第二节 功率
物体做功快慢的比较
1.要比较物体做功的快慢,应考虑的两个因素是物体做功的多少和物体做功所用时间.
2.比较做功快慢的方法
(1)在做功相同的情况下,比较做功所用时间的多少.
(2)在做功时间相同的情况下,比较做功的多少.
功率
1.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量.
2.定义:物理学中,把功与做功所用的这段时间之比叫做功率.
3.公式:P=.
4.单位:国际单位:瓦特,常用单位:千瓦.换算关系:1 kW=1 000W.
5.1 W的意义:1 W=1 J/s,表示物体每秒做的功是1 J.
功率的计算
1.计算公式:P=.
2.单位要统一:W→J,t→s,P→W.
3.功率的推导公式:将W=Fs代入P=,可得P===Fv,即P=Fv.
做功快慢的比较
典例1图
典例1 [2023·长沙]如图所示,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( D )
A.小孩对砖做功更多
B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多
D.大人对砖做功更快
两人克服重力做功的用W=Gh可知,功率根据P=可知.
变式 [2023·济南]2023年5月23日12时30分许,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰,巍巍珠峰再次见证历史!如图所示.在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大的队员一定( A )
变式图
A.做功越多 B.功率越大
C.做功越快 D.功率越小
功率
典例2 [2024·上海]塔吊吊起重物,在竖直方向匀速上升时,若以地面为参照物,则此重物是运动(填“运动”或“静止”)的.若拉力为1×104 N,重物上升的距离为40 m,重物上升所用的时间为50 s,则拉力做功为4×105焦,功率为8 000瓦.
判断物体的运动状态,关键看两者的空间位置是否发生改变,位置发生了改变,则物体相对参照物是运动的;功的计算需严格找出做功的两个必要因素,然后运用公式W=Fs计算;功率可使用P=或P=Fv计算,注意t的单位必须是s.
变式 [2024·菏泽二模]一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其s t关系如图所示,下列正确的是( C )
变式图
A.0~12 s物体所受的摩擦力大于12 s~24 s物体所受的摩擦力
B.0~12 s与12 s~24 s物体运动的速度之比为3∶2
C.0~12 s拉力做的功大于12 s~24 s拉力做的功
D.0~12 s拉力做功的功率小于12 s~24 s拉力做功的功率
1.下列关于功率的说法正确的是( D )
A.功率大的机械比功率小的机械做功一定多
B.功率大的机械比功率小的机械做功一定少
C.功率大的机械工作时所用的时间一定少
D.功率大的机械工作时做功一定快
2.[2024·连云港]如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离.该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( C )
第2题图
A.W1<W2 P1<P2
B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2
D.W1<W2 P1>P2
3.[2024·达州]如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80 N,GB=20 N,A、B均为正方体,棱长长分别为20 cm、10 cm.在拉力F=30 N的作用下,5 s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3 m.若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( D )
第3题图
A.A与B之间的摩擦力为0
B.A对地面的压强为2 500 Pa
C.绳子自由端移动的速度为1.2 m/s
D.拉力F做功的功率为30 W
4.[2024·云南]AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m,质量55 kg.某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高1 m.求:
(1)机器人所受的重力;
(2)2 s内机器人对箱子所做的功;
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率.
解:(1)机器人所受的重力G=mg=55 kg×10 N/kg=550 N;
(2)2 s内机器人对箱子所做的功W=Fs=100 N×1 m=100 J;
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率P===50 W.第二节 功率
物体做功快慢的比较
1.要比较物体做功的快慢,应考虑的两个因素是 和 .
2.比较做功快慢的方法
(1)在做功相同的情况下,比较做功所用 的多少.
(2)在做功时间相同的情况下,比较 的多少.
功率
1.物理意义:功率是表示 的物理量.
2.定义:物理学中,把 与做功所用的 之比叫做功率.
3.公式:P= .
4.单位:国际单位: ,常用单位: .换算关系:1 kW= W.
5.1 W的意义:1 W=1 J/s,表示物体每秒做的功是 .
功率的计算
1.计算公式:P= .
2.单位要统一:W→J,t→s,P→W.
3.功率的推导公式:将W=Fs代入P=,可得P===Fv,即P=Fv.
做功快慢的比较
典例1图
典例1 [2023·长沙]如图所示,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多
B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多
D.大人对砖做功更快
两人克服重力做功的用W=Gh可知,功率根据P=可知.
变式 [2023·济南]2023年5月23日12时30分许,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰,巍巍珠峰再次见证历史!如图所示.在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大的队员一定( )
变式图
A.做功越多 B.功率越大
C.做功越快 D.功率越小
功率
典例2 [2024·上海]塔吊吊起重物,在竖直方向匀速上升时,若以地面为参照物,则此重物是 (填“运动”或“静止”)的.若拉力为1×104 N,重物上升的距离为40 m,重物上升所用的时间为50 s,则拉力做功为 焦,功率为 瓦.
判断物体的运动状态,关键看两者的空间位置是否发生改变,位置发生了改变,则物体相对参照物是运动的;功的计算需严格找出做功的两个必要因素,然后运用公式W=Fs计算;功率可使用P=或P=Fv计算,注意t的单位必须是s.
变式 [2024·菏泽二模]一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其s t关系如图所示,下列正确的是( )
变式图
A.0~12 s物体所受的摩擦力大于12 s~24 s物体所受的摩擦力
B.0~12 s与12 s~24 s物体运动的速度之比为3∶2
C.0~12 s拉力做的功大于12 s~24 s拉力做的功
D.0~12 s拉力做功的功率小于12 s~24 s拉力做功的功率
1.下列关于功率的说法正确的是( )
A.功率大的机械比功率小的机械做功一定多
B.功率大的机械比功率小的机械做功一定少
C.功率大的机械工作时所用的时间一定少
D.功率大的机械工作时做功一定快
2.[2024·连云港]如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离.该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
第2题图
A.W1<W2 P1<P2
B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2
D.W1<W2 P1>P2
3.[2024·达州]如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80 N,GB=20 N,A、B均为正方体,棱长长分别为20 cm、10 cm.在拉力F=30 N的作用下,5 s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3 m.若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( )
第3题图
A.A与B之间的摩擦力为0
B.A对地面的压强为2 500 Pa
C.绳子自由端移动的速度为1.2 m/s
D.拉力F做功的功率为30 W
4.[2024·云南]AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m,质量55 kg.某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高1 m.求:
(1)机器人所受的重力;
(2)2 s内机器人对箱子所做的功;
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率.