第三部分能量 第11講功和功率 1 如果一個力作用在物體上 物體在 的方向上移動了一段距離 就說這個力對物體做了功 做功的兩個必要因素 和 2 力與物體在力的方向上移動的距離的乘積叫做 功 用公式表示就是W 3 功的單位是 單位符號是 1J N m 考點回顧 考點梳理 考點一 功 考點二 功率 這個力 作用在物體上的力 物體在這個力的方向上移動的距離 功 力 物體在力的方向上移動的距離 Fs 焦耳 J 1 4 功的原理 使用機械時 人們所做的功 都不會 不用機械而直接用手時做的功 即使用任何機械都 5 在物理學中 把 叫做功率 它是表示物體 的物理量 6 功率的定義式 P 7 功率的單位是 符號是 1W J s 工程技術上常用千瓦 kW 作單位 1kW W 考點回顧 考點梳理 小于 不省功 功與做功所用時間之比 做功快慢 瓦特 W 1 1000 考點回顧 考點點撥 1 物體做功要具備兩個必要因素 一個是作用在物體上的力 另一個是物體在這個力的方向上移動的距離 兩者缺一不可 常見不做功的三種情況如下 1 有力F無距離s 如舉高重物靜止不動 雖然用了力 但沒在力的方向移動距離 沒做功 2 有距離s沒有力F 如在光滑水平面上勻速運動的小車 運動了一段距離 但在水平方向沒有受到力的作用 故不做功 3 有力F 也有距離s 但在力的方向上沒有移動距離 運動方向和力的方向垂直 此力也不做功 如水平方向運動的物體 重力和支持力不做功 考點回顧 考點點撥 夯實基礎 1 2018 改編題 下列說法正確的是 A 成人的體重約50NB 中學生正常上樓的功率約為500WC 體重較大的正常學生上樓的功率更大D 中學生正常上樓的功率約120W2 2018 改編題 關于做功和功率的說法中正確的是 A 有力作用在物體上 力一定對物體做功B 物體受到的作用力越大 力對物體做功就越多C 物體做功越快 功率就越大D 物體做功越多 功率就越大 D 考點一 功 考點二 功率 C 夯實基礎 3 2018 廣州市 如圖11 1所示 OQ是水平地面 物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q OP段拉力F1為300N F1做的功為W1 功率為P1 PQ段拉力F2為200N F2做的功為W2 功率為P2 則 A W1 W2B W1P2D P1 P24 2017 宜昌市 小明同學用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進了2m 松開手后 書箱仍向前滑行了1m 整個過程中小明做功 J 書箱的重力做功 J C 80 0 夯實基礎 5 2017 連云港市 如圖11 2 一物體在水平向右的拉力F1作用下以1m s的速度在水平地面上勻速運動了10m 拉力F1所做的功為W1 功率為P1 如果該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m s的速度在同一水平地面上勻速運動了10m 拉力F2所做的功為W2 功率為P2 那么W1 W2 P1 P2 以上兩空均選填 或 夯實基礎 6 2018 重慶市 如圖11 3所示 某公司研發(fā)的智能服務機器人 它具有凈化室內空氣 陪伴老人聊天散步等功能 若它在50N的牽引力作用下 以0 5m s的速度在水平地面勻速直線行駛60s 求 1 它行駛的路程 2 此過程中牽引力所做的功 解 1 它行駛的路程s vt 0 5m s 60s 30m 2 此過程牽引力做的功W Fs 50N 30m 1500J 優(yōu)化提升 1 如圖11 4所示 將同一物體分別沿光滑的斜面AB AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A 已知AB AC 如果拉力做的功分別為W1 W2 拉力做功的功率分別為P1 P2 則W1 W2 P1 P2 2 甲 乙兩同學進行爬桿比賽 爬到桿頂 桿長相同 時 甲用10s 乙用9s 若甲 乙兩人的體重之比為5 6 則甲 乙兩人爬到桿頂做功之比是 甲 乙兩人平均功率之比是 5 6 3 4 優(yōu)化提升 3 2017 益陽市 跳傘是一項極具挑戰(zhàn)的運動 越來越受到人們的喜愛 在某次跳傘訓練過程中 一體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下 其速度與時間的關系如圖11 5所示 經15s下落210m后 開始做勻速直線運動直至落地 整個過程用時30s 求在這個過程中 1 運動員下落的平均速度 優(yōu)化提升 優(yōu)化提升 3 2017 益陽市 跳傘是一項極具挑戰(zhàn)的運動 越來越受到人們的喜愛 在某次跳傘訓練過程中 一體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下 其速度與時間的關系如圖11 5所示 經15s下落210m后 開始做勻速直線運動直至落地 整個過程用時30s 求在這個過程中 2 重力做的功 2 運動員下落的高度h s 300m重力做的功W Gh 500N 300m 1 5 105J 優(yōu)化提升 3 2017 益陽市 跳傘是一項極具挑戰(zhàn)的運動 越來越受到人們的喜愛 在某次跳傘訓練過程中 一體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下 其速度與時間的關系如圖11 5所示 經15s下落210m后 開始做勻速直線運動直至落地 整個過程用時30s 求在這個過程中 3 勻速下降時重力做功的功率 搏擊中考 1 2018 廣東省 節(jié)選 如圖11 6是建筑工地上的起重機示意圖 起重機的電動機功率為3 103W 當它把質量為1t的重物勻速提起24m時 用時100s g 10N kg 1 在這段時間內起重機提起重物做功的功率是多少 優(yōu)化提升 搏擊中考 2 2017 廣東省 媽媽與小明進行爬山比賽 他們選擇的起點 路徑和終點都相同 全程設為勻速運動 媽媽的體重是小明的2倍 媽媽所用的時間是小明的3倍 若媽媽克服重力做功為W1 功率為P1 小明克服重力做功為W2 功率為P2 則下列關系正確的是 A W1 W2 1 1B W1 W2 2 3C P1 P2 1 1D P1 P2 2 3 D 搏擊中考 3 2017 廣東省 常用機器人潛入水下打撈沉船上的物體 水 1 0 103kg m3 g 10N kg 1 某時候機器人在水下用豎直向上的力舉著體積為0 03m3 密度為2 5 103kg m3的實心物體靜止不動 該力的大小是多少 解 1 物重G mg 物Vg 2 5 103kg m3 0 03m3 10N kg 750N物體受到的浮力F浮 水Vg 1 0 103kg m3 0 03m3 10N kg 300N該力的大小F G F浮 750N 300N 450N 搏擊中考 2 若機器人在水下30m處將該物體勻速豎直向上運至水面需時間150s 物體豎直上升所需要的動力F與物體運動速度v的關系如圖11 7所示 則 物體上升的速度是多少 這個過程動力F對物體做了多少功 這個過程動力F對物體做的功W Fs 500N 30m 15000J 搏擊中考 4 2015 廣東省 已知小汽車的總質量為1500kg 該車以30m s的速度做水平勻速直線運動 行駛了180s 汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0 16倍 g 10N kg 求 1 汽車行駛的距離 2 在此過程中汽車的牽引力和功率 解 1 汽車行駛的距離s vt 30m s 180s 5400m 搏擊中考 5 2014 廣東省 如圖11 8是某種升降電梯的工作原理圖 它由轎廂 配重 纜繩 滑輪和電動機等部件組成 連接轎廂的兩根纜繩非?？拷?轎廂空載時的重量是3100N 配重的重量是3000N 某次電梯載貨量的重量是1000N 當電梯勻速上升15m 所用的時間為10s 不計纜繩重力和一切摩擦阻力 在此運動過程中 求 1 轎廂的速度 搏擊中考 2 配重重力對配重做的功 3 電動機功率的最小值 2 配重重力對配重做的功W Fs Gh 3000N 15m 4 5 104J