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第四章 学案3 习题课:功和功率

第四章 学案3  习题课:功和功率
第四章 学案3  习题课:功和功率

学案3习题课:功和功率

一、恒力做功的计算

1.功的公式W=Fx cos α,只适用于恒力做功.即F为恒力,x是物体相对地面的位移,流程图如下:

2.变力做功的计算

(1)将变力做功转化为恒力做功.

当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程的乘积.

(2)当变力做功的功率P一定时,如机车以恒定功率启动,可用W=Pt求功.

例1如图1甲所示,在风洞实验室中,一根足够长的细杆水平固定,某金属小球穿在细杆上静止于细杆左端,现有水平向右的风力F作用于小球上,风力F随时间t变化的F-t图像如图乙所示,小球沿细杆运动的v-t图像如图丙所示,取g=10 m/s2,试求:在0~5 s内风力所做的功.

例2将一质量为m的小球竖直向上抛出,小球上升h后又落回地面,在整个过程中受到的空气阻力大小始终为f,则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功,下列说法正确的是()

A.重力做的功为2mgh,空气阻力做的功为-2fh

B.重力做的功为0,空气阻力做的功也为0

C.重力做的功为0,空气阻力做的功为-2fh

D.重力做的功为2mgh,空气阻力做的功为0

二、摩擦力做功的特点与计算

1.不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力都可以是动力也可以是阻力,也可能与位移方向垂直,所以不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可能不对物体做功.

2.一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止,即两个物体的对地位移相同,所以两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零.

3.一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动,即两个物体的对地位移不相同,所以两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零.

例3 质量为M 的木板放在光滑水平面上,如图2所示.一个质量为m 的滑块以某一速度沿木板表面从A 点滑至B 点,在木板上前进了l ,同时木板前进了x ,若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少?滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少?

三、功率的计算

1.首先明确所求的是平均功率还是瞬时功率.

(1)P =W

t

只能计算平均功率,求解时注意是哪一段时间内的平均功率;

(2)P =F v 一般计算瞬时功率(但当v 为平均速度时也可以计算平均功率),求解时应明确是哪一时刻的瞬时功率.

2.应用公式P =F v 时需注意:

(1)F 与v 方向在同一直线上时:P =F v . (2)F 与v 方向有一夹角α时:P =F v cos α.

(多选)例4 质量为m 的物体静止在光滑水平面上,从t =0时刻开始受到水平力F 的作用.力F 的大小与时间t 的关系如图3所示,力的方向保持不变,则( ) A.3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 0m

B.3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 0

m

C.在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为23F 20t 0

4m

D.在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为25F 20t 0

6m

针对训练 如图4所示,从空中以40 m /s 的初速度平抛一重为10 N 的物体,物体在空中运动3 s 落地,不计空气阻力,取g =10 m/s 2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( ) A.300 W B.400 W C.500 W D.700 W

四、机车启动问题

1.机车的输出功率:P =F v ,其中F 为机车的牵引力,v 为机车的瞬时速度.

2.无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v m =P F min =P

F 阻.

3.机车以恒定加速度启动,匀加速过程结束时,功率最大,但速度不最大,v =P F

F 阻.

4.机车以恒定功率运行时,牵引力的功W =Pt .

例5 如图5所示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m =5×103 kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a =0.2 m/s 2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v m =1.02 m /s 的匀速运动.取g =10 m/s 2,不计额外功.求:

(1)起重机允许的最大输出功率;

(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.

1.(功的计算)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s ,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平力F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图6(a)、(b)所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为W 1、W 2、W 3,则以下关系正确的是( )

A.W 1=W 2=W 3

B.W 1<W 2<W 3

C.W 1<W 3<W 2

D.W 1=W 2<W 3

(多选)2.(摩擦力做功的特点)如图7所示,B 物体在拉力F 的作用下向左运动,在运动的过程中,A 、B 之间有相互作用的力,则对力做功的情况,下列说法正确的是( ) A.A 、B 都克服摩擦力做功 B.A 、B 间的弹力对A 、B 都不做功 C.摩擦力对B 做负功,对A 不做功 D.A 、B 间的弹力对A 不做功,对B 做正功

3.(功率的计算)一个质量为m 的小球做自由落体运动,那么,在前t 秒内重力对它做功的平均功率P 及在t 秒末重力做功的瞬时功率P 分别为(t 秒末小球未着地)( ) A.P =mg 2t 2,P =1

2mg 2t 2

B.P =mg 2t 2,P =mg 2t 2

C.P =1

2mg 2t ,P =mg 2t

D.P =mg 2t ,P =2mg 2t

(多选)4.(机车启动问题)一辆轿车质量为m ,在平直公路上运行,启动阶段轿车牵引力保持不变,而后以额定功率继续行驶,经过一段时间,其速度由零增大到最大值v m .若所受阻力恒为f ,则关于轿车的速度v 、加速度a 、牵引力F 、功率P 的图像正确的是( )

1.起重机的吊钩下挂着质量为m的木箱,如果木箱以大小为a的加速度匀减速下降了高度h,则木箱克服钢索拉力所做的功为()

A.mgh

B.m(a-g)h

C.m(g-a)h

D.m(a+g)h

2.如图1所示,同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑,该物体与斜面间的动摩擦因数相同.在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W A和W B,则()

A.W A>W B

B.W A=W B

C.W A

D.无法确定

3.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度—时间图像和该拉力的功率与时间的图像如图2所示.下列说法正确的是()

A.0~6 s内物体的位移大小为20 m

B.0~6 s内拉力做功为100 J

C.滑动摩擦力的大小为5 N

D.0~6 s内滑动摩擦力做功为-50 J

4.关于摩擦力做功,下列说法中正确的是()

A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功

B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功

C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功

D.滑动摩擦力可以对物体做正功

5.一个物体在粗糙的水平面上运动,先使物体向右滑动距离s,再使物体向左滑动s,正好回到起点,来回所受摩擦力大小都为f,则整个过程中摩擦力做功为()

A.0

B.-2fs

C.-fs

D.无法确定

6.如图3所示,一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带,传送带顺时针匀速转动,则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是()

A.不做功

B.先做负功后不做功

C.先做负功后做正功

D.先做正功后不做功

7.一个小球做自由落体运动,在第1 s内重力做功为W1,在第2 s内重力做功为W2;在第1 s 末重力的瞬时功率为P1,在第2 s末重力的瞬时功率为P2,则W1∶W2及P1∶P2分别等于() A.1∶1,1∶1 B.1∶2,1∶3

C.1∶3,1∶2

D.1∶4,1∶2

(多选)8.汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g=10 m/s2,当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s.突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW,对接下去汽车的运动情况的描述正确的有()

A.先做匀减速运动再做匀加速运动

B.先做加速度增大的减速运动再做匀速运动

C.先做加速度减小的减速运动再做匀速运动

D.最后的速度大小是8 m/s

9.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图像中,哪个图像正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()

10.从空中以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体,物体在空中运动了3 s后落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,求3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率.

11.一列火车总质量m=500 t,机车发动机的额定功率P=6×105 W,在轨道上行驶时,轨道对火车的阻力f是车重的0.01 倍,g取10 m/s2,求:

(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度;

(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v1=1 m/s和v2=10 m/s时,火车的瞬时加速度a1、a2各是多少;

(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时,发动机的实际功率P′;

(4)若火车从静止开始,保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程维持的最长时间.

12.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图4所示的v-t图像,已知小车在0~t1时间内做匀加速直线运动,t1~10 s时间内小车牵引力的功率保持不变,7 s 末到达最大速度,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个过程中小车受到的阻力f大小不变.求:

(1)小车所受阻力f的大小;

(2)在t1~10 s内小车牵引力的功率P;

(3)求出t1的值及小车在0~t1时间内的位移.

功和功率计算题有答案

功和功率计算题有答案 Prepared on 22 November 2020

功和功率计算题1、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是 8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为 63kW。若燃油的密度是×103kg/m3,求: (1)汽车行驶速度是多少【21m/s】 (2)汽车行驶过程的牵引力是多大【×103N 】 2、小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图1所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。(汽油的热值为×107J/kg) (1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大【1150N】 ()观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大为什么【静止时对路面的压力大, 因为高速行驶时,汽车上表面的空气流速 图1 大,对汽车的压强小,使汽车有一个向上 托力】 3、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10 min,消耗的汽油为1.2Kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=,汽油的热值q= x107J/Kg。问: (1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少【×104W】 (2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少【×104W】 (3)比较(1)和(2)的结果,你有什么发现简要分析原因(写出两条即可)。 【两种功率不相等,热量损失,汽油没有完全燃烧】 4、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油,司机小李驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300km.假设轿车是匀速行驶,且受到的阻力为920N.已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能,汽油的热值为×107J/kg.求:

物理一轮复习 5.1 功和功率学案 新人教版必修2

物理一轮复习 5.1 功和功率学案 新人教版必修2 【高考目标导航】 1、 功和功率 Ⅱ 2、 动能和动能定理 Ⅱ 3、 重力做功与重力势能 Ⅱ 4、 功能关系、机械能守恒定律及其应用 Ⅱ 【考纲知识梳理】 一、功 1、概念:一个物体受到力.的作用,并且在这个力.的方向上发生了一段位移,就说这个力.对物体做了功。 2、做功的两个必要因素: 力和物体在力的方向上的位移 3、公式:W =FScosα (α为F 与s 的夹角).功是力的空间积累效应。 4、功的正负判断 0≤θ< 90° 力F 对物体做正功, θ= 90° 力F 对物体不做功, 90°<θ≤180° 力F 对物体做负功。 二、功率 1、功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率,它表示物体做功的快慢. 2、功率的定义式:t W P ,所求出的功率是时间t 内的平均功率。 3、计算式:P=Fvcos θ , 其中θ是力F 与速度v 间的夹角。用该公式时,要求F 为恒力。 (1)当v 为即时速度时,对应的P 为即时功率; (2)当v 为平均速度时,对应的P 为平均功率。 (3)重力的功率可表示为 P G =mgv ⊥ ,仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定。 (4)若力和速度在一条直线上,上式可简化为 Pt=F·vt 【要点名师透析】 一、判断正负功的方法 1.根据力和位移方向之间的夹角判断 此法常用于恒力做功的判断.

如图所示,在水平面上用一水平力F推着斜面体向左匀速运动了一段位移l,斜面体上的m受到三个恒力的作用,即G、F N、F f,由于这三个力与位移l夹角分别为90°、小于90°、大于90°,所以G不做功,F N做正功,F f做负功. 2.根据力和瞬时速度方向的夹角判断:此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功,夹角为锐角时做正功,夹角为钝角时做负功,夹角为直角时不做功. 3.从能的转化角度来进行判断:此法常用于判断相互联系的两个物体之间的相互作用力做功的情况.例如车M静止在光滑水平轨道上,球m用细线悬挂在车上,由图中的位置无初速地释放,则可判断在球下摆过程中绳的拉力对车做正功.因为绳的拉力使车的动能增加了.又因为M和m构成的系统的机械能是守恒的,M增加的机械能等于m减少的机械能,所以绳的拉力一定对球m做负功. 注意: (1)作用力和反作用力虽然等大反向,但由于其分别作用在两个物体上,产生的位移效果无必然联系,故作用力和反作用力的功不一定一正一负,大小也不一定相等. (2)摩擦力并非只做负功,可以做正功、负功或不做功. 【例1】如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是 A.始终不做功 B.先做负功后做正功

功和功率知识点梳理与典型例题

功知识点梳理与典型例题: 一、功 1.功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向我们就说力对物体做了功.2.做功的两个必要因素:和物体在力的方向上. 3.计算公式:,功的单位:,1焦耳物理意义是。 4.不做功的几种情况: A.“劳而无功”物体受到力的作用,但物体没有移动,这个力对物体不做功. 如小孩搬大石头搬不动. B.“不劳无功”由于惯性保持物体的运动,虽有通过的距离,但没有力对物体做功.如冰块在光滑水平面上运动. C.“垂直无功”当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时,这个力对物体不做功. 如提着重物在水平地面上行走.甲、乙图是力做功的实例,丙、丁图是力不做功的实例 基础题 【例1】在国际单位制中,功的单位是() A.焦耳B.瓦特C.牛顿D.帕斯卡 【例2】以下几种情况中,力对物体做功的有() A.人用力提杠铃,没有提起来B.沿着斜面把汽油桶推上车厢 C.用力提着水桶水平移动2米,水桶离地面高度不变 D.物体在光滑水平面上匀速前进二米 【例3】下列关于物体是否做功的说法中正确的是() A.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋做了功 B.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功 C.小刚从地上捡起篮球的过程中,小刚对篮球做了功 D.小丽背着书包站在路边等车,小丽对书包做了功 【例4】如图所示的四种情景中,人对物体做功的是() 的是() 【例5】关于图所示的各种情景,下面说法错误 ..

A .甲图中:系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤 B .乙图中:人用力向上搬大石块没有搬动,则重力对大石块做了功 C .丙图中:在拉力作用下拉力器弹簧变长,说明力可使物体发生形变 D .丁图中:抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢 【例6】 物体A 在水平拉力F =20N 的作用下,第一次加速运动了10m ,第二次匀速运动了 10m ,第三次减速运动了10m ,在三次不同的运动情况中比较拉力F 对物体做的功 ( )A .第一次最多 B .第二次最多 C .三次一样多 D .第三次最多 【例7】 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同 的水平地面上前进相同的距离.关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( ) A .在粗糙地面上做功较多 B .在光滑地面上做功较多 C .两次做功一样多 D .条件不够,无法比较两次做功的多少 【例8】 如图所示,已知A B C M M M >>.在同样大小的力F 作用下,三个物体都沿着力的 方向移动了距离s ,则力F 所做的功( ) A .A 情况下F 做功最多 B .B 情况下F 做功最多 C .C 情况下F 做功最多 D .三种情况下F 做功相同 【例9】 一名排球运动员,体重60kg ,跳离地面0.9m ,则他克服重力做功(取g =10N/kg ) ( )A .54J B .540J C .9J D .600J 【例10】 今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台.观景台搭建在大峡谷的西 侧谷壁上,呈U 字型,离谷底1200m 高,取名为“人行天桥”,如图所 示.如果在建造过程中有一块质量为0.1kg 的石子从观景台掉落谷底,则 下落过程中,石子的重力做功为(g 取10N/kg )( ) A .12J B .1200J C .51.210J ? D .61.210J ? 【例11】 某商场扶梯的高度是5m ,扶梯长7m ,小明体重为600N .扶梯把小明 从三楼送上四楼的过程中对小明做功_________J . 中档题 【例12】 足球运动员用500N 的力踢球,足球离开运动员的脚后向前运动了50m ,在此运动过程中,运动员对足球做的功是 J . 【例13】 某人用20N 的力将重为15N 的球推出去后,球在地面上滚动了10m 后停下来,这 个人对球所做的功为( ) A .0 B .200J C .150J D .条件不足,无法计算 【例14】 重为1000N 的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m ,小车所受阻力为 车重的0.3倍,则拉力对小车做的功为_________J ;小车的重力做的功为 _________J .

第14课时功和功率导学案

一、知识梳理 (一)、功 1 ?定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个_______________ 移动了一段距离,就说这个力 做了功。 2?做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的________ ; (2)物体在___________________________ 上移动了距离。 3 ?功的计算公式:W= _________________ 。 4.功的单位:,简称焦,符号是_________ 。1 J= ______________ N m。 二、功率 1 ?功率的概念:____ 与做功所用的_________ 之比叫做功率。 2?功率的意义:表示物体 _____________________ 的物理量,它只反映做功的快慢,不反映做 功的多少。 3 .功率的公式: _________ ;可变形为求功的另一个公式W= ___________ ,求时间的公式t=_ 4 ?功率的单位:_________ ,简称瓦,符号是W ;其他单位:千瓦,符号是kW。 单位换算:1 W=1 J/s; 1 kW= __________ W。 5?推导公式:当物体在力F的作用下,以速度 做匀速直线运动时,由P= = 及V = ,可得P= ______ 。即在功率一定时,F与V成反比。 二、过考点 考点1 做功的因素 1. (易错点1)(2016北京)水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动 一段距离,则下列判断中正确的是() A. 重力对购物车做了功 B. 支持力对购物车做了功 C. 推力对购物车做了功 D. 没有力对购物车做功 2、如图3所示,斜面长度为0.2 m,高度为0.1 m,重为10 N的小球A从斜面滚下,重力做功为______________ ,斜面对小球的支持力为 6 N,支持力对小球做功为_____________ 。小球在水平面运动了0.5 m,重力做功为 ___________ ,水平面对小球的支持力为10 N,支持力对小球做功 3、小华用100 N的水平推力,推着重500 N的物体,在水平地面上10 s内匀速直线运动了 5 m,小华做的功是 ________________ J,功率是_________________ W。 4?送水工人把一桶重为190 N的矿泉水扛在肩上从一楼的楼梯走到20 m高的七楼。已知工人的重为590 N,桶与肩的接触面积为5X 103 m2,登上七楼用时为100 s。求: (1)送达七楼时,工人对水做了多少功? (2 )登上七楼,送水工人的总功率是多少? 三、直击广东中考 第14课时功和功率导学案

高中物理功和功率试题有答案

高中物理功和功率练习题 一、选择题(带“▲”为多选题) 1.足球运动员一脚把足球踢出,足球沿水平地面运动,速度逐渐变小,在球离开运动员以 后的运动过程中 ( ) A .运动员对球做了功 B .球克服支持力做了功 C .重力对球做了功 D .球克服阻力做了功 2.▲质量为m 的物体,受水平力F 的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是( ) A .如果物体做加速直线运动,F 一定对物体做正功 B .如果物体做加速直线运动,F 也可能对物体做负功 C .如果物体做减速直线运动,F 一定对物体做负功 D .如果物体做匀速直线运动,F 一定对物体做正功 3.质量为0.5kg 的小球从高空自由下落,经2s 落到地面,在小球下落过程中重力做功的平 均功率是 ( ) A .5W B .10W C .50W D .100W 4.一物体由H 高处自由落下,当物体的动能等于势能时,物体所经历的时间为 ( ) A .g H 2 B .g H C .g H 2 D .以上都不对 5.一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受到的牵引力F 和阻 力F 1随时间的变化规律如图(甲)所示,则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图(乙)( ) 6.▲某物体做变速直线运动,则下列说法中不正确... 的是 ( ) A .若改变物体速度的是重力,物体的机械能不变 B .若改变物体速度的是摩擦力,物体的机械能必定减少 C .若改变物体速度的是摩擦力,物体的机械能可能增加 D .在物体速度增加的过程中,物体的机械能必定增加 7.▲质量为m 的汽车,发动机的功率恒为P ,摩擦阻力恒为F 1,牵引力为F ,汽车由静止开 始,经过时间t 行驶了位移s 时,速度达到最大值v m ,则发动机所做的功为 ( ) A .Pt B .Fs C .2m 1 2 mv D .221m 2mP Ps F v 8.▲某人把原来静止于地面上的质量为2kg 的物体向上提起1m ,并使物体获得1m/s 的速 度,取g =10m/s 2 ,则这过程中下列说法中正确的是 ( ) A .人对物体做的功为21J B .合外力对物体做的功为21J C .合外力对物体做功20J (甲) (乙) A B C D

功和功率教学设计一

《功和功率》教学设计 教学目标: 知识与技能1.知道做功是能量转化或转移的过程。 2.理解功的概念,知道使用任何机械都不能省功。 3.理解功率的概念 过程与方法:通过观察和实验了解功的物理意义。 情感、态度、价值观:具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 教学重点:理解功和功率的概念。 教学难点:理解并会计算功率。 教学过程: 一、引入新课 1.复习:力的三要素是什么?水平推箱子,推力方向怎样?向上提箱子,拉力方向如何?重力的方向如何? 2.引入新课:举日常生活中一些做:“工”和“功”的例子。再通过视频及学生表演的形式。引入新课并启发学生区分“工”与“功”,进一步得出做功的两个必要因素。二、新课讲授 1.力学中的功 a.做功的两个必要因素: (1) 作用在物体上的力。 (F) (2) 物体在力的方向上通过的距离。(S) b.举例几个不做功的例子:(1) 物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。如在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动。

没受力。 (2) 物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。 如一人用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体没有做功。举杠铃却没有举起来,力没有做功。 (3) 物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离不是在力的方向上移动的。如手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力没有对桶做力。 2.功的计算 力学里所说的功包括两个必要的因素,功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 (1) 功的计算式:W=FS (2) 功的单位:焦耳J,1焦=1牛?米。焦耳的物理含义:在1牛顿 力的作用下,物体在这个力的方向上通过的距离是 1米。 (3) 功的大小与作用在物体上的力成正比,跟物体通过的距离成正比。功率 从比较人和挖土机做工快慢引出功率概念。或者创设情境,甲同学把一桶水提到3楼用了30秒,而乙同学把同样的一桶水提到3楼却用 了40秒,问谁做功快?如果甲物体1分钟做了300J的功,而乙物体40秒钟做了240J的功,问谁做功快?从而提出物体做功的快慢用功率表示来引入新课。在动画中选择相应内容的按钮进行学习。 1.功率是表示物体做功快慢的物理量。 2.功率的定义:单位时间内完成的功叫做功率。 3.功率的定义式:P=W/t 4.功率的单位:瓦特(符号W)1瓦=1焦/秒;1千瓦=1000瓦。 5.物理意义:1瓦表示物体在一秒钟内完成的功是1焦。 6.介绍功率另

功和功率经典练习题(答案)

功和功率经典练习题 【例1】下面列举的哪几种情况下所做的功是零() A .卫星做匀速圆周运动,地球引力对卫星做的功 B .平抛运动中,重力对物体做的功 C .举重运动员,扛着杠铃在头上的上方停留10s ,运动员对杠铃做的功 D .木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功 【例2】一个质量m=2 kg 的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F 1=10 N 作用,在水平地面上移动的距离L=2 m,物体与地面间的滑动摩系数为μ=0.2,求外力对物体所做的总功.10.4J 【例3】起重机将质量为100kg 的重物竖直向上移动了2 m ,(不计阻力,g 取9.8 m/s 2) (1)若将重物匀速提高,则拉力对重物做功W= _____J ,重力对物体做功W G =____J (2)若将重物匀加速提高,加速度a 1 = 0.2m/s 2,则拉力对重物做功W= ______J ,重力对物体做功W G = _________J (3)若将重物匀减速下降,加速度大小a 2 =0.2m/s 2,则拉力对重物做功W= ____J ,重力对物体做功W G = _______J 【例4】如图所示,质量为M 的长木板放在光滑的水平面上,一个质量为m 的滑块以某一速度沿木板表面从A 端滑到B 端,在木板上前进了L ,而木板前进了s 。若滑块与木板间的动摩擦系数为μ,则摩擦力对滑块做的功为多少?对木板做的功多少? 【例5】如图,在光滑的水平面上,物块在恒力F=100 N 的作用下从A 点运动到B 点, 与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4 m,α=37°,β=53°.求拉力F 做的功.100J 【例6】质量为0.5kg 的物体从高处自由下落,在下落的前2s 内重力对物体做的功是多少?这2s 内重力对物体做功的平均功率是多少?2s 末重力对物体做功的瞬时功率是多少?(g 取10 m/s 2)100J,50W,100W 【例7】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶,经时间t 前进距离s ,速度达到最大值v m 。设此过程中发动机功率恒为P ,卡车所受阻力为f ,则这段时间内,发动机所做的功为() A .Pt B .fsC .Pt=fs D .fv m t 【例8】 质量为2t 的农用汽车,发动机额定功率为30kW ,汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h 。若汽车以额定功率从静止开始加速,当其速度达到v=36km/h 时的瞬时加速度是多大?0.5 【例9】汽车发动机的额定功率为30KW ,质量为2000kg ,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍, ①汽车在路面上能达到的最大速度③当汽车速度为10m /s 时的加速度? ②若汽车从静止开始保持1m /s 2的加速度作匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间 【例10】汽车发动机的功率为60 kW ,汽车的质量为4 t ,当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时,如图8-4,所受阻力为车重的0.1倍(g =10 m/s 2),求: (1)汽车所能达到的最大速度v m =?12.5 (2)若汽车从静止开始以0.6 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?13.9s (3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?4.16×105J (4)在10 s 末汽车的即时功率为多大?43.2KW 【随堂练习】 1.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是() A .滑动摩擦力总是做负功 B .滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功 C .静摩擦力对物体一定做负功 D .静摩擦力对物体总是做正功 2. 关于力对物体做功,以下说法正确的是() A .一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等,正负相反 A

2019-2020年高中物理 第1章 功和功率 第4讲 人与机械学案 鲁科版必修2

2019-2020年高中物理第1章功和功率第4讲人与机械学案鲁 科版必修2 [目标定位] 1.知道机械的额定功率和机械效率的物理意义,能熟练计算机械效率.2.理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量,它们之间无必然的联系.3.了解现代机械的发展水平及使用. 一、功率与机械效率 1.机械效率: (1)定义:有用功与______的比值或__________与总功率的比值. (2)公式:η=____________=____________. (3)物理意义:表示机械做功或利用该机械实现能量转化的______程度. 2.功率与机械效率:两者是从不同方面反映机械性能的物理量,它们之间没有必然的联系.功率大,表示机械__________,机械效率高,表示机械对__________的利用率高. 二、机械的使用 想一想要行驶一段较长的路程,人们通常选择一种合适的代步方式,如骑自行车、坐汽车或高铁等.人们选择以车代步的目的是什么? 一、对机械效率的理解及计算 1.机械效率是机械性能好坏的重要指标之一,机械效率越高,机械越节能,能量利用率越高. 2.机械效率与功率的区别

3.求解机械效率的步骤和方法 (1)对机械进行受力分析和运动状态分析,找出动力和阻力,尤其注意分清有用阻力和无用阻力. (2)根据功的公式求解动力做的功(总功)、有效阻力做的功(有用功)、无效阻力做的功(额外功). (3)有用功与总功的比值就是机械的机械效率. 例1 如图1所示,利用轻滑轮将一质量为100 kg 的物体沿倾角α=37°的斜面以速度v =0.5 m/s 匀速拉至高为h =1.5 m 的斜面顶端(sin37°=0.6,cos37°=0.8),斜面与物体间的动摩擦因数为μ=0.2.试求:(取g =10 N/kg) 图1 (1)此过程中拉力F 的功率是多少? (2)这一过程机械效率是多少?(保留两位有效数字)

高中物理功和功率典型例题精析

高中物理功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则[ ] A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma, 匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移S2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2. [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系. 因此选项A、B、C的结论均可能出现.故答案应选D. [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知:恒力对物体做功的多少,只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小,而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关.在一定的条件下,物体做匀加速运动时力对物体所做的功,可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功. [例题2]质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m 的小物块,如图8-1所示.现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板摩擦因数为μ,求把长木板抽出来所做的功.

[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功. [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上,头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景,为此要认真画好草图(如图8-2).在木板与木块发生相对运动的过程中,作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力,作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力,由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和,而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成,再根据恒力功的定义式求出最后结果.

功和功率的教学设计

功和功率的教学设计

高中物理教学设计 《功和功率》 物理教研室:尚亚军 【教学目标】 一、知识目标 1、理解功的概念,知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少折因素,知道功的计算公式W=Fscosα,会用这个公式进行计算恒力做功。会用动能定理求变力做功。 2、理解正功和负功的概念,掌握力对物体做正功还是做负功的几种方法,知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功。 3、理解功率的概念,知道如何求平均功率和瞬时功率,会求平均功率和瞬时功率。 4、掌握汽车的两种起动问题,以恒定功率启动和以恒定牵引力启动。 5、会用函数关系分析图像问题。 二、能力目标 培养学生理解能力和缜密的逻辑思维能力,及运用数学知识解决物理问题的能力。 三、德育目标 让学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 【教材分析和学情分析】 解决物理问题有两条思路,牛顿运动定律和功能关系。功的讲解应从做功的两个要素和能量转化的角度入手,让学生理解做功是能量转化的过程,功是能量转化的量度,做了多少功就有多少能量转换。学生虽然在二年级学过功和功率,但没有把知识整合成串,尤其是从能量这条思路解题,学生还没有养成好习惯。本节课要让学生认识到用能量观点解题的优越性。

【教法建议】 可以让学生先预习本节内容,并填写相关填空题(让学生对本节内容有一个大致的了解。然后教师对本节的概念进行逐一讲解,以讲解例题的形式来帮助学生认识本节的内容。然后小节。最后学生演板练习本节课习题,通过练习发现本节课学生还存在的问题。通过课堂提问提高学生听课的注意力和发现学生存在的问题。 【教学重点】 功的计算方法及正功负功的物理意义和功能关系。 【教学难点】 机车启动的两种方法和功能关系 【教学过程】 一、预习课本及练习册并填写相关填空题。 二、新课教学 1、功 (1)功的计算公式W=Fscos α,做功的两个要素是力和物体在力的方向上发生的位移。 【例1】 质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,用水平 推力F 使斜面体向左水平匀速移动距离l ,物体与斜面 始终保持相对静止,如图5-1-5所示.求: (1)m 所受各力对它做的功各是多少? 解析:(1)m 受力方向及位移方向如右图所示.因物体匀速 移动,则支持力F N =m gcos θ,静摩擦力F f =mgsin θ,因 mg 、F N 、F f 均为恒力,由W =Flcos α可得重力做的功W G =0支持力做的功WF N =mgcos θ·l·sin θ=mgl·sin θcos θ静摩擦力做的功WF f =mgsin θ·l·cos(180°-θ)=-mgl·sin θcos θ

同步练习题——功和功率(答案版)综述

功和能 一、功 知识清单 1. 如果力作用在物体上,并使物体沿力的方向________________________,我们就说这个力对物体做了功。 2. 做功的两个必要因素:一是作用在物体上的_______;二是物体在这个力的方向上移 动了______________,这两个因素必须同时具备,缺一不可。 3. 功的计算公式: __________________。其中力的单位是______,距离的单位是______, 功的单位是________。 课堂检测 1. 以下关于力对杯子做功的描述正确的是( D ) A.用手推杯子,杯子没动,推力对物体做了功 B.用手托着杯子,长时间不动,托力对杯子做了功 C.用手托着杯子水平向右移动,托力对杯子做了功 D.用手托着杯子竖直向上移动,托力对杯子做了功 2. 下列关于功的各种说法中,正确的是( D ) A. 只要有力作用在物体上,就一定做了功 B. 只要物体移动了距离,就一定做了功 C. 只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功 D. 只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功 3. 下列实例中,力对物体没有做功的是( D ) 移动了一段距离 力 一段距离 W = Fs N m J

A. 叉车向上举起重物 B. 小林沿着斜面向上拉动物体 C. 小欣背着书包上楼 D. 小明用力推石头但石头不动 4. 一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱,分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( C ) A. 在粗糙地面上做功较多 B. 在光滑地面上做功较多 C. 两次做功一样多 D. 条件不足,无法比较两次做功的多少 5. 如图所示,用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s,拉力F1、F2、F3所做的功分别是W1、W2、W3。下列判断正确的是( D ) A. W1>W2>W3 B. W1

功和功率典型例题

功和功率 【例2】如图所示,线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,圆的半径是1m ,球的质量是0.1kg ,线速度v =1m/s ,小球由A 点运动到B 点恰好是半个圆周。 那么在这段运动中线的拉力做的功是( ) A .0 B .0.1J C .0.314J D .无法确定 【例3】质量为m 的物体,受水平力F 的作用,在粗糙的水平面上 运动,下列说法中正确的是( ) A .如果物体做加速直线运动,F 一定做正功 B .如果物体做减速直线运动,F 一定做负功 C .如果物体做减速直线运动,F 可能做正功 D .如果物体做匀速直线运动,F 一定做正功 【例4】 质量为2t 的农用汽车,发动机额定功率为30kW ,汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h 。若汽车以额定功率从静止开始加速,当其速度达到v =36km/h 时的瞬时加速度是多大? 【例5】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶,经时间t 前进距离s ,速度达到最大值v m 。设此过程中发动机功率恒为P ,卡车所受阻力为f ,则这段时间内,发动机所做的功为( ) A .Pt B .fs C .Pt =fs D .fv m t 【例6】 质量为0.5kg 的物体从高处自由下落,在下落的前2s 内重力对物体做的功是多少?这2s 内重力对物体做功的平均功率是多少?2s 末,重力对物体做功的即时功率是多少?(g 取2 /10s m ) 功和功率针对训练 1.用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升.如果前后 两过程的运动时间相同,不计空气阻力,则 A .加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B .匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大

(完整版)功和功率计算题

功和功率计算题导学案授课时间:2013.5.4 1、随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入我国普通 百姓家中,小兵家买来一辆轿车,轿车的参数如右表, 如果轿车匀速行驶在平直的济青高速路上,受到的阻 力是车重的1/10,g取10N/kg,求: (1)轿车的牵引力;【2×103 N】 (2)轿车行驶的速度;【25m/s】 (3)轿车在1min内所行驶的路程。【1500m】 2、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为 3.15×107J/kg,求: (1)汽车行驶速度是多少?【21m/s】 (2)汽车行驶过程的牵引力是多大?【 3.0×103N】 (3)汽车发动机的效率是多少?【40% 】 3、小明的爸爸新买了一辆小汽车,如图1所示,小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km, 用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。 (汽油的热值为 4.6×107J/kg) (1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?【1150N】 (2)汽车发动机的效率是多少?【40﹪】 (3)观察小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么?【静止时对路面的压力大,因为高速行 驶时,汽车上表面的空气流速大,对汽车的压强小,使汽 车有一个向上托力】4、电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费着青睐。某型号电动自行车的主要技术参 数如下表所示。 (1)若该车和人共重1600N,行驶时两轮胎与地面的接触面积为 1.0×10-2m2,那么车对地面的压强多大?【 1.6×105Pa】 (2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速 行驶时,受到的平均阻力为40N。此 时自行车的动力多大?【40N】 (3)若行驶速度为7m/s,则1S内动力对自行车所做 的功 是多少?电动自行车的效率多大?【28J】【70﹪】 (4)与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两条。【减少热量排放,减少噪声污染,能源利用率高】 5、电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图10)。它可以电动骑行,亦可以 脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。下表是 某型号电动自行车主要技术参数。 (1)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?【5A】 (2)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦?【2073600J】 (3)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N,蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远?【41472m】 (4)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条)【优点:无尾气、噪音小。蓄电池一般使用一年左右就需更换,废弃后的电池污染环境】 排量 1.6L 发动机功率50kw 使用汽油93# 汽油热值 4.6×107J/kg 汽油密度 0.71×103kg/m3 型号TDR0178Z 无刷电机48V 400W 铅酸电池48V 80Ah 整车质量84.4kg 外包尺寸1860×530×1050 整车整车质量40kg 最高车速≤30km/h 最大噪声≤62dB 蓄电池电压48V 容量12A.h 电动机额定电压48V 额定功率240W 图1 图2

功和功率试题及答案详解

功和功率试题及答案详 解 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8

第七章机械能——功和功率 一、选择题 1、如图1所示,用力拉一质量为m的物体,使它沿水平匀速移动距离s, 若物体和地面间的摩擦因数为μ,则此力对物体做的功为() A.μmgs B.μmgs/(cosα+μsinα) C.μmgs/(cosα-μsinα) D.μmgscosα/(cosα+μsinα) 2、如图2所示,质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上,下列说法 中正确的是() A.若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块没有做功 B .若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs C.若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功mas D.若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s 3、从空中以40 m/s的初速平抛一个重力为10 N的物体,物体在空中运动 3 s落地,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则物体落地时重力的即时功率为( ) A.400 W B.300 W C.500 W D.700 W 4、如图3所示,质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的直角劈上,同时用力F向右推劈,使P与劈保持相对静止,在前进的水平位移为s的过程中, 劈对P做的功为( ) 图3 A.F·s B.mg sinθ·s/2 C.mg cosθ·s D.mg tan θ·s 5、质量为m的汽车发动机的功率恒为P,摩擦阻力恒为f,牵引力为F.汽 车由静止开始,经过时间t行驶了位移s时,速度达到最大值v m,则发动机所 做的功为( ) 图1 图2

高一物理功和功率

功和功率 考点1:理解功的概念和做功的两个要素。 (1)力和物体在力的方向上发生的位移的乘积就叫这个力对物体做的功。 (2)做功的两个必不可少的因素是,。 考点2:知道功是标量,理解功的公式,并能进行有关功的计算。 (1)恒力对物体做功的计算式为。 当α=90°时,力对物体;当α<90°时,力对物体;当α>90°时,力对物体。 (2)功是标量,正、负表示,合力的功等于各分力分别做功的。 考点3:理解功率的物理意义、功率的定义及定义式。 (1)功率的定义:功W和完成这些功所用时间t的比值。 定义式为:P=w/t (2)功率的物理意义。 如果t很长则p=w/t指功率,如果△t→0时,即表示功率; 考点4:(疑难辨析)功率和速度、平均功率和瞬时功率 (1)根据功的计算式w=FLcosa和功率的计算公式P=w/t,可以得到P=FLcosa/t而L/t=v,所以P=Fvcosa ,a指的是方向和方向的夹角。 (2)当力的方向和速度方向在一条直线上时a=0,我们把这个公式简化一下,当a=o时P =Fv,那么这个公式中V是表示的平均速度还是瞬时速度呢? 公式p=Fv中若v表示在时间t内的平均速度,p就表示力F在这段时间t内的功率;如果时间t取得足够小,公式P=Fv中的v表示 某一时刻的瞬时速度时,P表示该时刻的功率 (3)汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。 考点5、(疑难辨析)额定功率和实际功率 1、实际功率:发动机实际工作时实际输出功率。 额定功率:发动机长时间工作的最大功率。 2、额定功率和实际功率的关系是什么? 一、单项选择题:每题仅有一个正确答案,将其代号填入题后的括号中。 1、关于功的概念,以下说法正确的是() A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量; B.功有正、负之分,所以功也有方向性; C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移; D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。 2、用400N的力在水平地面上拉车行走50m,拉力与车前进的方向成60°角。那么,拉力对车做的功是() A.2.0×104J B.1.0×104J C.1.7×104J D.以上均不对 3、运动员用2000N的力把质量为0.5kg的球踢出50m,则运动员对球所做的功是()A.200J B.10000J C.25J D.无法确定 4、关于功的正负,下列叙述中正确的是()A.正功表示功的方向与物体运动方向相同,负功为相反

(完整word版)高中物理功和功率典型例题解析

功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则[ ] A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma, 匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移S2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2. [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系. 因此选项A、B、C的结论均可能出现.故答案应选D. [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知:恒力对物体做功的多少,只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小,而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关.在一定的条件下,物体做匀加速运动时力对物体所做的功,可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功. [例题2]质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m 的小物块,如图8-1所示.现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板摩擦因数为μ,求把长木板抽出来所做的功.

[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功. [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上,头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景,为此要认真画好草图(如图8-2).在木板与木块发生相对运动的过程中,作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力,作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力,由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和,而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成,再根据恒力功的定义式求出最后结果.

第5讲-功 功率-学案

第5讲功功率 【考纲解读】 深圳初中毕业统一学业考试物理学科的命题以深圳市中小学《深圳市中考考试说明》—理化部分为依据,尊重学情,有效地考查学生的物理学科素养。在延续往年试卷风格的基础上,试卷突出了物理的“活用”,与学生的现实生活紧密关联,对中学物理教学有积极的导向作用——始终关注基于“学以致用”基础上的教、学、考之间的融合,引导教师从猜题、押题、刷题中解放出来,将目光转向对学生物理学科素养的培养。 【考点分析】 2016年考察力度加大,在选择题和计算题里均涉及到了功和功率的考察,选择题里侧重考察功的计算、功率和机械效率的辨析,计算题考察了功率的计算;2017年只出了一道计算题,考察了功、功率的计算,考察了机械效率的计算;2018年考察了一个选择题;2019年考察了一个计算题的前两问。预计2020年中考功和功率将会在选择题出现。 【真题拾遗】

2015年 7.甲机械比乙机械的功率大,表示两机械在工作时() A.甲做功多B.甲更省力C.甲做功快D.甲用时少 2016年 9.深圳大疆新推出的“精灵4”无人机具有自动返航功能.下列说法中正确的是() A.无人机匀速上升时,动能转化为重力势能,机械能守恒 B.无人机停在地面时,它受到的重力与它对地面的压力是一对平衡力 C.无人机自动返航时,以地面为参照物它是运动的 D.无人机做功的功率越大,机械效率就越高 11.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是() A.绳子自由端在4s内移动了8m B.物体A重力做功的功率为1000W C.物体A克服摩擦力做的功为480J D.滑轮组的机械效率约为83.3% 12.以下说法中正确的是() A.法拉第发现了电磁感应现象 B.为了纪念牛顿对物理学的重大贡献,用他的名字作为功的单位

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