第二课时功和功率人大附中梁俊丽.docx

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第二课时功和功率人大附中梁俊丽

第三单元简单机械、功和能

第二课时：

功、功率

【考点前测】

考点1：

做功的两个必要因素

1．一个力作用在物体上，使物体在上通过一段，这个力就对物体做了功。

力学里所说的功包含两个必要的因素：

一是；二是。

2．关于力对物体做功，下列说法中正确的是（）。

A、只要有力作用在物体上，这个力就一定对物体做了功

B、当力作用在物体上，这个物体又通过了距离，这个力就一定做了功

C、物体由于惯性在光滑的水平面上做匀速运动，则外力对物体做了功

D、力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了一段距离，这个力对物体做了功

3．下列情景中，重力对小球做功的是

A．小球由高处下落B．小球在地面上静止

C．小球沿水平轨道运动D．小球悬挂在天花板上不动

考点2：

功的单位及运用功的公式解决有关问题

1.功的计算公式，式中F表示作用物体上的力，S表示物体在力的方向上通过的距离，W表示力对物体做的功。

功的国际单位是，用符号表示，1J=N·m

2.重力为100牛的物体，受到20牛的水平拉力，在水平面上匀速前进5米，则重力做功为_________焦，拉力做功为_________焦.

3.一个同学用50牛的水平方向的力，将一个重为5牛的足球沿水平方向踢出去后，足球在地上滚动了30米停下来，在球滚动的过程中，脚对球做的功是（）

A．0焦B．5焦C．150焦D．1500焦

考点3：

功率的概念

1．单位时间里完成的叫做功率，用符号表示，功率是表示物体的物理量。

2．下列关于功率的说法中正确的是：

（）

A．物体做功越多，功率越大

B．做相同的功，所用时间越多，功率就越大

C．所用的时间越少，功率就越大

D．用相同的时间，做的功越多，则功率越大

3．甲、乙、丙三位同学分别用动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，并记录了如下表所示的实验数据。

动滑轮重/N

钩码重/N

钩码升高的距离/cm

时间/s

甲同学

乙同学

丙同学

根据表中的数据可以知道，有一位同学做功最多，他做的功为____________J；做功最快的是___________同学。

（不计绳重和滑轮摩擦）

【典型例题】

例1：

如图3-1所示的四种情景中，人对物体做功的是（　）

图3-1

解析：

做功有两个必要因素：

一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。

本题的A、B、D三种情景，虽然人均对物体施加了力，但物体均没有移动，所以A、B、D两图的人都没有对物体做功。

C图中的小丽在竖直方向上施加了力，并使箱子在竖直方向上移动了一段距离，所以小丽对箱子做了机械功。

答案：

【变式练习】

1.（2012-9）．水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离。

则下列判断正确的是：

A．文具盒所受重力做了功B．文具盒所受支持力做了功

C．文具盒所受拉力做了功D．没有力对文具盒做功

2.（2013-10）．下列有关力做功的说法中正确的是

A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功

B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功

C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功

D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功

例2：

如图3-2物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向左做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向右的力F拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，动滑轮重6N，绳重及轴摩擦不计，

则

（1）物体A所受的摩擦力是多少？

（2）拉力F为多少牛，

（3）2分钟内拉力所做的功是多少焦，

（4）拉力的功率是多少瓦。

解析：

（1）此滑轮组三段绳承重

物体A所受到绳子向左的拉力T=1/3（GB+G0）=1/3×（30N+6N）=12N在未对A物体施加向右的拉力F之前，物体A在物体B作用下向左匀速直线运动，摩擦力等于绳子拉力：

f=T=12N

（2）当对A施加水平向右的拉力F使物体A使物体B以0.1m/s的速度匀速上升2分钟时

F=f+T=12N+12N=24N

（3）W=FS=24N×3×0.1m/s×2s=14.4J

（4）P=Fv=24N×3×0.1m/s=7.2W

【变式练习】

3．如图3-5所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为___________J．

4．如图3-6所示装置，物体B放在水平桌面上，浸入水中，重力大小为3N的物体A

通过滑轮拉住物体B，此时物体A、B保持静止。

小明用水平向左大小为9N的力F1拉物体B时，物体A以0.2m/s的速度匀速竖直向上运动；小明用水平向右大小为1N的力F2推物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速竖直向下运动。

不计滑轮重、绳重和轴摩擦，A始终未露出液面，未和容器底接触。

则下列判断正确的是

A．B受到的滑动摩擦力大小为4N

B．A受到绳子的拉力大小为2N

C．水平向左拉物体B时，物体A以0.2m/s的速度匀速上升，此时物体B以0.1m/s的速度匀速向左运动

图3-6

D．A的密度为2×103kg/m3

【考点后测】

一、单项选择题

1．在一场足球比赛的点球大战中，射手小明和小强将放在罚球点上的同一个足球先后射入球门中，足球从小明脚下飞出的速度比从小强脚下飞出的速度大。

关于小明和小强踢足球的过程中，他们对足球做功多少的比较，下列选项中正确的是（）

A．小明对足球做的功多B．小强对足球做的功多

C．他们都没对足球做功D．条件不足，无法比较

2．如图3-8所示，mA>mB>mC，三个物体在同样大的力F作用下，都沿着F的方向移动距离s，比较力F对三个物体所做的功（）

A．一样多

B．对A做的功多

图3-8

C．对B做的功多

D．对C做的功多

3．如图3-9是甲、乙两台机器所做的功与时间的函数关系图象，由图可知,甲机器的功率P甲与乙机器的功率P乙相比（）

A．P甲>P乙

B．P甲

C．P甲=P乙

D．条件不足，无法判断

4．某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（）

A．1WB．10WC．100WD．1000W

5．如图3-10所示举重比赛中有甲、乙两名运动员，甲比乙高大。

若他们举起相同质量的杠铃，所做的功分别为

，功率分别为

，所用时间分别为

，且

。

则下列说法中正确的是：

（）

A．

B．

C．

D．

6．如图3-11所示，两个滑轮完全相同，其重力均为20N，分别用两种方法将重400N的物体以相同的速度匀速提升10m，不计摩擦和绳受到的重力，则下列判断正确的是（）

A．F1做的功大于F2做的功

B．F1做的功等于F2做的功

C．F1做功的功率小于F2做功的功率

D．F1做功的功率等于F2做功的功率

7．如图3-12所示，大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平向移动4m，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功？

（）

A.200JB.300JC.400JD.500J

图3-12

8．如图3-13所示，用滑轮组以不同速度匀速提升重物A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F，不计绳重和摩擦。

当拉力F的功率为P1时，重物A以速度v1匀速上升h所用的时间为t1；当拉力F的功率为P2时，重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2；当拉力F的功率为P1＋

时，重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为（）

A．

B．

图3-13

C．t1＋

t2D．

t1＋t2

二、不定项选择题：

1．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）

A．物体受力且运动时，力对物体就做了功

B．功率大的机器做功一定多

C．做功快的机器，功率一定大

D．做功多的机器功率一定大

2.如图3-15为某天上午人和起重机分别将重物从地面升到高处的情景。

其中高台上的重物为人和起重机经过他们各自下方的时钟所显示的时间内提升的。

根据甲、乙两图所示情景，判断下列说法，其中正确的是

A．甲图中人和起重机做功一样多，所以二者功率一样大

B．甲图中人和起重机做功一样多，起重机所用时间短，所以起重机功率大

C．乙图中人比起重机做功多，所以人做功的功率大

D．乙图中，起重机单位时间内做功比人单位时间内做功多，所以起重机功率大

3．如图3-16，在力F作用下，物体A以0.2米/秒的速度在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数是3牛，不计滑轮和绳子重及它们之间的摩擦，则（）

A．物体A受到的摩擦力是3牛

B．在5秒内拉力F做功为3焦

C．拉力F的功率为1.2瓦

D．重力对物体A不做功

3．利用如图3-17所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F１和F2分别把质量相等的重物提升到相同的高度，则（）

　A．滑轮组对物体做功的功率相同

B．力F１和力F2做功的功率相同

C．力F１的功率大于力F2的功率

D．甲、乙两个滑轮组的总功相同

图3-17

图14

图13

三、填空题

1．两台机器的功率之比为3：

1，它们做同样多的功，所需时间之比为______，在相同时间内做功之比为______。

2．拖拉机耕地时速度为3米/秒，已知它的牵引力做功的功率是9千瓦，则拖拉机受到的平均阻力是　　　牛。

3.如图3-18所示物体重是29.4N，滑轮重0.6N，在拉力F的作用下物体以0.2m/s的速度匀速上升，不计绳重和摩擦，拉力是_________N，在3s内拉力做功_________J，拉力的功率是_______W。

图3-19

图3-18

4．在2004年中考体育达标“跳绳项目”测试中，燕燕同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为50kg，则她跳一次做的功约为______J，她跳绳的平均功率约为______W。

（g取10N/kg）

5．在水平地面上平放了10块长方体的物体，每块物体的质量为500g，厚度为10cm，现将这些物体按照图3-19中所示的方式一块一块的叠加起来，至少需要做________J的功。

（g取10N/kg）

四、实验探究题

某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自已上楼的功率”的实验．他们将从一楼走到三楼．

（1）实验器材有：

______、______、______．

（2）以下是小明设计的测量步骤如下，其中多余的是______（选填序号字母）

A．测出自已的质量m

B．测出楼梯的总长度L

C．测出一楼到三楼的竖直高度h

D．测出自已上楼所用的时间t

E．算出上楼的功率P

（3）写出功率的表达式：

P=______．

五、计算题

1．如图所示是润扬大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的钢材匀速提高10m．已知拉力F为104N．则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？

（2）拉力F的功率多大？

2.用如图所示的滑轮组将一密度为2×103kg/m3、体积为0.6m3的石块在水中匀速提起，轮重及摩擦均不计，g取10N/kg，

（1）在石块出水之前，作用于绳子自由端的拉力是多少？

（2）在石块出水之后，若石块一直以0.2m/s的速度被提升，则此时绳端拉力的功率是多少？

3．如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图，上端固定在楼顶．若动滑轮质量为2.5千克，工作台质量为7.5千克，涂料和所有工具质量为20千克，工人师傅的质量为60千克，绳重及摩擦不计．（g取10牛/千克）

（1）当工作台停在距地面10米高处时，工人师傅对绳子的拉力为多少牛？

（2）若工作台从距地面10米高处上升到距地面20米高处，工人师傅最少需要做多少焦的功？

参考答案：

第二课时：

功、功率

【考点前测】

考点1：

做功的两个必要因素

1．力的方向；距离；作用在物体上的力；沿力的方向上通过的距离。

2．D

3.A

考点2：

功的单位及运用功的公式解决有关问题

1.W=FS；焦耳；J；1.

2.0；100.

3.A

考点3：

功率的概念

1.功；P；做功快慢

2.D

3.450；丙

【变式练习】

1.C

2.A

3.1800

4.CD

【考点后测】

一、单项选择题

1．A

2.A

3.A

4.C

5.C

6.A

7.A

8.B

二、多选选择题：

1．C

2.BD

3.CD

4.AC

三、填空题

1.1：

3；3：

2.3000

3.10；18；6

4.20；40

5.22.5

四、实验探究题

（1）台秤，刻度尺（米尺），秒表

（2）B

（3）P=mgh/t

五、计算题

1．

（1）3×105J

（2）6×103W

（1）2×103N

（2）2.4×103W

（1）200N

（2）4.5×103J

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