初中物理-功和功率

初中物理功和功率不费吹灰之力但需移动很大的距离！一、功的含义1.一个力作用在物体上，物体在这个力的作用方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功，或者说施力物体对受力物体做了功。想一想怎样判断是否对物体做功劳而无功2.力对物体做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的力。二是物体在力的方向上通过了一段距离。二、怎样计算功功等于力与物体在力的方向下沿力的方向通过的距离的乘积。物理学中规定W=Fs如果力的单位是牛，距离的单位是米，功的国际单位就是牛·米，也称焦。这个单位是纪念著名物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳。焦耳在19世纪中期对功有深入的研究。功的国际单位是焦1焦（J）等于1牛的力在力的方向上通过1米距离所做的功你知道吗？将一瓶矿泉水从地上拿起，做功约10焦将两个鸡蛋举高1米，做功约1焦体重为600牛的学生从一楼走道二楼，做功约1800焦例题1.一个所受重力为1000牛的物体，在100牛的水平推力作用下，前进了50米，当推力撤去后，物体又前进了5米，求:(1)推力所做的功？(2)重力做的功?2.运动员用30N的力沿水平方向踢球,球所受重力为10N,球沿地面滚出30米,则运动员踢球过程中对球所做的功为()A.900JB.450JC.300JD.无法确定3.起重机将1000N的重物匀速竖直提升了3m后,又把重物水平移动了1m.则起重机对重物做的功是()A1000JB2000JC3000JD4000J4.某人用与水平方向成一定角度,大小为100牛的拉力,将重为500牛的物体,沿水平方向运动了5米,此人()A做了500J的功B做了50000J的功C没有做功D做功了,但条件不足无法计算5.如图,两个物体的重力相同,判断二人对物体做功情况()AW1=W2BW1W2CW1W2D无法判断想一想?在一次爬山活动中,比较一下你背着重物走平直的路做功多呢?还是爬山时做的功多?还是下山时做的功多?说出你的理由?3.功的公式的深化如果力的方向跟物体运动的方向一致，如图1，功等于力的大小和距离的乘积。当力的方向跟运动方向成某一角度α如图2时，则可以把力F分解成两个分力：跟s方向一致的分力F1和跟s方向垂直的分力F2，设物体在力F作用下移动的距离为s，力F1所做的功为F1s，力F2的方向跟s方向垂直，在F2的方向上没有移动距离，力F2做的功等于零。因此力F对物体所做的功就等于F1s。图1图2当力的方向和物体运动的方向相反时，这个力做负功。例如：在上抛物体向上运动时，重力对物体做负功；物体在运动中受到滑动摩擦力或其它阻力作用时，阻力方向与运动方向相反，阻力对物体做负功。比较一下它们有什么不同甲起重机在1分钟内将重为6×104牛的物体匀速提高10米，乙起重机在1分钟内将重为4.8×104牛的重物匀速提高10米，甲、乙分别做多少功？谁做功快？甲起重机在2钟内将重为1.2×104牛的物体匀速提高10米，乙起重机在3分钟内将重为1.2×104牛的重物匀速提高10米，甲、乙一分别做多少功？谁做功快？甲起重机在2钟内将重为2.4×104牛的物体匀速提高10米，乙起重机在6分钟内将重为1.8×105牛的重物匀速提高20米，甲、乙一分别做多少功？谁做功快？比较做功快慢的三种方法比较相同时间内物体做功多少比较做相同的功所用时间多少比较单位时间内所做的功第二节功率1.功率是比较做功快慢的物理量2.定义：单位时间内完成的功叫做功率3.定义式：功率=时间功tWP4.国际单位：瓦特一、功率1瓦=1焦/秒其他常用单位毫瓦千瓦兆瓦例题1.甲起重机在2钟内将重为2.4×104牛的物体匀速提高10米，乙起重机在6分钟内将重为1.8×105牛的重物匀速提高20米，求：甲乙机器的功率各多大？2.一台拖拉机牵引力是3×104牛，5分钟前进400米，这台拖拉机的功率是多少？它30分钟能做多少功？由W=Fs，s=vt得W=Fvt所以P=W/t=Fvt/t=Fv。二、功率的计算式例题例题3：汽车的额定功率是100千瓦，当它在额定功率下工作且发动机牵引力是4000牛时，它的速度多大？当它的速度是10米/秒时，若牵引力不变，则实际功率是多大？当汽车在额定功率下工作时，若速度是20米/秒，则牵引力多大？例题例46米深的矿井中每分钟渗出3米3的水，至少要用多大功率的抽水机，才会使矿井中不积水？例5两辆汽车功率相同，在相同时间内行驶的距离之比S1：S2=2：1，则两辆汽车牵引力之比和汽车做功之比（）AF1：F2=1：2BF1：F2=2：1CW1：W2=1：2DW1：W2=1：1例题6：晓敏同学和他所骑的自行车总重为600N，上学路上他汽车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力为人和车重的0.05倍，则通过这段公路时，晓敏同学蹬车的功率为多少?例7如图所示，物体A的质量为5千克。在拉力F的作用下，物体A以0.3米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，弹簧秤的示数为10牛。不计摩擦，则（1）拉力F为__________牛；（2）在10秒钟内拉力做功__________焦；（3）拉力的功率是__________瓦。例题8：如图所示，用滑轮组拉着一个木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向东运动，此时弹簧称的读数为4N。若每只滑轮重2N，绳与滑轮间的摩擦不计。在2秒内拉力的功率为多少？FP例题9：.如图所示，物体A在水平桌面上，滑轮和绳子重以及滑轮轴处摩擦不计，当物体的重力为10牛时，它恰好能匀速下降，若用一个水平向左的力拉物体A使物体沿水平桌面在5秒钟内向左匀速运动0.5米，求：拉力对物体做的功是多少焦？拉力的功率是多少瓦？BA10.如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10千克的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上，细绳与杠杆之间的夹角为30º，OA＝1米，OB＝0.4米，此时杠杆在水平位置平衡。现在O点放一质量为5千克的物体，用F＝10牛的水平拉力使物体以0.1米／秒的速度向左匀速滑动。问：（1）物体运动到距O点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？（2）在移动物体的过程中F做的功及功率是多少？AGBOC30º11．用如图所示的滑轮组将质量为10千克的物体匀速提高1米，不计动滑轮的重力及摩擦，求：绳端移动的距离；人拉绳所做的功；拉力F。12用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若不计动滑轮所受重力，G＝100N，若绳端向上通过的距离为S＝4m，则拉力的W=.FG=100N13．一台电动机在2min里将一个高空缆车运送到山顶，完成1.2×106J的功，它做功的功率是多少？一个质量为60kg的人，从山脚爬到山顶大约需要20min，这个人做功的功率大约是多少？（山脚到山顶的海拔高度差为200m）14．2004年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×103N，问：（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？（2）小汽车牵引力所做的功是多大？（3）小汽车此时的功率是多大？15．如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少___________N，若他在1min内做了30个俯卧撑，假定每次身体向上移动和向下移动所用的时间相等，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他将身体向上撑起时的功率为___________W。第12题图祝大家学习愉快！