功和功率
知识点一:功
做功:在科学中,如果物体受到力的作用,并且在这个的方向通过了一段距离,我们就说这里对这个物体做了功。
做功的条件:
①有力作用在物体上 推不动
②这个物体在这个力的方向上通过了一段距离。
三种不做功的情况:
①有力作用,但是物体没有移动——不动无功
②物体移动了,但是没有力作用——不劳无功
③有力作用,物体也移动了,但物体移动方向与力的方向垂直——劳而无功或垂直无功
① ② ③
功的计算:功=力false距离;若用W表示功、F表示力、s表示物体在F方向上通过的距离,则公式可表示为
false
功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号为 J。1J=1N·m
功的实质:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,物体做多少功就有多少能量转化为其他形式的能,能量和功的单位都是焦耳。
【例题精讲】
【例1】下列生活实例中,力对物体做功的有( )
甲:小车在推力的作用下前进了一段距离
乙:提着滑板在水平路面上前行
丙:物体在绳子力作用下升高
丁:用尽全力搬石头,搬而未起
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁
【例2】下列关于物体是否做功的说法中正确的是( )
A.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋做了功
B.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功
C.小明从地上捡起篮球的过程中,小明对篮球做了功
D.小丽背着书包站在路边等车,小丽对书包做了功
【例3】用200N的力,在粗糙不同的水平路面,沿水平方向分别拉重500N和800N的两辆小车匀速前进4m,则( )
A.拉重车做的功多 B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多 D.无法确定
4225925353695【例4】在平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 m,则推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子举高1.5 m,他做的功又是多少?
【例5】某老人在进行1分钟跳绳锻炼,若他的质量是60千克。若脚每次离地面高度都是5厘米,1分钟内共跳了120次。
(1)这老人共克服自身重力做了多少功?
(2)若这些能量全部由他体内的糖类来提供,则需消耗糖类多少克?(g取10牛/千克,糖类的热量价为16.8千焦/克)
【例6】一辆小轿车在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶,发动机的牵引力为2000N,行驶10min,求:
(1)小轿车匀速行驶时受到的阻力;
(2)发动机在10min内所做的功。
知识点二:功率
功率(定义):单位时间内做的功,用字母P表示。
功率的单位:瓦特,简称瓦,符号 W。国际单位制中,功的单位是 J,时间的单位是 s,功率的单位就是 J/s。1 W = 1 J/s,意思是 1s 内完成了 1J 的功。常用的单位还有“kW”,1kW=1000W。
功率(意义):用来衡量物体做功快慢的物理量。功率只表示做功的快慢,不表示做功的多少,一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。功率大的机械,做功不一定多;做功多的机械,功率也不一定大。
计算公式:false,公式变形:false、false
公式推导:false
比较功率大小的三种方法:
①在相同时间内,比较做功的大小,做功越多的物体,功率越大;
②在完成相同功的条件下,比较所用时间长短,所用时间越短的物体,功率越大;
③做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过计算false进行比较
例题精讲
【例7】关于力、时间、功与功率的关系,下列说法正确的是( )
A.力越大,功率越大 B.时间越短,功率越大
C.做功越多,功率越大 D.做功越快,功率越大
【例8】下列有关功、能和功率的说法中正确的是( )
A.运动的物体具有的能量叫做动能
B.甲乙二人同时登山,甲先到达山顶,则甲的功率大
C.功就是能,因为它们的单位相同
D.功率大的物体做功一定快
【例9】春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是( )
A.山的高度 B.二人的体重 C.爬山的时间 D.二人身高
4189730310515【例10】跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一个体重为600N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,
经15s下落210m,然后开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,试求:
(1)运动员前15s下落过程中重力做功的平均功率;
(2)运动员后15s匀速下降时重力做功的功率。
【例11】周末小明一家人开车去郊游,在某段水平路面上以20m/s的速度匀速直线行驶了10min,若此过程小轿车的输出功率是40kW.求:
(1)小轿车在这段时间内做的功。
(2)小轿车在这段时间内所受到的阻力。
知识点三:从能量转化的角度去思考做功问题
功是能量转化的量度,我们用做功去度量能量转化。
克服某力做功:若物体移动方向与力的方向相反,我们就说这个物体克服这个力做功了;克服某力做功多少计算方式与功的计算相同。
物体重力做功,物体的重力势能减小;物体克服重力做功,重力势能增加。
【例题精讲】
【例12】如图,AB、AC、AD为三个光滑斜面,其中AD为曲面,小球M从A点分别沿三个面自由滑下,撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上,物块在撞击力的作用下移动相同的距离停下,则( )
4059555107315A.小球M对三物块做功一样多
B.小球M对B点物块做功多
C.小球M对C点物块做功多
D.小球M对D点物块做功多
4728845123825【例13】如图所示,将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC(AB>AC)以相同的速度,匀速拉到顶点A,施加的力分别为F1和F2,拉力做功为W1和W2,拉力做功的功率分别为P1和P2,则( )
A.F1<F2,W1=W2,P1>P2 B.F1>F2,W1>W2,P1>P2
C.F1<F2,W1>W2,P1<P2 D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
课堂练习
列说法中正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,物体移动的距离越大,力做的功一定越大
B.对物体做的功越大,物体受到的力一定越大
C.力的大小一定时,力对物体所做的功与物体移动的距离成正比
D.以上说法都不对
下列说法中正确的是( )
A.物体具有能,它一定在做功
B.物体能够做功,说明它具有能
C.物体的质量越大,其具有的能就越多
D.运动的物体具有的能一定比静止的物体具有的能多
下列有关力对物体做功的说法中正确的是( )
A.用力从地上搬起桌子,搬桌子的力做了功
B.挂在自行车上的书包随车在水平路面上匀速行进,挂书包的力做了功
C.笔袋静止在水平桌面上,笔袋受到的支持力做了功
D.挂钩上的水瓶静止时,水瓶受到的拉力做了功
4051935288290如图,小聪用力将水平地面上的箱子拉走了;小明用力推箱子,但没有推动。下面关于做功的分析,正确的是( )
A.小明、小聪都没有对箱子做功
B.小明对箱子做了功,小聪对箱子没有做功
C.小聪对箱子做了功,小明对箱子没有做功
D.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功,小明在推箱子时,箱子的重力没有做功
如图所示,用大小不同的力(F1>F2>F3)将质量为m、2m的物体在不同的接触面上沿力的方向移动相同的距离S,力在三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,则( )
A.W1>W2>W3 B.W1<W2<W3 C.W1=W2<W3 D.W1=W2=W3
505841097155小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少作了多少功( )
A.200 J B.300J C.400J D.500J
4446905376555如图所示,用F=30N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了1m
B.物体一定运动了3m
C.重力做的功一定是60J
D.物体一定受到20N的摩擦力
用一水平推力使重为400N的小车在水平面上前进了5m,当撤去推力后,小车又前进了1m,若推力对小车做功为360J,则推力的大小是( )
A.400N B.360N C.72N D.60N
一台机器的功率是1000W,它表示的意思是( )
A.这台机器每次只能做1000J的功
B.这台机器每小时做1000J的功
C.这台机器每秒做1000J的功
D.这台机器每秒做功是1000W
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
某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同,则有关两种方法搬书的功率和机械效率的说法中正确的是()
A.第一种方法功率和机械效率均小于第二种
B.第一种方法功率和机械效率均大于第二种
C.第一种方法功率小于第二种,机械效率大于第二种
D.第一种方法功率大于第二种,机械效率小于第二种
一列时速为200km/h的列车从荆门站驶出,在平直轨道上匀速行驶100km,在运行过程中机车的牵引功率为4800kW.则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是( )
A.8.64×109 J 4.8×104 N
5541010149225B.8.64×109J 8.64×104 N
C.4.8×109 J 4.8×104 N
D.4.8×109J 8.64×104 N
物体在自由下落过程中,运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC.如图所示,物体在AB段重力做功功率为P1;在BC段重力做功功率为P2,则P1 P2(选填“>”、“<”或“=”)
一名成年人心脏的功率约为1.5W,求:
(1)该成年人的心脏跳动1h做多少功?
(2)这些功可以把重1000N的水送到多高的地方?
重4×104N的汽车在水平路面匀速运动,所受阻力为920N,汽车牵引力功率为9.2kW,求汽车运动100s内,
①发动机对汽车的牵引力多大?
②牵引力做了多少功?
③汽车通过的距离多长?
课后作业
某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )
A.750J B.150J
C.没有做功 D.无法确定做功多少
小盼、小汉两同学沿同一竹竿进行爬竿比赛,小盼从地面匀速爬到竿顶用了16s,小汉从地面匀速爬到竿顶用了12s,已知小盼、小汉两人的体重之比为3:4,则小盼、小汉两人爬竿克服重力做功之比是( )
A.3:4 B.4:3 C.9:16 D.16:9
下列有关力对物体做功的说法中正确的是( )
A.用力从地上搬起桌子,搬桌子的力做了功
B.挂在自行车上的书包随车在水平路面上匀速行进,挂书包的力做了功
C.笔袋静止在水平桌面上,笔袋受到的支持力做了功
D.挂钩上的水瓶静止时,水瓶受到的拉力做了功
在学习功和功率前,同学们进行了激烈的讨论,你认为哪个观点正确( )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功所需要的时间越少,功率越大
C.物体做功相同时,所用时间越少,功率越少
D.物体做功相同时,所用时间越少,功率越大
如图1所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下,物块(体积忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象,则( )
A.区域①路面的粗糙程度比②的大
539115064135B.拉力在区域①中做功的功率比②的小
C.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
D.物块在区域③上运动的时间可能为1s
汽车驶上陡坡时,驾驶员通常要进行调换档位操作,以减小汽车的行驶速度。这样做的根本目的是( )
A.省油 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
如图所示,小球甲在O点从静止开始下落,先后经过A、B两点。已知OA=AB.小球乙在P点从静止开始下落,先后经过C、D两点,已知小球乙经过PC段所用的时间 第7题 与经过CD段所用的时间相等。则下列说法错误的是( )
A.小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用
B.小球甲通过OA段重力做功快,通过AB段重力做功慢
C.小球乙在下落过程中动能变大,势能变小
D.小球乙通过PC段重力做功慢,通过CD段重力做功快
如图所示,用力F提水桶:①由井底提起H高度;②提着水桶不动;③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况,力F对水桶有做功的是 (填序号);若s>L>H>h,则做功最多的是 (填序号)。
4399280254635做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重600N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.5m.某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑。求:
(1)将身体撑起一次所做的功(克服重力做功)。
(2)该同学在lmin内的功率。
跳绳是一种简便易行的锻炼方式,也是历年体育中考重要的选考项目之一。如下图所示描绘了小王同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象。已知小王同学的质量为50kg,根据h﹣t图象求:
404114018415(1)他跳绳的频率为多少赫兹?(频率:单位时间的次数)
(2)他1分钟内克服重力做功的功率为多少瓦?
户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动,在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小王同学在30s内攀上高为20m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。求:
(1)小王同学攀岩的速度是多少?
(2)小王攀岩过程中至少做了多少功?
(3)小王攀岩过程中的功率多大?
小明同学想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率。
(1)测量所需要的器材有: 、 、 。
(2)小明同学设计的实验步骤如下,其中多余的是
A.测出自身所受的重力
4232275133350B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出上楼所用的时间
E.算出上楼的功率
(3)小明的质量约为50kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。请估算在此过程中小明上楼的功率最接近于
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W。
功和功率
知识点一:功
做功:在科学中,如果物体受到力的作用,并且在这个的方向通过了一段距离,我们就说这里对这个物体做了功。
做功的条件:
①有力作用在物体上 推不动
②这个物体在这个力的方向上通过了一段距离。
三种不做功的情况:
①有力作用,但是物体没有移动——不动无功
②物体移动了,但是没有力作用——不劳无功
③有力作用,物体也移动了,但物体移动方向与力的方向垂直——劳而无功或垂直无功
① ② ③
功的计算:功=力false距离;若用W表示功、F表示力、s表示物体在F方向上通过的距离,则公式可表示为
false
功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号为 J。1J=1N·m
功的实质:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,物体做多少功就有多少能量转化为其他形式的能,能量和功的单位都是焦耳。
【例题精讲】
【例1】下列生活实例中,力对物体做功的有( )
甲:小车在推力的作用下前进了一段距离
乙:提着滑板在水平路面上前行
丙:物体在绳子力作用下升高
丁:用尽全力搬石头,搬而未起
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁
【答案】B
【解析】甲、推着小车前进,人对小车有推力的作用,小车在推力的方向上通过了距离,所以推力对小车做了功;
乙、用力提着滑板在水平路面上前行,此过程中,拉力与距离的方向垂直,故拉力没有做功;
丙、绳子对物体有向上的拉力,物体在拉力的方向上通过了距离,所以拉力对物体做了功;
丁、人用力搬石头但没有搬动,有力作用在石头上,但石头没有通过距离,故力对物体没有做功。
所以做了功的是甲和丙
【例2】下列关于物体是否做功的说法中正确的是( )
A.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋做了功
B.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功
C.小明从地上捡起篮球的过程中,小明对篮球做了功
D.小丽背着书包站在路边等车,小丽对书包做了功
【答案】C
【解析】A、起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机给重物一个向上的力,重物向上没有移动距离,起重机对钢筋没有做功。不符合题意。
B、足球离开脚,足球不再受到脚的踢力作用,足球由于惯性在草地上滚动,脚对足球没有做功。不符合题意。
C、小明从地上捡起篮球时,小明给篮球一个向上的力,篮球向上移动了距离,小明对篮球做了功。符合题意。
D、小丽背着书包站在路边等车,小丽给书包一个向上的力,书包向上没有移动距离,小丽对书包没有做功。
【例3】用200N的力,在粗糙不同的水平路面,沿水平方向分别拉重500N和800N的两辆小车匀速前进4m,则( )
A.拉重车做的功多 B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多 D.无法确定
【答案】C
【解析】用200N的力分别拉着两辆车,在粗糙不同的水平路面沿水平方向匀速前进4米,两次拉力的大小相等,物体在力的方向上移动的距离相等,由W=Fs可知,两次拉力做的功相等
4225925353695【例4】在平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 m,则推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子举高1.5 m,他做的功又是多少?
【答案】500J 150J
【解析】W1=FS=50N×10m=500J;W2=Gh=100N×1.5m=150J
【例5】某老人在进行1分钟跳绳锻炼,若他的质量是60千克。若脚每次离地面高度都是5厘米,1分钟内共跳了120次。
(1)这老人共克服自身重力做了多少功?
(2)若这些能量全部由他体内的糖类来提供,则需消耗糖类多少克?(g取10牛/千克,糖类的热量价为16.8千焦/克)
【答案】(1)3600J;(2)0.21g
【解析】(1)老人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,
每次跳离地面的高度为h=5cm=0.05m,
他跳一次做功为W0=Gh=600N×0.05m=30J,
在1min内跳了120次,共做功:
W=120W0=120×30J=3600J;
(2)需消耗糖类的质量:
m′=≈0.21g
【例6】一辆小轿车在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶,发动机的牵引力为2000N,行驶10min,求:
(1)小轿车匀速行驶时受到的阻力;
(2)发动机在10min内所做的功。
【答案】(1)2000N;(2)3.6×107J
【解析】(1)因为轿车匀速行驶时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以受到的阻力f=F=2000N;
(2)由v=可得,汽车行驶的距离:
s=vt=30m/s×10×60s=1.8×104m,
牵引力在10min内所做的功:
W=Fs=2000N×1.8×104m=3.6×107J
知识点二:功率
功率(定义):单位时间内做的功,用字母P表示。
功率的单位:瓦特,简称瓦,符号 W。国际单位制中,功的单位是 J,时间的单位是 s,功率的单位就是 J/s。1 W = 1 J/s,意思是 1s 内完成了 1J 的功。常用的单位还有“kW”,1kW=1000W。
功率(意义):用来衡量物体做功快慢的物理量。功率只表示做功的快慢,不表示做功的多少,一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。功率大的机械,做功不一定多;做功多的机械,功率也不一定大。
计算公式:false,公式变形:false、false
公式推导:false
比较功率大小的三种方法:
①在相同时间内,比较做功的大小,做功越多的物体,功率越大;
②在完成相同功的条件下,比较所用时间长短,所用时间越短的物体,功率越大;
③做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过计算false进行比较
例题精讲
【例7】关于力、时间、功与功率的关系,下列说法正确的是( )
A.力越大,功率越大 B.时间越短,功率越大
C.做功越多,功率越大 D.做功越快,功率越大
【答案】D
【解析】A、力越大,但距离和做功时间不知,无法比较功率的大小,故A错误;
B、做功时间越短,所做的功不确定,则功率大小不确定,故B错误;
C、做功越多,但是时间不确定,则功率不一定大;故C错误;
D、功率是单位时间内做功的多少,是表示做功快慢的物理量,做功越快,功率越大
【例8】下列有关功、能和功率的说法中正确的是( )
A.运动的物体具有的能量叫做动能
B.甲乙二人同时登山,甲先到达山顶,则甲的功率大
C.功就是能,因为它们的单位相同
D.功率大的物体做功一定快
【答案】D
【解析】A、物体由于运动而具有的叫作动能,故A错误;
B、甲乙二人同时登山,甲先到达山顶,表明甲用的时间少,虽然上升的高度相同,当不能确定甲乙二人的重力大小,就无法比较做功的大小,从而无法判定功率的大小,故B错误;
C、功和能是两个不同的物理量,功是过程量,能是状态量,所以不能说功就是能,虽然单位相同,但物理意义不同,故C错误;D、功率是表示做功快慢的物理量,功率越大做功越快
【例9】春游时,小明和小红决定爬山比赛,他们同时出发,结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大,还需知道的物理量是( )
A.山的高度 B.二人的体重 C.爬山的时间 D.二人身高
【答案】B
【解析】爬山比赛,克服人的重力做功,爬山功率P==,他们同时出发,结果又同时到达山顶,说明登山时间是相同的,要比较功率还要知道二人的体重
4189730310515【例10】跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一个体重为600N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,
经15s下落210m,然后开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,试求:
(1)运动员前15s下落过程中重力做功的平均功率;
(2)运动员后15s匀速下降时重力做功的功率。
【答案】(1)8.4×103W;(2)3.6×103W
【解析】(1)前15s重力做功为:W1=Gh1=600N×210m=1.26×105J;
重力做功的平均功率是:P1===8.4×103W;
(2)由题中图象可知,后15s运动员运动的速度为v=6m/s,
由P===Fv得后15s重力做功的功率为:
P2=Fv=Gv=600N×6m/s=3.6×103W。
【例11】周末小明一家人开车去郊游,在某段水平路面上以20m/s的速度匀速直线行驶了10min,若此过程小轿车的输出功率是40kW.求:
(1)小轿车在这段时间内做的功。
(2)小轿车在这段时间内所受到的阻力。
【答案】2.4×107J;(2)2×103N;
【解析】(1)由P=可得,小轿车在这段时间内做的功:
W=Pt=40×103W×10×60s=2.4×107J;
(2)由P===Fv可得,小轿车匀速前进时的牵引力:
F===2×103N,
因小轿车匀速前进时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,小轿车在这段时间内所受到的阻力:
f=F=2×103N;
知识点三:从能量转化的角度去思考做功问题
功是能量转化的量度,我们用做功去度量能量转化。
克服某力做功:若物体移动方向与力的方向相反,我们就说这个物体克服这个力做功了;克服某力做功多少计算方式与功的计算相同。
物体重力做功,物体的重力势能减小;物体克服重力做功,重力势能增加。
【例题精讲】
【例12】如图,AB、AC、AD为三个光滑斜面,其中AD为曲面,小球M从A点分别沿三个面自由滑下,撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上,物块在撞击力的作用下移动相同的距离停下,则( )
4059555107315A.小球M对三物块做功一样多
B.小球M对B点物块做功多
C.小球M对C点物块做功多
D.小球M对D点物块做功多
【答案】A
【解析】因为在B、C、D三点上的物体完全相同,因此物体对地面的压力相等,又因为接触面的粗糙程度相同,则三种情况的摩擦力相同,并且物块移动了相同的距离,由W=FS可知,小球M对三物块做功一样多
4728845123825【例13】如图所示,将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC(AB>AC)以相同的速度,匀速拉到顶点A,施加的力分别为F1和F2,拉力做功为W1和W2,拉力做功的功率分别为P1和P2,则( )
A.F1<F2,W1=W2,P1>P2 B.F1>F2,W1>W2,P1>P2
C.F1<F2,W1>W2,P1<P2 D.F1<F2,W1=W2,P1<P2
【答案】D
【解析】(1)斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2;
(2)根据守恒及做功的物理意义得W1=W2。
(3)根据公式P===Fv可知,速度相同,F1<F2,所以拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大,即P1<P2。
课堂练习
列说法中正确的是( D )
A.作用在物体上的力越大,物体移动的距离越大,力做的功一定越大
B.对物体做的功越大,物体受到的力一定越大
C.力的大小一定时,力对物体所做的功与物体移动的距离成正比
D.以上说法都不对
下列说法中正确的是( B )
A.物体具有能,它一定在做功
B.物体能够做功,说明它具有能
C.物体的质量越大,其具有的能就越多
D.运动的物体具有的能一定比静止的物体具有的能多
下列有关力对物体做功的说法中正确的是( A )
A.用力从地上搬起桌子,搬桌子的力做了功
B.挂在自行车上的书包随车在水平路面上匀速行进,挂书包的力做了功
C.笔袋静止在水平桌面上,笔袋受到的支持力做了功
D.挂钩上的水瓶静止时,水瓶受到的拉力做了功
4051935288290如图,小聪用力将水平地面上的箱子拉走了;小明用力推箱子,但没有推动。下面关于做功的分析,正确的是( C )
A.小明、小聪都没有对箱子做功
B.小明对箱子做了功,小聪对箱子没有做功
C.小聪对箱子做了功,小明对箱子没有做功
D.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功,小明在推箱子时,箱子的重力没有做功
如图所示,用大小不同的力(F1>F2>F3)将质量为m、2m的物体在不同的接触面上沿力的方向移动相同的距离S,力在三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,则( D )
A.W1>W2>W3 B.W1<W2<W3 C.W1=W2<W3 D.W1=W2=W3
505841097155小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少作了多少功( A )
A.200 J B.300J C.400J D.500J
4446905376555如图所示,用F=30N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了90J的功,则在这一过程中( B )
A.物体一定运动了1m
B.物体一定运动了3m
C.重力做的功一定是60J
D.物体一定受到20N的摩擦力
用一水平推力使重为400N的小车在水平面上前进了5m,当撤去推力后,小车又前进了1m,若推力对小车做功为360J,则推力的大小是( C )
A.400N B.360N C.72N D.60N
一台机器的功率是1000W,它表示的意思是( C )
A.这台机器每次只能做1000J的功
B.这台机器每小时做1000J的功
C.这台机器每秒做1000J的功
D.这台机器每秒做功是1000W
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
某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分,假设他上楼的速度相同,则有关两种方法搬书的功率和机械效率的说法中正确的是(B)
A.第一种方法功率和机械效率均小于第二种
B.第一种方法功率和机械效率均大于第二种
C.第一种方法功率小于第二种,机械效率大于第二种
D.第一种方法功率大于第二种,机械效率小于第二种
一列时速为200km/h的列车从荆门站驶出,在平直轨道上匀速行驶100km,在运行过程中机车的牵引功率为4800kW.则该列火车在这段时间内所做的功、机车受到的阻力分别是( B )
A.8.64×109 J 4.8×104 N
5541010149225B.8.64×109J 8.64×104 N
C.4.8×109 J 4.8×104 N
D.4.8×109J 8.64×104 N
物体在自由下落过程中,运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC.如图所示,物体在AB段重力做功功率为P1;在BC段重力做功功率为P2,则P1 < P2(选填“>”、“<”或“=”)
一名成年人心脏的功率约为1.5W,求:
(1)该成年人的心脏跳动1h做多少功?
(2)这些功可以把重1000N的水送到多高的地方?
【答案】(1)5.4×103J;(2)5.4m
重4×104N的汽车在水平路面匀速运动,所受阻力为920N,汽车牵引力功率为9.2kW,求汽车运动100s内,
①发动机对汽车的牵引力多大?
②牵引力做了多少功?
③汽车通过的距离多长?
【答案】①920N;②9.2×105J;③1000m
课后作业
某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( D )
A.750J B.150J
C.没有做功 D.无法确定做功多少
小盼、小汉两同学沿同一竹竿进行爬竿比赛,小盼从地面匀速爬到竿顶用了16s,小汉从地面匀速爬到竿顶用了12s,已知小盼、小汉两人的体重之比为3:4,则小盼、小汉两人爬竿克服重力做功之比是( A )
A.3:4 B.4:3 C.9:16 D.16:9
下列有关力对物体做功的说法中正确的是( A )
A.用力从地上搬起桌子,搬桌子的力做了功
B.挂在自行车上的书包随车在水平路面上匀速行进,挂书包的力做了功
C.笔袋静止在水平桌面上,笔袋受到的支持力做了功
D.挂钩上的水瓶静止时,水瓶受到的拉力做了功
在学习功和功率前,同学们进行了激烈的讨论,你认为哪个观点正确( D )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功所需要的时间越少,功率越大
C.物体做功相同时,所用时间越少,功率越少
D.物体做功相同时,所用时间越少,功率越大
如图1所示,水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下,物块(体积忽略不计)从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象,则( A )
A.区域①路面的粗糙程度比②的大
539115064135B.拉力在区域①中做功的功率比②的小
C.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
D.物块在区域③上运动的时间可能为1s
汽车驶上陡坡时,驾驶员通常要进行调换档位操作,以减小汽车的行驶速度。这样做的根本目的是( D )
A.省油 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
如图所示,小球甲在O点从静止开始下落,先后经过A、B两点。已知OA=AB.小球乙在P点从静止开始下落,先后经过C、D两点,已知小球乙经过PC段所用的时间 第7题 与经过CD段所用的时间相等。则下列说法错误的是( B )
A.小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用
B.小球甲通过OA段重力做功快,通过AB段重力做功慢
C.小球乙在下落过程中动能变大,势能变小
D.小球乙通过PC段重力做功慢,通过CD段重力做功快
如图所示,用力F提水桶:①由井底提起H高度;②提着水桶不动;③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况,力F对水桶有做功的是 ①④ (填序号);若s>L>H>h,则做功最多的是 ① (填序号)。
4399280254635做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重600N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.5m.某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑。求:
(1)将身体撑起一次所做的功(克服重力做功)。
(2)该同学在lmin内的功率。
【答案】(1)180J;(2)90W。
跳绳是一种简便易行的锻炼方式,也是历年体育中考重要的选考项目之一。如下图所示描绘了小王同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图象。已知小王同学的质量为50kg,根据h﹣t图象求:
404114018415(1)他跳绳的频率为多少赫兹?(频率:单位时间的次数)
(2)他1分钟内克服重力做功的功率为多少瓦?
【答案】(1)2.5Hz;(2)75W
户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动,在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小王同学在30s内攀上高为20m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。求:
(1)小王同学攀岩的速度是多少?
(2)小王攀岩过程中至少做了多少功?
(3)小王攀岩过程中的功率多大?
【答案】(1)0.67m/s;(2)1.2×104J;(3)400W
小明同学想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率。
(1)测量所需要的器材有: 、 、 。
(2)小明同学设计的实验步骤如下,其中多余的是
A.测出自身所受的重力
4232275133350B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出上楼所用的时间
E.算出上楼的功率
(3)小明的质量约为50kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。请估算在此过程中小明上楼的功率最接近于
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W。
【答案】(1)台秤(磅秤)、卷尺(米尺)、秒表;(2)B;(3)C。