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初中物理复习 功及功率

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初中物理复习 功及功率 初中 物理 复习 功率
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功与功率模块一功【一、知识点】1.定义如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,我们就说这个力对物体做了功。 工人在把小车从A点推到B点的过程中,对小车做了功2.做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在这个力的方向上移动的距离。注意:只要力与运动方向不垂直,这个力就对物体做了功。3.力对物体不做功的情况情况实例原因解读有距离无力(无劳无功)小球在光滑的水平面上滚动小球在光滑水平面上滚动时,水平方向上没有收到力的作用有力无距离(有劳无功)举重运动员将杠铃举起后,在空中静止5秒钟虽然举重运动员对杠铃有向上的推力,但在力的方向上没有移动的距离,故举重运动员在这5秒内对杠铃不做功力与距离垂直手提水桶在水平地面上运动一段距离,水桶虽然受到手的提力作用,由于提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平地面上行走得再远,手的提力对水桶也没有做功物体受到了力的作用,同时也运动了一段距离,但物体在力的方向上没有通过距离,这个力也就对物体没有做功4.功的计算(1)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,即功=力力的方向上移动的距离。国际单位制:功的单位是焦耳,简称焦,符号位,其中。(2)1焦耳的大小:大约是把两个鸡蛋举高1所做的功。(3)应用功的计算公式时,需注意:①要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。②“同体性”:力与在力的方向上移动的距离必须对应同一个物体。③“同时性”:力与物体在力的方向上移动的距离必须对应于同一时段。④应用计算时,单位必须是取N,取,的单位才是。(4)力的方向与功的正负:力与物体位移的方向相同时,力做正功;力与物体位移方向相反时,力做负功。5.物体克服阻力做负功若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功。比如:在竖直向上,物体克服重力做功;在水平方向上,物体克服摩擦力做功。【二、例题精讲】【例1】★在下列情况中,人对物体是否做功?并说明理由:(1)将重物从地面上提起放到肩上   ;(2)将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离   ;(3)扛着重物登上三楼   ;(4)举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动   ;(5)推出去的铅球在空中向前飞行时   。考点:力是否做功的判断.解析:(1)放肩上这个过程做功;放肩上后不做功,受力但没通过距离.(2)不做功,力的方向和距离垂直,不在同一直线上.(3)做功,既有力又有距离,并且距离和力的方向一致.(4)不做功,受力但没通过距离.(5)不做功,铅球在飞行过程中不受推力,依靠的是惯性.答案:(1)放肩上这个过程做功;放肩上后不做功,受力但没通过距离.(2)不做功,力的方向和距离垂直,不在同一直线上.(3)做功,既有力又有距离,并且距离和力的方向一致.(4)不做功,受力但没通过距离.(5)不做功,铅球在飞行过程中不受推力,依靠的是惯性.【测试题】以下实例,力对物体做功的是(  )A.小明将水桶从地面上提起B.用力搬桌子而未搬起C.举重运动员举着杠铃不动D.吊车吊着货物在空中水平匀速移动考点:力是否做功的判断.解析:A、将水桶从地面上提起,是在力的方向上移动一段距离,对物体做功了,符合题意;B、搬桌子而未搬起,有力而无距离,没有做功,不符合题意;C、举重运动员举着杠铃不动,这样是有力但无距离,没有做功,不符合题意;D、虽然有力也有距离,但此距离不是在力的方向上,力与距离垂直,没有做功,不符合题意; 答案:A.【测试题】在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留37s.下列关于运动员对杠铃做功的说法,正确的是(  )A.他在第一阶段内没做功B.他在第二阶段内没做功C.他在两个阶段内都没做功D.他在两个阶段内都做了功考点:力是否做功的判断.解析:A、在此过程中,运动员给杠铃一个向上的力,并且使杠铃通过了一定的距离,所以,他对杠铃做了功.故A错误.B、在此过程中,运动员给杠铃一个力,但杠铃没有通过距离,所以,他对杠铃没有做功.故B正确.C、由于运动员在第一个过程中做了功,所以说他两个阶段都没做功是错误的.故C错误.D、运动员在第二个过程中没有做功,所以说他在这两个阶段都做了功是错误的.故D错误.答案:B【例2】★对于功的理解,下列说法正确的是(  )A.作用在物体上的力越大,做的功就越大B.物体移动的距离越长,做的功就越多C.有力作用在运动的物体上,该力必然对物体做功D.有力作用在物体上,物体在力的方向上移动距离才算力对物体做了功考点:功;力做功的必要因素.解析:A、若物体在力的方向上没有通过距离,则力再大也没有做功;故A错误;B、若力的方向与通过的距离的方向垂直,则距离再长也没有做功;故B错误;C、有力作用在运动的物体上,如果力的方向与通过的距离的方向垂直,则该力没有对物体做功,故C说法错误;D、根据做功的条件可知,有力作用在物体上,并且在这个力的方向上通过距离,那么这个力对物体做功了,故D说法正确. 答案:D【测试题】体育课上两位同学进行爬杆比赛,假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端.如果要粗略比较一下两人做功的大小,需要知道的物理量是(  )A.爬杆的速度B.爬杆的时间C.两人的体重D.杆的具体高度考点:力做功的必要因素.解析:由W=Gh可知做功的多少与他们的体重和爬杆的高度有关,题中所给的条件是他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端,即他们爬杆的高度相等,那么需要知道的物理量就是两人的体重.答案:C【例3】★★用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离S,拉力F做功为W1;用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离S,拉力F做功为W2,则(  )A.W1=W2B.W1>W2C.W1<W2D.条件不足,无法比较考点:功的大小比较.解析:由公式W=FS可知,力F大小相等,两次物体通过的距离S相等,因此W1=W2. 答案:A【测试题】对功的理解,下列说法中正确的是(  )A.有力又有距离,则力一定做了功B.力的方向跟距离垂直时,则力没有做功C.作用在物体上的力越大,则力做的功越多D.物体移动的距离越短,则力做的功越少考点:力是否做功的判断;功的大小比较.解析:A、物体通过距离不是依靠力运动的,而是依靠惯性运动时,既有力,又有距离时,力对物体也没有做功.不符合题意.B、力的方向跟距离垂直时,物体通过的距离不是在力的作用下进行的,力对物体没有做功.符合题意.C、作用在物体上力越大,但是不知道物体在力的作用下通过的距离,不能确定力做功多少.不符合题意.D、只知道物体在力的作用下移动的距离,但不知道力的大小也不能确定做功多少.不符合题意. 答案:B【拓展题】用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的S﹣t图象如图所示.其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是(  )A.F1>F2 W1>W2B.F1=F2 W1>W2C.F1=F2 W1<W2D.F1<F2 W1<W2考点:功的大小比较.解析:(1)根据图象可知,物体两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度相同,因此滑动摩擦力相等,拉力也相等,即F1=F2.(2)从图象中可以判断出,相同时间内第②次通过的距离小,根据公式W=FS,当拉力相等时,通过的距离越大,拉力做的功就越大,即W1>W2. 答案:B【拓展题】如图,甲、乙两物体质量相同,在拉力F1、F2作用下分别沿光滑斜面匀速拉到顶端,则下列说法正确的是(  )A.拉力F1做的功比F2做功多B.拉力F2做的功比F1做功多C.两者所做的功一样多D.条件不足,无法判断考点:功的大小比较.解析:斜面光滑,沿斜面拉动物体时,物体不受摩擦力作用,不需要克服摩擦力做功,没有额外功;所以把同一物体沿不同的斜面分别拉到相同的高度h,拉力做的功W=FS=Gh,由于G与h都相同,可知拉力F1、F2做功相同.答案:C【例4】★小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本,水平匀速拉动0.5m.所用的水平拉力为1N,则课本重力做功   J,水平拉力做功   J。考点:功的计算.解析:①重为3N的物理课本,在水平面上匀速拉动0.5m,虽然有力,也有距离,距离不是在重力的方向上通过的距离,所以没做功.②课本水平拉力为1N,并在水平面上匀速前进0.5m,具备做功的两个条件,所以拉力做了功,∴W=FS=1N0.5m=0.5J, 答案:0;0.5.【测试题】在水平地面上,用50N的水平拉力拉重为100N的小车,使小车沿水平方向前进了5m,这时拉力所做的功是(  )A.50JB.250JC.750JD.0J考点:功的计算.专题:功、功率、机械效率.分析:做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离,求拉力做功.解析:拉力做功:W=FS=50N5m=250J.答案:B【拓展题】在粗糙的水平面上,用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m,在此过程中(  )A.推力做了5000J的功B.推力做了1000J的功C.重力做了5000J的功D.重力做了1000J的功考点:功的计算.解析:推力做的功W1=FS1=100N10m=1000J重力做的功W2=GS2=500N0m=0J答案:B【拓展题】今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台,它搭建在大峡谷的西侧谷壁上,呈U字形,离谷底1200米高,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0.1千克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10牛/千克)(  )A.12焦B.1200焦C.1.2105焦D.1.2106焦考点:功的计算;重力的计算.解析:石子的重力为G=mg=0.1kg10N/kg=1N;下落过程中,石子的重力做功为W=Gh=1N1200m=1200J. 答案:B模块二 功率【一、知识点】1.比较做功快慢的方法方法一:相同时间内,做功多的做功快;方法二:做相同的功,用时短的做功快。2.功率(1)物理意义:描述物体做功快慢的物理量。(2)定义:单位时间内所做的功叫做功率。(3)公式: 3.国际单位:瓦特,简称瓦,符号W4.1W的物理意义: 1 s时间内做1 J的功。5.一些动物和交通工具的功率:【二、例题精讲】【例5】★使用机械做功时,下面说法正确的是(  )A.功率大的机器一定比功率小的机器做功多B.功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少C.功率小的机器一定比功率大的机器做功慢D.以上说法都不对考点:功率的概念.解析:A、由功率W=Pt可知,功率和时间共同决定了做功的多少,因此功率的机械做功不一定多,故A错误;B、由功率W=Pt可知,功率和做功的所示共同决定了做功的时间长短,因此功率大的机器不一定比功率小的机器做功时间少,故B错误;CD、功率是表示做功快慢的物理量,因此功率小的机器一定比功率大的机器做功慢,故C正确,D错误. 答案:C【测试题】甲机器10S能做功100J,乙机器1S能做功60J,关于功率下列说法正确的是(  )A.甲机器的功率大B.乙机器的功率大C.两台机器的功率一样大D.做功的时间不同无法比较考点:功率的计算.解析:甲机器的功率:P甲=10W;乙机器的功率:P乙=60W;P甲<P乙答案:B【例6】★马用200N的水平拉力拉着重为3000N的雪橇在水平雪地上沿直线匀速直线行驶40m,费时10S,那么雪橇在前进过程中受到的摩擦力和马的功率是(  )A.200N,800WB.200N,400WC.200N,8000WD.3000N,12000W考点:功率的计算;二力平衡条件的应用.解析:①∵雪橇匀速直线行驶,∴摩擦力F=拉力F=200N;②拉力做的功为W=FS=200N40m=8000J,马是功率为P===800W. 答案:A【测试题】汽车发动机的额定功率为50kW,在水平路面上以54km/h的速度匀速直线行驶时,受到的阻力是1.8103N,则发动机的实际功率为(  )A.120WB.27kWC.50kWD.97.2kW考点:功率的计算.解析:因汽车匀速直线行驶时,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,所以F=F=1.8103N,汽车匀速直线行驶的速度:v=54km/h=15m/S,发动机的实际功率:P=Fv=1.8103N15m/S=27103W=27KW. 答案:B【拓展题】一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N,枪管长1.2m,子弹从被击发到离开枪口用时0.1S则推力做功为   J,做功的功率为   W。考点:功的计算;功率的计算.解析:(1)∵W=FS∴推力做功:W=FS=500N1.2m=600J;(2)∵P=∴做功的功率:P===6000W. 答案:600;6000.【例7】★★两台机器的功率比为3:4,它们做同样多的功所需要的时间之比为   ;在相同的时间所做的功之比为   。考点:功的计算公式的应用.解析:解;(1)根据公式P=,t=;,故答案为:4:3.(2)根据W=Pt,; 答案:4:3,3:4.【测试题】水平面上有A、B两个物体,用水平推力F1使物体A前进10m做功 W 焦耳,用水平拉力F2使物体B前进15m做功 2W 焦耳,则F1与F2的大小之比F1:F2=   。解析:由W=FS得:F1=,F2=,则; 答案:3:4【测试题】做相同的功,使用功率小的机械比功率大的机械,一定(  )A.费时间B.费力C.费距离D.费功考点:功率的概念.解析:功率是表示做功快慢的物理量;数值上等于1S内所做的功,根据功率计算公式P=,变形后可得:t=;故做同样多的功W,功率P小,则用时间t越大;故BCD错误;A正确。 答案:A【例8】★★★一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5104N.(1)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10S内货车牵引力做的功;(2)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.考点:功的计算;功率计算公式的应用.解析:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小:F=0.1G空=0.12.5104N=2.5103N;∵汽车匀速行驶,∴牵引力:F=F=2.5103N,∵v=36km/h=10m/S,∴S=vt=10m/S10S=100m,∴W=FS=2.5103N100m=2.5105J. (2)∵P=90kW=9104W,v′=90km/h=25m/S,∴P=Fv,F′=3600N,∵汽车匀速行驶,∴牵引力:F′=F′=3600N,∵F′=0.1G总,∴G总==3.6104N,G载=G总﹣G空=3.6104N﹣2.5104N=1.1104N. 答案:(1)货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10S内货车牵引力做的功为2.5105 J;(2)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载1.1104N的货物.【测试题】超市进了一批洗衣粉,每箱10kg,搬运工要把它们搬到二楼的柜台上,假设他身体可以提供的功率P与他所搬运物体的质量m的关系如图所示.若要尽可能快地把这批器材搬上去,那么他每次搬运的箱子数应为(  )A.2个B.3个C.4个D.6个考点:功率在实际中的应用.解析:由P﹣m图象可知,搬运30kg物体时,功率最大为70W,此时做功最快.每箱洗衣粉质量为10kg,所以每次搬=3箱,搬运最快. 答案:B【拓展题】先阅读,再作出选择:汽车在行驶过程中,发动机的功率为P,牵引力为F,汽车行驶的速度为v,这三者之间的关系为P=Fv.当汽车爬坡时,驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档.加大油门是使发动机发挥最大的功率,换为低档是为了减慢车速.那么,在爬坡时减慢车速的目的是(  )A.保证安全B.省油C.提高机械效率D.增大发动机的牵引力考点:功率在实际中的应用.解析:爬坡时需要发动机有很大的牵引力,而单靠增大功率无法达到必要的牵引力,而由P=FV得:要想使F增大,只能减小速度.当功率为最大时,速度最小时牵引力最大;故减小速度可以增大发动机的牵引力;而不是为了保证安全;而油量取决于油门的大小,故也无法省油;机械效率取决于损耗能量的多少,而减小速度不会减小能量的损耗。 答案:D【拓展题】引体向上,是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始.上提时.下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作.课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。①请你说出应测量哪些物理量。②写出计算陈强同学做动作时功率的表达式。考点:功率的测量实验.解析:(1)应收集的物理量:①陈强的体重G;②陈强做动作时脚离开地面的最大高度h1和最小高度h2(或手腕到肩的长度L);③陈强做16个动作时所用的时间t;(2)根据功率的计算公式 P=和W=Gh得出该同学做引体向上的功率即P=(或)答案:(1)应收集的物理量:①陈强的体重G;②陈强做动作时脚离开地面的最大高度h1和最小高度h2(或手腕到肩的长度L);③陈强做16个动作时所用的时间t;(2)P=(或)【测试题】如图所示,引体向上是同学们经常做的一项健身运动,该运动的规范动作是:两手正握单杠,由身体悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂.这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.小钢同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作,其他同学想测出小钢同学引体向上的功率,请你说出应测量哪些物理量?①小钢的质量;②小钢的身高;③小钢悬垂时离开地面的高度;④小钢上提后离开地面的高度;⑤小钢连续16个动作所用的时间(  )A.①②⑤B.①②④⑤C.①③④⑤D.①②③④⑤考点:功率的测量实验.解析:做引体向上的功率需要测量的物理量是小钢的质量、小钢悬垂时离开地面的高度和上提后离开地面的高度、小钢做多个引体向上的时间. 答案:C
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