專題05 功和功率【考點清單】（解析版）

專題05功和功率專題05功和功率學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解功和功率2.了解內(nèi)能和熱機3.了解功的計算考點整理考點整理一、功和功率1.力做功要滿足兩個條件，即:①力作用在物體上；②物體在力的方向上移動一段距離。2.功的計算公式:W=FS ，功的單位:焦耳。計算功時注意:①明確什么力做的功;②力的方向與距離方向要一致;③距離的單位一定為“米”。3.物體能夠做功是因為物體具有能量，做功的過程實際上就是能量的轉(zhuǎn)化。4、比較做功的快慢有三種方法：(1)若做功相同，比較做功的時間，所用時間越少,做功越快，所用時間越多，做功越慢。(2)若做功時間相同，比較做功的多少，做功越多，做功越快;做功越少，做功越慢。(3)若做功的多少和所用時間都不相同的情況下，通過計算做功的多少與做功所用的時間的比值進行比較。5.我們把物體在單位時間所完成的功，叫作功率。功率的計算公式是P=W/T。6.在國際單位制中，功率的單位是瓦。另外，功率還常用千瓦和兆瓦做單位。二、內(nèi)能1.物體內(nèi)部大量粒子的無規(guī)則運動跟物體的溫度有關(guān)，我們把這種運動叫做熱運動，這種運動所具有的能叫做內(nèi)能。2、改變物體內(nèi)能的方法有兩種:做功和熱傳遞。這兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的。3.大量實驗表明，物體對外做功.本身的內(nèi)能減??；如果物體 吸收熱量，物體的內(nèi)能就增加。4.比熱容(1)定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)在升高1°C時所吸收的熱毋(用字母“c”表示）。(2)單位:J/(kg·℃)。（讀作：焦耳每千克攝氏度）(3)意義：比熱是物質(zhì)的一種特性。(4)水的比熱容:4.2X10J/(kg·℃)，物理意義：1kg的水溫度升高1°C所吸收的熱量是4.2X10J。5.熱量(1)定義:在熱傳遞過程中傳遞的那部分能量，單位:焦耳。(2)熱量計算公式:Q=C?m?△t。即時練習(xí)即時練習(xí)1．關(guān)于熱量、熱值、比熱容和內(nèi)能說法正確的是（）A．任何溫度的物體都有內(nèi)能，但是不一定有熱量B．任何燃料都有熱值，它與是否完全燃燒無關(guān)C．熱值還與燃料的質(zhì)量有關(guān)D．以上四個物理量都是物質(zhì)的一種基本屬性【答案】B【解答】A、任何溫度的物體都具有內(nèi)能，物體可以吸收或放出熱量，但不能說具有熱量，A選項錯誤。B、熱值是燃料本身的一種特性，決定于燃料的種類，與燃燒狀態(tài)無關(guān)，B選項B正確。C、熱值是燃料本身的一種特性，決定于燃料的種類，與燃燒質(zhì)量的大小無關(guān)，C選項錯誤。D、熱值和比熱容是物質(zhì)的特性，與質(zhì)量無關(guān)，是物質(zhì)的屬性；物體本身不具有熱量，內(nèi)能與溫度、質(zhì)量等因素有關(guān)，不是物質(zhì)的屬性，D選項錯誤。故選：B2．如圖是一個兩面光滑的三角形斜面，∠β大于∠α。同一個物體分別在AC和BC斜面上受到拉力勻速運動到C點，所需拉力分別為FA、FB，所做功分別為WA、WB，則（）A．FA=FBWA=WB B．FA＞FBWA＞W(wǎng)BC．FA＜FBWA＜WB D．FA＜FBWA=WB【答案】D【解答】根據(jù)題意可知，兩個斜面都是光滑的，則不克服摩擦力做額外功，

因此拉力做的總功等于克服重力做的有用功，即WA=WB=Gh；

斜面的長度sAC>sBC，根據(jù)W=Fs可知，拉力FA<FB。

故D正確，而A、B、C錯誤。故選D。3．如圖，是小球從某高度處由靜止下落h過程的路程與時間關(guān)系圖，下列選項描述重力對該球做功大小與時間關(guān)系正確的圖線是（）A．B．C．D．【答案】C【解答】根據(jù)公式W=Gh可知，物體克服重力做的功與高度h成正比，因此功W與時間t的關(guān)系圖像的形狀和高度h與時間t的關(guān)系圖像的形狀相同，故C正確，而A、B、D錯誤。4．關(guān)于圖中幾幅圖的依次對應(yīng)表述正確的是（）A．甲圖中酒精比煤油的比熱容大B．乙圖中10kg酒精比1kg煤油的熱值大C．丙圖中金屬絲用久了會變細(xì)，電阻會變大D．丁圖中滑輪機械效率隨提升物塊的高度升高而變大【答案】C【解答】A.在甲圖中，表示煤油的條形圖更高，則煤油的比熱容大于的比熱容，故A錯誤；

B.在乙圖中，表示酒精的條形圖更低，則酒精的熱值小于煤油的熱值，故B錯誤；

C.丙圖中，金屬絲用久了會變細(xì)，即橫截面積變小，則電阻會變大，故C正確；

D.丁圖中，根據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物塊上升的高度無關(guān)，故D錯誤。

故選c。5．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法中正確的是（）A．我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因為湯含有的熱量較多B．發(fā)生熱傳遞時，熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體C．在汽油機的壓縮沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D．集中供暖采用熱水循環(huán)，是利用了水的比熱容較大的性質(zhì)【答案】D【解答】解：A、我們不敢大口地喝熱氣騰騰的湯，是因為熱湯的溫度高．不能說湯含有的熱量較多，此選項錯誤；B、發(fā)生熱傳遞時，能量從是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體．而不是從內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體，此選項錯誤．C、汽油機的壓縮沖程中，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯誤；D、因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以暖氣中用水做傳熱介質(zhì)；此選項正確．6．甲、乙兩個完全相同的物體在同一水平面上做勻速直線運動，且v甲＞v乙，若不計較空氣阻力，則它們所受的拉力F甲和F乙及兩拉力在相同時間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系是（）A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．W甲＞W(wǎng)乙 D．W甲＜W乙【答案】C【解答】由甲、乙兩個物體完全相同，又都在同一水平面上運動，所以它們受到的摩擦力相同。又因為它們都做勻速直線運動，所以水平方向受平衡力，拉力都等于摩擦力，即F甲=F乙，A、B均錯誤；因為v甲＞v乙，由S=vt可知相同時間內(nèi)甲移動的距離大于乙，即S甲>S乙，根據(jù)W=FS可知W甲＞W(wǎng)乙。故選C7．在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙，乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為m、2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結(jié)論中正確的是（）A．甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功B．甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功C．甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功D．條件不足，無法確定甲、乙兩圖中F做的功誰大【答案】B【解答】根據(jù)W=Fs可知，做功的大小只與力和距離兩個因素有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)。因為力的大小相等，且前進的距離相等，所以兩圖中做功大小相同，故B正確，而A、C、D錯誤。

故選B。8．用如上圖甲所示的滑輪組緩慢提升不同物體每次物體被提升的高度均為0.5m，滑輪組的機械效率與物體受到重力的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦，下列分析正確的是（）A．動滑輪的重力為5NB．該滑輪組的機械效率可以達(dá)到100%C．滑輪組的機械效率越高，拉力做功越少D．每次提升重物時，滑輪組做的額外功為5J【答案】D【解答】A.由圖乙可知，提升物重G=10N時，滑輪組的機械效率η=50%，

不計繩重和摩擦，根據(jù)滑輪組的機械效率得到：；

解得：G動=10N，故A錯誤；

B.使用滑輪組時，需要提升動滑輪做額外功，使得有用功小于總功，滑輪組的機械效率總小于100%，故B錯誤；

C.滑輪組的機械效率越高，說明有用功與總功的比值越大，拉力做功不一定少，故C錯誤；

D.利用滑輪組每次物體被提升的高度均為0.5m，提升動滑輪上升的高度也都是0.5m，則每次提升重物時，滑輪組做的額外功都為：W額=G動h=10N×0.5m=5J，故D正確。9．對于功率和機械效率的理解，下列說法中正確的是（）A．機械工作時的功率越大，其工作時機械效率一定越高B．機械工作時的功率越大，其工作時一定越省力C．機械做的有用功相同，總功越少，其機械效率一定越高D．機械工作時越省力，其機械效率一定越高【答案】C【解答】A、機械工作時的功率越大，其工作時做功快，與機械效率無關(guān)；故A錯誤，不符合題意；B、機械工作時的功率越大，其工作時做功越快，至于是否省力，無法判斷，故B錯誤，不符合題意；C、機械效率是有用功和總功的比值，所以機械做的有用功相同，總功越少，其機械效率一定越高，故C正確，符合題意；D、機械效率和是否省力，沒有關(guān)系，它是有用功和總功的比值，故D錯誤，不符合題意．故選C．10．如圖所示，在“探究不同物質(zhì)的吸熱能力”時，同學(xué)們使用的器材有：相同規(guī)格的電加熱器、燒杯、溫度計、初溫和質(zhì)量都相同的食用油和水。關(guān)于實驗，下列說法正確的是（）A．在本實驗中，使用相同規(guī)格的電加熱器，是使食用油和水在相同的加熱時間內(nèi)吸收相同的熱量B．在本實驗中，物體吸熱多少是由物質(zhì)的種類決定的C．將食用油和水加熱到相同的溫度時，它們吸收的熱量相同D．在本實驗中，食用油吸熱升溫較快，所以食用油的吸熱能力較強【答案】A【解答】A.規(guī)格相同的電加熱器，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同；

B.物質(zhì)吸熱的多少由加熱時間決定的；

C.水的比熱大，故其吸收的熱量更多；

D.食用油的溫度升高快，則其吸熱能力弱。

故答案為：A11．質(zhì)量為200克的沙子，吸收9.2×103焦的熱量后，溫度升高了50℃，則沙子的比熱容為焦/(千克·℃)，其物理意義是?！敬鸢浮?.92×103；1千克沙子溫度升高或降低1℃，吸收或放出的熱量是0.92×103焦耳【解答】計算過程中要注意單位的換算，200g=0.2kg；升高的溫度即為改變的溫度；焦/(千克·℃)；比熱容的含義為：1kg沙子溫度升高或降低1℃，吸收或放出的熱量為0.92×103焦耳；

故答案為：0.92×103；1千克沙子溫度升高或降低1℃，吸收或放出的熱量是0.92×103焦耳。12．如圖是市場上的一種磁吸式手機充電線。在它的上面固定有磁鐵，另一端固定有易磁化的物質(zhì)，只要將兩端靠近，就可以實現(xiàn)對吸充電。（1）在磁吸式充電線的另一端固定的物質(zhì)可能是（選填“銅”、“鐵鎳合金”或“鋁”）。（2）某手機的充電器上標(biāo)有“5V、2.1A”，表示充電電壓是5V，最大輸出電流2.1A。用該充電器對某手機鋰電池進行充電3小時，則鋰電池獲得最多的電能是焦。【答案】（1）鐵鎳合金（2）113400【解答】（1）在磁吸式充電線的另一端固定的物質(zhì)肯定為鐵磁性物質(zhì)，故選鐵鎳合金。

（2）鋰電池獲得的電能：W=UIt=5V×2.1A×（3600s×3）=113400J。13．如圖所示，斜面長20m、高10m.固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上50N的拉力，在20s內(nèi)把重70N的物體沿斜面向上勻速拉動了10m.物體勻速斜向上時受到的滑動摩擦力為N用該斜面拉動物體的機械效率等于,若物體沿斜面向下運動的過程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但是相反的過程不會自發(fā)的發(fā)生，表明能量的轉(zhuǎn)化有一定的【答案】15N；70％；方向性【解答】（1）拉動物體做的總功W總=Fs=50N×20m=1000J；

拉動物體做的有用功：W有=Gh=70N×10m=700J；

拉動物體做的額外功：W額=W總-W有=1000J-700J=300J；

物體受到的摩擦力：；

拉動物體的機械效率：。

（2）若物體沿斜面向下運動的過程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但是相反的過程不會自發(fā)的發(fā)生，表明能量的轉(zhuǎn)化有一定的方向性。14．如圖所示，繩子一端固定，另一端繞過重為1000N的油桶若在繩子自由端用100N的水平力F，使油桶在水平地面上勻速滾動了一段距離5m，在此過程中重力做功是J；繩頭A移動的距離是m；拉力F做的功是J?！敬鸢浮?；10；1000【解答】（1）油桶在水平地面上做運動，那么它在豎直方向上通過的距離為0m，根據(jù)公式W=Gh可知，此過程中重力做功0J；

（2）繩頭A移動的距離為：s=ns物=2×5m=10m；拉力F做的功為：W=Fs=100N×10m=1000J。15．如圖，重600N的物體在50N的水平拉力F的作用下，以0.3m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，滑輪組的機械效率為80%，則在此過程中，拉力所做的功為是J，有用功率為W，物體與地面間的滑動摩擦力為N?！敬鸢浮?50；36；120【解答】該滑輪組中n=3，則繩子自由端移動的距離為s=3s物=3vt=3×0.3m/s×10s=9m；拉力所做的功為W總=Fs=50N×9m=450J；有用功為W有=ηW總=80%×450J=360J，有用功率為P有===36W；有用功W有=fs物，拉力做的總功W總=Fs，由η===得，物體與地面間的滑動摩擦力為：f=η×3F=80%×3×50N=120N。

故答案為：450；36；120。16．某城市高架橋工程建設(shè)，為兼顧城市發(fā)展和保護歷史文化遺產(chǎn)，需將一棟古建筑平移。在移動過程中，施工人員先在古建筑四周深挖，把古建筑連同地基挖起。然后在地基下鋪設(shè)平行軌道，如圖所示，再用四個推力均為8×105N的千斤頂同時推動古建筑沿軌道緩慢滑動50m，在新地點安放、固定、復(fù)原。若建筑連同地基總重量為1.5×107N，鋪設(shè)軌道的地面能承受的最大壓強為7.5×105Pa。問：（1）為防止移動過程中軌道下陷，軌道對地面壓力的作用面積至少是多大？（2）若使用電動機通過滑輪組移動古建筑，已知電動機對滑輪組做功的功率為80kW，滑輪組的機械效率為80%，古建筑移動的速度是多大？【答案】（1）軌道對地面的壓力等于建筑物的重力，F(xiàn)=G，因為壓強最大時受力面積最小，所以最小受力面積。（2）四個千斤頂對古建筑做的功是有用功，W有用=F推S移=4×8×105N×50m=1.6×108J；

電動機對滑輪組做的總功W總=W有用/η=1.6×108J÷80%=2×108J；

移動時間t=W總/P=2×108J÷80000W=2500s；

移動速度V=S移/t=50m÷2500s=0.02m/s。【解答】（1）在水平面上壓力等于物體自身的重力，根據(jù)公式S=F/P可求軌道對地面壓力的最小作用面積。

（2）已知千斤頂推力的大小和移動的距離，根據(jù)公式W=F先求出有用功的大??；已知機械效率，根據(jù)公式W總=W有用/η可求電動機對滑輪組做的功，還知道電動機對滑輪組做功的功率，根據(jù)公式t=W總/P，求出移動的時間，再利用公式V=S/t求出移動的速度。17．如圖所示，用F=40N的拉力在4s內(nèi)將重60N的物體勻速提升2m，不計摩擦及繩重，求：（1）動滑輪重力；（2）力做功的功率；（3）動滑輪的機械效率?！敬鸢浮浚?）解：由圖可知，繩子的有效段數(shù)，因不計摩擦及繩重，根據(jù)可得，動滑輪的重力：（2）解：繩端移動的距離：，拉力做的功：，力做功的功率：（3）解：所做的有用功：，滑輪組的機械效率：【解答】（1）首先分析承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)滑輪組的拉力計算動滑輪的重力即可；

（2）首先根據(jù)s=nh計算繩端移動的距離，然后根據(jù)W總=Fs計算拉力做的功，最后根據(jù)計算拉力的功率；

（3）根據(jù)W總=Gh計算所做的有用功，再根據(jù)公