.水平拉力F做的功较多
C.物体运动的时间较长 D.水平拉力F做功的功率较大
5.在同一水平地面上,小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N,下列说法正确的是( )
A.4s~8s内,木箱受到的推力的功率是150W B.8s~10s内,木箱受到的摩擦力大于150N
C.4s~8s内,木箱克服摩擦力做功是1200J D.4s~8s内,木箱重力做功为1600J
6.如图所示,用力F提水桶:①由井底提起H高度,②提着水桶不动,③在水平面上移动一段距离s,
④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况,力F对水桶做功的是______;若sLHh,则
做功最多的是______。(填序号)
7.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。按图像中的规律跳绳,小明1min能完成的跳绳个数为 个。若他的质量为50kg,则在此过程中,他跳一次克服重力做功 J,他跳绳的功率为 W。(g取10N/kg)
8.如图所示,中考体育测试中,小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg,她上半身(肚脐以上)质量约为全身质量的60%;若一分钟内她做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的高度均为0.3m。(1)小宇所受到的重力?
(2)小宇完成1次仰卧起坐,克服重力所做的功?
(3)这段时间内她克服重力做功的功率?
9.如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。(g取10N/kg)
水箱容积
额定雾化量
自身重力
履带总触地面积
20L
10L/h
500N
200cm2
(1)求机器人未装消毒液且静止时,对水平地面的压强;
(2)未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功;
(3)若装满消毒液,机器人总重力就增加160N,则消毒液的密度为多少?若以额定雾化量消毒一段时间后机器人对水平地面的压强就减小了2×103Pa,则此次消毒所用的时间为 h。
10.雾炮车(又称多功能抑尘车)是利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾,除去空气中过多的尘埃。某型号雾炮车空载时的质量为6t,它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积约为100cm2。
(1)满载时,若雾炮车车轮与地面的总接触面积为0.8m2,则静止时车对水平地面的压强为多大?
(2)当水箱中水的深度为0.6m时,排水孔盖子受到水的压力为多大?
(3)如图所示,当雾炮车满载时在水平路面上以3m/s的速度匀速行驶并不断向外喷水时,雾炮车发动机的输出功率是多大?(已知雾炮车所受阻力为车重的0.25倍,不考虑水箱内水质量的变化)
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