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模块三 能量
第20讲 功 功率
核心考点 年份及分值 考查频率
2020 2021 2022 2023 2024
1.判断是否做功 — — — — —
2.功和功率的相关计算 3 — 2 1 3 ★★★★
本课时主要考点是:判断物体是否做功,多结合教材图片或生活事例进行考查,主要在选择题和填空题中考查。功和功率的相关计算考查背景常见的有三类:分别是体育运动类、交通工具类和模型类;其中体育运动类多是给出一个背景,直接利用功和功率的计算公式进行计算;交通工具类常结合力与运动、压强等知识进行考查;模型类常以水平或竖直拉动物体这类问题为背景考查。
1.知道机械功和功率。
2.用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
3.会计算机械功和功率。
【教材导航】 人教教材八下P62~66;粤沪教材九上P2~10
知识点1 功、功率
1.功: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,就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素:〔1〕___________________和
〔2〕_____________________________________。
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动了一段距离
3.不做功的三种情况:
(1)图1:〔3〕_____________________________________。
(2)图2:〔4〕_________________________________。
(3)图3:〔5〕_________________________。
有作用力但没有在力的方向上移动距离
有力有距离但距离不在力的方向上
有移动距离但没有作用力
4.比较做功快慢的方法:
(1)做同样多的功,比较做功所用的〔6〕_______,做功用时〔7〕_____的做功快。
(2)做功所用时间相同时,比较〔8〕_____________,做功〔9〕_____的做功快。
5.功率:功与做功所用时间之比。它表示做功的快慢。功率用P表示;国际单位是瓦特,用W表示。
时间
少
做功的多少
多
知识点2 功和功率的计算
物理量 功 功率
符号 〔10〕____ 〔11〕____
单位 1 J= 〔12〕____N·m 1 W=〔13〕____J/s或
1 kW=〔14〕________W
计算公式 〔15〕________或〔16〕________
〔17〕________或
〔18〕________
W
P
1
1
1 000
W=Fs
W=Pt
P=
P=Fv
[例题] 在水平地面上有一长方体木箱,小明用水平推力F
把木箱向前推动如图甲所示。此过程中,推力F随时间t的变
化如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化如图丙所示。
重难点 涉及图像的功、功率的计算
(1)0~1 s内,木箱受到摩擦力为______N。
(2)1~3 s内,木箱的运动状态_______(选填“改变”或“不变”),受到的摩擦力为______N。
(3)3~5 s内,推力对木箱做功______J,功率为______W。
100
改变
200
400
200
[变式] 如图甲所示,放在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示;当水
平推力为F2时,物体运动的速
度与时间关系如图丙所示,则
F1_______F2。若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1_______P2。(均选填 “大于”“小于”或“等于”)
等于
小于
考查点1 功
1.(2024·珠海一模)如图所示是小华同学扔实心球的情景。其中,手对球做功的是( )
A
2.现有甲、乙、两个质量不同的物体(m甲>m乙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上通过了相等的距离s,如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙,两者大小判断正确的是( )
A.W甲>W乙
B.W甲C.W甲=W乙
D.无法比较
C
3.(2024·广州三模)如图所示,AB与BD为不同粗糙程度的水平路面。同一物体在水平拉力作用下沿直线运动,其中AC段物体做匀速直线运动。AB段拉力F1恒为3 N,BC段拉力F2恒为2 N,CD段拉力恒为F3,下列说法正确的是( )
A.物体在CD段所受的摩擦力一定比BC段受到的摩擦力大
B.物体在AB段所受的摩擦力一定比BC段受到的摩擦力大
C.BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功
D.BC段拉力F2对物体所做的功小于CD段拉力F3对物体所做的功
B
4.如图甲所示,水平地面上的物体,受到始终保持水平的推力F作用,其F-t、v-t的图像分别如乙、丙所示。由图可知,3~6 s内,物体在做_______运动(选填“加速”“减速”或“匀速”),物体受到的滑动摩擦力为____N;9~12 s内,推力F做的功是_____J。
加速
6
54
考查点2 功率
5.(2024·江西)如图所示,物块在大小为F的拉力作用下,在时间t内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为_____,功率为______。(均用题中所给字母表示)
Fs
6.如图甲,水平地面粗糙程度相同,AB=CD。用大小不变的水平拉力F拉物体做直线运动,物体通过AB、CD段时s-t图像如图乙,与AB段相比,CD段( )
A.物体所受摩擦力较大 B.水平拉力F做的功较多
C.物体运动的时间较长 D.水平拉力F做功的功率较大
C
7.(2024·广州一模)如图甲,物体A重10 N,在同一水平面上从O点运动至Q点。OP段物体在水平拉力F1作用下做匀速直线运动,在P点时撤去F1,改用水平向左的拉力F2一直作用在物体上,物体仍向右运动,最后在Q点保持静止。
(1)OP段A的速度为____m/s。在图乙画出A在P点受到的摩擦力f1(以“●”代表物体);
3
答图
(2)在Q点物体受到的摩擦力f2=____N;
(3)A从O运动到P,F1做的功为____J,功率为____W,A的重力做的功为____J。
1
6
6
0
8.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则:
(1)在0~2 s时段的2 s时间内,推力F对物体所做的功是____J;
(2)在4~6 s时段的2 s时间内,物体运动的路程是____m;
0
8
(3)在4~6 s时段的2 s时间内,推力F对物体做功的功率是____W;
(4)在2~4 s时段的2 s时间内,物体受到的摩擦力是____N。
8
2
9.(2024·清远一模)跳绳是清远市体育学业水平考试选考项目之一,已知小明的质量是50 kg,每次跳绳重心升高5 cm,1 min内跳了180次。(g取10 N/kg)求:
(1)小明受到的重力;
解:(1)小明受到的重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N
答:(1)小明受到的重力为500 N;
9.(2024·清远一模)跳绳是清远市体育学业水平考试选考项目之一,已知小明的质量是50 kg,每次跳绳重心升高5 cm,1 min内跳了180次。(g取10 N/kg)求:
(2)小明完成1次跳绳克服自身重力所做的功;
解:(2)小明完成1次跳绳克服自身重力所做的功W=Gh=500 N×0.05 m=25 J
答:(2)小明完成1次跳绳克服自身重力所做的功为25 J;
9.(2024·清远一模)跳绳是清远市体育学业水平考试选考项目之一,已知小明的质量是50 kg,每次跳绳重心升高5 cm,1 min内跳了180次。(g取10 N/kg)求:
(3)1 min内小明跳绳的功率。
解:(3)1 min内小明跳绳克服自身重力所做的功W总=180W=180×25 J=4 500 J
1 min内小明跳绳的功率P==75 W
答:(3)1 min内小明跳绳的功率为75 W。