内容正文:
课时20 功 功率
知识结构导图
1.力的方向 一段距离 (1)作用在物体上的力 (2)在力的方向上通过一段距离
2.W=Fs 焦耳 J
3.做功快慢 功 时间 P= 瓦特 W
4.P= 刻度尺(皮尺) 体重秤 秒表 楼高h 人的体重m 上楼时间t P=
实验探究突破
针对训练
例题1 (1)用台秤测出自身的质量为m
(3)用秒表测量出上楼所用的时间t
(4)
例题2 B
高频考点突破
1.B 2.B 3.C 4.B
5.做功 不是
6.(1)无人机装载货物后的总重力为G=G无人机+G货=300 N+200 N=500 N
无人机装载货物后对水平地面的压强p====5×104 Pa
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功W=G货h=200 N×100 m=2×104J
7.C 8.B 9.D
10.750 30
11.5 2
12.(1)运动 (2)1.2 (3)1.4
13.0.75 3
14.解:(1)货箱的速度v===0.3 m/s
(2)叉车对货箱所做的功W=Gh=mgh=300 kg×10 N/kg×3 m=9 000 J
(3)叉车对货箱所做功的功率P===900 W
15.(1)反射 (2)机械能 (3)1.7×106 (4)67.5
(5)7:6
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课时20 功 功率
课标要求
1.知道机械功和功率。
2.用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
知识结构导图
实验探究突破
实验20 测功率
针对训练
例题1 学完(功率)一节后,老师布置了一项实践性作业:利用生活中的测量工具,设计一种测量自己上楼功率的方案。请补充未完成的步骤(需要测量的物理量用相应的字母表示):
(1) ;
(2)用皮尺测出所上楼梯的总高度h;
(3) ;
(4)上楼功率的表达式P= (g值用该字母表示即可)。
例题2 如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是( )
A.他的质量
B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度
D.做“引体向上”的时间
高频考点突破
考
点
1
功
1.(2026·四川南充)新学期,老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书,在下列过程中,同学们对书不做功的是( )
A.甲图中将书从地面提起的过程 B.乙图中在水平路面推车的过程
C.丙图中将书搬上教学楼的过程 D.丁图中将书堆放在桌面的过程
2.如图所示,小明用手托着一个鸡蛋将鸡蛋举高了1 m。小明的手对鸡蛋做的功可能是( )
A.0.05 J
B.0.5 J
C.5 J
D.50 J
3.如图某人用力把木箱从斜面底端沿着斜面推到高处的过程中,对木箱做功的力是( )
A.地面对人的支持力
B.木箱对人的推力
C.人对木箱的推力
D.斜面对木箱的支持力
4.(2026·广东广州)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上,运动员用水平推力从a点推动冰壶,经过b点时松手,冰壶到达c点停止运动,由a到b和由b到c的过程中,设冰壶受到的滑动摩擦力分别为fab和fbc,运动员对冰壶做的功分别为Wab和Wbc,则( )
A.fab<fbc B.fab=fbc C.Wab<Wbc D.Wab=Wbc
5.(2026·黑龙江)如图所示,举重运动员将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃 (填“做功”或“没做功”);当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时,地面对举重运动员的支持力与举重运动员受到的重力 (填“是”或“不是”)一对平衡力。
6.(2026·山东)为了促进低空经济高质量发展,山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示,自重300 N的无人机装载重200 N的货物后停在水平地面上,与地面的总接触面积为0.01 m2,无人机运送货物过程中,达到限定速度后,匀速上升100 m,接近限定高度。求:
(1)无人机装载货物后对水平地面的压强;
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功。
考点知识链接
1.功的定义:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
2.功的定义式:W=Fs。
3.功的单位:焦耳(J)。
4.做功必备的条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
核心提炼
功是由两个因素决定的,一个是作用在物体上的力,另一个是物体在力的方向上通过的距离,两者缺一不可。若物体没有受力的作用,由于惯性移动了一段距离,则不做功;若物体虽受到力的作用,但没有运动,则不做功;若物体受到了力的作用,也通过了距离,但物体受到力的方向跟它运动的方向垂直,该物体在力的方向上没有通过距离,则也不做功。
考
点
2
功率
7.(2026·四川宜宾)在物理学中,把路程与时间之比叫作速度。下列物理量采用该方法定义的是( )
A.长度 B.温度 C.功率 D.功
8.周末,小明和同学们成功登上白云山顶,在他们从山脚下到山顶的过程中,体重(含装备)越大的同学一定( )
A.做功越慢 B.做功越多 C.做功越少 D.功率越大
9.(2026·广东广州一模)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(如图),其中AB段和BC段的轨道材质不同,其中AB=BC=10 m。已知物块在AB段和BC段分别以2 m/s和5 m/s的速度匀速运动,且在BC段所受摩擦力为2 N,则以下判断正确的是( )
A.该物块在BC段的惯性比AB段大 B.该物块通过AC段的平均速度为3.5 m/s
C.物块在AB段所受摩擦力比BC段大 D.拉力F在BC段做功的功率为10 W
10.(2026·山东威海)如图所示,用150 N的推力沿斜面向上将重为500 N的小车从斜面(高1.2 m,长5 m)底端匀速推到顶端,用时20 s。则推力做功为 J,有用功的功率为 W。
11.(2026·四川宜宾)某款重力为2 N的电动玩具小车,以P=3 W的功率在水平路面上匀速运动,此过程中所受摩擦阻力恒为0.6 N,则匀速运动时的速度v= m/s;现在小车以相同功率在斜面上匀速运动4 m的路程,对应上升2 m的高度,此过程中所受摩擦阻力恒为0.5 N,则玩具小车所用时间t= s。
考点知识链接
1.功率定义:功和做功所用时间之比叫作功率。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:P=。
4.单位:国际单位W,常用单位kW,换算关系:1 kW=103 W。
物理学中,把功和完成功的时间之比叫功率,公式是P=,功率表示做功的快慢,它的大小只由功与时间的比值大小决定,而与所做的功无关,也与所用的时间无关。功率也与机械效率无关。
考
点
3
功和功率的计算
12.(2026·湖南长沙)无人机送快递为市民的生活带来了极大的便利。在某次取货途中,无人机载着空货箱竖直匀速上升36 m用时30 s。不计空气阻力,g取10 N/kg。
(1)无人机上升时,以地面为参照物,它是 的;
(2)无人机竖直匀速上升时的速度为 m/s;
(3)在取货点,工作人员将快递放入货箱,无人机再次升空,竖直匀速上升30 m用时30 s。已知无人机配备的货箱质量为1 kg,取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为1∶2,放入货箱的快递质量为 kg。
13.(2026·四川达州)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力F=5 N作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15 m/s,弹簧测力计的示数为2 N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
14.(2026·江苏苏州)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在10 s内将质量为300 kg的货箱匀速竖直提升3 m,g取10 N/kg,求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
考点知识链接
核心提炼
1.公式推导:P===Fv。
2.注意:①P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体;②P=具有普遍性,不限制物体的运动状态,题目中若出现距离,则考虑公式P==;③若出现速度,没有距离,则考虑公式P=Fv。
省考新趋演练
15.(2025·广东佛山一模)阅读材料,回答问题。
“智轨”电车
2023年9月6日,全球首列氢能源“智轨”电车(三编组)正式亮相海外,无需铺设有形轨道,采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段。“智轨”电车(三编组)创新采用了70 MPa储氢系统和大功率燃料电池系统,还配备钛酸锂电池,实现能量的循环利用。
“智轨”电车部分参数如表(三编组即三节车厢编组):
项目
参数
车重(含人)
满载
51吨
最大载客量
60 kg/人
300人
储氢罐
每节编组
1个
车轮
每节编组
4个
续航
满氢满电综合续航
245 km
锂电续航
35 km
(1)激光雷达感知技术与毫米波感知技术都是通过信号发射端向环境发射电磁波,然后信号接收系统接收到来自环境 回来的信号而获得车辆周边环境的信息;
(2)“智轨”电车制动时,锂电池回收制动能量的过程是 转化为电能,并最终转化为化学能;
(3)若“智轨”电车(三编组)满载时,每个车轮接触地面面积为250 cm2,则电车对水平地面的压强是 Pa;(g取10 N/kg)
(4)已知某燃油公交车(满载60人),平均油耗为30 L/100 km,汽油的二氧化碳排放量为2.5 kg/L。某两地区相距为18 km(三编组)替代公交车运送300人时,可减少二氧化碳排放量为 kg;
(5)在进行“智轨”电车续航测试实验时,电车分别以35 km/h和70 km/h匀速直线行驶18 km,已知电机功率P与汽车速度v的关系如图乙所示,则速度35 km/h和速度为70 km/h行驶时的能耗之比为 。(电车能耗指的是消耗的能量与里程之比)
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