功和功率講義

1、 /13知識網(wǎng)絡(luò)和知識點：做功的兩個必要因素公公式W=FS單位：1焦耳=1牛米表示做功快慢的量定義：單位時間完成的功叫功率功率（P）、公式P=WP=Fv單位：1瓦=1焦/秒t有用功：機械對物體做的功。r機械工作時r機械工作時總功：動力對機械做的功。知識點一1、功：（1）力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。（2）不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。即物體受力沒有移動；是物體沿力方向通過的距離；物體憑慣性運動。鞏固：某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。（3）力學(xué)里規(guī)定：功

2、等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS（4）功的單位：焦耳，1J=1Nm。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0.5J。（5）應(yīng)用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力。公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應(yīng)。功的單位“焦（牛米=焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不能寫成“焦”）單位搞混。2、功的原理：（1）內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。（2）說明：功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。使用機械雖然不能

3、省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）（3）應(yīng)用：斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面遵從功的原理；理想斜面公式：FL=Gh其中F：沿斜面方向的推力；匕斜面長；G：物重；h：斜面高度。如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。3、功率：（1）定義：單位時間里完成的功（2）物理意義：表示做功快慢的物理量。（3）公式：w=FvP=T根據(jù)功率的導(dǎo)出式：P=Fv可知功

4、率一定時，要增大F,必須減小v,即汽車上坡時要換低速檔。（4）單位：主單位W常用單位kW、mW換算：1kW=1mW=某小轎車功率66kW,它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J（5）比較功率大小.方法a、做功時間相同，比較做功的多少，在時間相同時，做功越多功率越大。b、做功相同時，比較做功時間長短，在做相同多的功，用時越短，功率越大例1如圖是一種開瓶器。使用時將螺旋鉆頭旋進軟木塞，再用雙手按壓把即可將瓶塞拔出。鉆頭做得尖細是為了，壓把壓把壓把相當于。王哲在5s內(nèi)將瓶塞拔出，若瓶塞長5cm,螺旋鉆頭TOC o 1-5 h z瓶塞受到的平均阻力為200N,則王哲克服瓶塞阻力做了_-J功，其做功的功率

5、為W。例2舉重是我國的優(yōu)勢體育項目。一位身高180cm的運動員和一位身高160cm的運動員，在挺舉項目中用相同時間把同樣重的杠鈐舉起，如果他們對杠鈐所做的功分別為W1和亞2，功率分別為P1和P2,則下列關(guān)系式正確的是（）W1=W2P1=P2B-W1W2P1P2CWiW2Pi=P2D,WiWB.W甲=WC./BC,所用的拉力分別為F1、F2，拉力做的功分別為W1、W2,且W1=W2,做功的功率分別為P1、P2,則（）A.F1F2，P1F2，P1P2C.F1=F2，P1=P2D.F1P2.如圖是甲、乙兩臺機器所做的功與時間的函數(shù)關(guān)系圖像，圖可知，甲機器的功率P甲與乙機器的功率。乙相比是（）A.P甲

6、AP乙B.P甲P乙C.P=PD.條件不足無法判斷8、甲、乙甲兩位乙同學(xué)分別把同樣重的木頭從一樓搬到三樓，甲用的時間比乙用的時間長，兩個對木頭做功的大小關(guān)系是WW（選填“”、“=”或“”）,對木頭做功快的是同學(xué)。甲一乙.在超市，小明用10N的水平推力推動總重為400N的購物車向前移動了10m,所用時間為20s,則在此過程中，小明對購物車做的功是J,小明做功的功率是W。.初二物理興趣小組的同學(xué)學(xué)習(xí)了功率知識后，進行了比一比誰上樓功率大的比賽。質(zhì)量為40kg的甲同學(xué)和質(zhì)量為60kg的乙同學(xué)從一樓跑到三樓都用了10s,經(jīng)計算甲同學(xué)上樓的功率為240W,則乙同學(xué)上樓過程中克服重力做的功為上功率為W。11

7、、一臺抽水機能在15s內(nèi)把體積為7.5m3的水壓至10m高的水塔上去，則這臺抽水機的功率是多大？（g=10N/kg）練習(xí)題1.小轎車的功率是60kW,當它以108kW/h的速度在高速公路上勻速行駛時，可以估算出它受到的阻力為_N.甲、乙兩個機器，甲工作時的功率是300W,乙工作時的功率為180W,由此可知甲比乙做功（選填“快”或“慢”）.相同時間內(nèi)，甲、乙兩機器做功之比為.、“m2）,分別沿水面和斜面拉過相同的距離，這兩次拉力對物體做的功分別為W1和W2,貝人（）I?A.W1W2；B.W1=W2；C.W產(chǎn)W2；D.條件不同，無法比較.一物體由A點自由下落時相繼經(jīng)過B、C兩點，已知AB=BC,則

8、物體在經(jīng)過AB段和BC段重力做功的功率大小是：（）A.AB段較大；B.BC段較大；C.兩段一樣大；D.無法比較.某同學(xué)用同一個滑輪組分別將兩個質(zhì)量不等的重物勻速提升相同的高度（不計摩擦），則在兩次提升重物的過程中：（）A.滑輪組的機械效率相等；B.做的額外功相等；C.做的總功相等；D.繩子自由端移動的距離不等.某人用100N的水平拉力拉著小車勻速前進，則此人對小車做功的功率大小決定于小車的：（）A.運動時間；B.通過的路程；C.質(zhì)量；D.運動的速度.如圖所示，用10N的水平推力推著重為60N的物體沿著水平方向做直線運動.若推力對物體做了60J的功，則在這一過程中：（）A.物體一定受到10N的摩

9、擦力；TOC o 1-5 h zB.重力做的功一定是360JFC.物體一定運動了1mD.物體一定運動了6m.17.一同學(xué)的物理課本不小心從課桌掉到了地上，在此過程中，課本的重力大約做功：（）A.O.O35J；B.O.35J；C.3.5J；D.35J.18甲的機械效率比乙高，這表明：（）A.甲的有用功比乙大；B.甲的總功比乙小；C.做相同的總功，甲的有用功比乙的有用功?。籇.做相同的總功，甲的有用功比乙的有用功大.一個正常人的心臟推動血液流動的功率為1.5W,那么，在2h的考試時間內(nèi)心臟做的功和用這些功可以把一個質(zhì)量為50kg的中學(xué)生勻速舉高的高度分別為（g=10N/kg）A.180J3.6mB

10、.180J0.36C.10800J216mD.10800J21.6m.小明學(xué)過有關(guān)機械效率的知識后，提出了一個問題:斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關(guān)系？針對這個問題他做了探究實驗，實驗裝置如圖所示，并記錄實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)斜面的傾斜程度物體重G（N）物體上升高度h（m）沿斜面拉力F（N）物體移動距離s（m）有用功W有（J）總功W總（J）機械效率1較緩50.11.60.50.50.863%2較陡50.152.20.50.751.168%3最陡50.253.10.5（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求出第三次實驗的機械效率為.（2）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是

11、.（3）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是：.在測滑輪組機械效率的實驗中，得到的實驗數(shù)據(jù)如下，第1、2、3次實驗的裝置分別如圖甲、乙、丙所示:次數(shù)鉤碼重（N）鉤碼上升高度（cm）測力計的示數(shù)（N）測力計移動的距離（cm）機械效率12100.93074.1%24101.63083.3%34101.150（1）實驗中應(yīng)拉彈簧測力計.（2）比較第1次和第2次實驗，可獲得的認識是：；（3）第三次實驗時有用功是，滑輪組的機械效率為(4)第3次實驗中動滑輪個數(shù)比第2次實驗多，動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功，由第2、3次實驗可知，滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)；(

12、5)綜上所述，要提高滑輪組機械效率，方法有(舉出兩種方法).22.某型號汽車發(fā)動機的額定功率為6X104W,在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是1800N。在額定功率下，當汽車勻速行駛時，求：(l)發(fā)動機所提供的牽引力大?。?2)行駛速度的大?。?3)行駛5min牽引力所做的功。.做俯臥撐運動的人可視為杠桿。如圖所示，一同學(xué)重500N,P點為重心，他每次將身體撐起，肩部上升O.4m.某次測試中.他1min內(nèi)完成30次俯臥撐。求：(1)將身體撐起一次所做的功。(2)該同學(xué)紅這lmin內(nèi)的功率.“塔吊”是建筑工地上常見的起重設(shè)備，利用“塔吊”可將很重的水泥板方便地吊起并安放到工作區(qū)域內(nèi)。(g取10N

13、/Kg)(1)現(xiàn)有一“塔吊”如右圖所示，它有一水平臂AB,其中的AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C為可移動的滑輪組，C移動的范圍是從。點到B點。已知：AO=10m,OB=50m。若“塔身”的寬度和鐵架、滑輪組所受重力及摩擦均不計，在A端所裝配重的質(zhì)量為5t,要想起吊質(zhì)量為1.25t的水泥板，為安全起吊，C應(yīng)移動到離O點多遠的地方？(2)若“塔吊”20s內(nèi)將質(zhì)量為1.25t的水泥板勻速提高了4口，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？如果機械做的額外功是3X104J,“塔吊”的機械效率是多少?考點十二功和功率參考答案10;1;0。2.快;5:33,4.25;105.大6.200J;83%;60W7.1

14、200J;900N8.9.2x10310.Cll.A12.B13.B14.C15.D16.D17.B18.D19.D.(1)81%(2)斜面傾斜程度越小越省力(3)斜面的機械效率隨斜面傾斜程度的增大而增大.勻速其他條件不變，滑輪組的機械效率與物重有關(guān)(3)0.4J;73%(4)多(5)增加所提物體重量減少動滑輪重、繩重和摩擦.(1)1800N(2)33.3m/s(3)1.8x1071.(i)120J60W24,(i)40m2500W;62.5%3、(08濟寧)用相同的滑輪和繩子分別組成如部1所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的物體提升相同的高度，在不計繩重及機械摩擦的情況下，甲所用的拉力乙所用的拉

15、力；甲滑輪組的效率乙滑輪組的效率(填“大于7”等于或“小于”.某人用如圖所示的滑輪組勻速提起260N的物體，所用的力為100N,物體提高1m。則下列說法中正確的是A.拉力做的有用功是100JB.拉力做的總功是260JC滑輪組的機械效率是65%D.物體上升過程中動能轉(zhuǎn)化為勢能.下列說法正確的是A.機械做功越快，機械效率就越高B.做功時間越長，機械功率越大C.功率大的機械比功率小的做功快D.所有機械的機械效率都小于1.如圖所示，重力為500N的物體與地面間的滑動摩擦力是150N,為使物體勻速移動，必須在繩端至少加60N的拉力。則滑輪組的機械效率n=。若物體上面再放一重為200N的物體A,那么這時滑

16、輪組的機械效率應(yīng)(填“增加”“減小”“不變”).一個滑輪組經(jīng)改進后提高了機械效率，用它把同一物體勻速提升同樣的高度，改進后與改進前相比A.有用功減少，總功減少B.有用功增加，總功增加C.有用功不變，總功不變D.有用功不變，總功減少.在不計繩重和摩擦的情況下，利用圖示的甲、乙兩裝置，分別用力把相同的物體勻速提升相同的高度.若用彳甲、表示甲、乙兩裝置的機械效率，、表示拉力所做的功。A.彳%,B.,C.,D.,7.如圖所示，小民利用滑輪組先后豎直向上勻速提升物體A和物體B。當提升物體A時，滑輪組的機械效率為75%,小民對地面的壓力為耳；當提升物體B時，小民對地面的壓力為F2。已知小民的質(zhì)量為65kg

17、,物體A的質(zhì)量為90kg,物體B的質(zhì)量為50kgo假設(shè)在拉繩子的過程中，小民對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，不計繩重和摩擦。則F2:F尸o.用滑輪組以不同速度勻運提升重物A,作用在滑輪組繩子自由端的拉力均為F,如圖所示，不計繩重和摩擦。當拉力F的功率為匕時，重物A以速度看勻速上升h所用的時間為中當拉力F的功率為P2時.重物A以速度V2勻速上升h所用的時間為t2;當拉力F的功率為時，重物A以速度V3勻速上升h所用的時間為A.B.C.D.在生產(chǎn)中，人們往往用的是由杠桿、滑輪等簡單機械組合而成的復(fù)雜機械。在一次科技活動中，某校物理小組的同學(xué)們分別用一輕質(zhì)杠桿（不計桿重）、一只滑

18、輪和一些細繩構(gòu)成了如圖所示的組合機械，其中O為支點，OA=3OB,他們發(fā)現(xiàn)使用組合機械可以更省力，如果提升G=90N的物體。在不計滑輪重、桿重和繩重及部件間的摩擦?xí)r，拉力F=No為了測量這個組合機械的機械效率需要測量的物理量有（用文字和字母表示）;這個組合機械的機械效率為（用你選用的字母表示）n=o.大軍用某機械把500N的重物勻速提高0.5m,做的額外功是160J,則他做的有用功是多少?總功是多少?機械效率是多少？.一質(zhì)量為6kg的石塊，沉在裝水的容器底部，某同學(xué)用一動滑輪將石塊從水中勻速提起1m,但石塊沒有露出水面，已知繩的自由端拉力為25No求：石塊在上升過程中石塊受到的浮力為多少?J繩

19、的自由端拉力做功為多少?（3）動滑輪的機械效率為多少?（、）12.如圖所示，某打撈隊的工人用滑輪組把底面積為OQ2m2、高為2m的實心圓柱體從水下提起，已知圓柱體的密度為2.0X103kg/m3,水的密度為1.0X103kg/m3,滑輪組的機械效率是70%.（g取10N/kg,滑輪和繩子的重力忽略不計）求：（1）圓柱體在水中所受的浮力.（2）若圓柱體從H=16m深處被緩慢地勻速提起，到剛露出水面時，繩子自由端拉力F所做的功.（3）如果繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為400N,則物體被提到露出水面多高時，繩子恰好被拉斷？功率部分（08江蘇常州）中考體育跳繩項目測試中，小明同學(xué)在Imin內(nèi)跳了

20、120次，則他跳繩時的功率大約是A.0.5WB.5WC.50WD.500W5）08安徽蚌埠二中）如圖3所示裝置中，均勻木棒AB的A端固定在較鏈上，懸線一端繞過一固定定滑輪，另一端用線套套在木棒上使棒保持水平?，F(xiàn)使線套逐漸向右移動，但始終使木棒保持水平，則懸線上的拉力T（棒和懸線足夠長）A.逐漸變小B.逐漸變大C.先逐漸變大，后又逐漸變小D.先逐漸變小，后又逐漸變大9）（08宜昌）下列關(guān)于功率的說法中，正確的是A.物體做功越多，功率越大B.物體做功時間越短，功率越大C.物體做功越快，功率越大D.物體做功時間越長，功率越大（08山東煙臺）如圖7所示，建筑工人用一個滑輪組將重為600N的物體勻速提升2m所用的時間為40s,人所用的拉力是400N,則A.此滑輪組的機械效率為75%B.物體上升的過程中機械能總量不變C.拉力所做的總功為2800JD.此人的功率為40W（08南充）下列說法正確的是（）A效率高的機械，功率一定大B.做功時問長的機械，功率一定大C.所有機械的機械效率都小于1D.功率大的機械.做功-一定多38）（08寧夏）如圖2所示，用動滑輪把一個物體勻速拉起，不計摩擦，則下列說法中正確的是（）A.動滑輪的質(zhì)量越大，機械效率越高B.拉起的物體質(zhì)量越大，機械效率越高C.拉起物