2021年 暑假新初三科学 第18讲 能量转化的量度（做功与功率）（知识讲解+针对练习）（无答案）

暑假新初三
第18讲
能量转化的量度（做功与功率）
【学习目标】
1.了解能量转化的的含义
2.掌握做功与不做功的区别，会功的计算公式及变形公式
3.掌握功率的含义及计算公式
一、能量转化的量度
能量的转化需要做功来量度
功：物体在力的作用下，沿力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功
做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力
（2）物体在力的方向上通过的距离
不做功的情况：（1）有力无距离，比如人推车而车未动则人对车没有做功
（2）有距离无力，比如足球在空中飞的时候，人的脚此时并未对足球做功
（3）力与运动方向垂直，比如人提着水桶在水平地面上行走，此时人未对水桶做功
功的计算：（1）规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积
（2）公式W=FS
注意：S---是F方向上的距离
（3）功的单位：焦耳(J)
1焦耳=1牛·米
（4）在提取重物时我们也可以从克服阻力做功的角度来解题即W=GH
二、功和能的关系
能：物体具有做功的本领，就说物体具有能(单位：焦耳)
做功的过程实质上就是能量转化的过程
功用来量度能量转化的多少
三、功率----表示物体做功快慢
定义：单位时间里完成的功叫做功率
定义式：P=W/t
单位：1瓦特=1焦耳/秒
读作：焦耳每秒
其它常用单位：1千瓦=1000瓦
1兆瓦=106瓦
1瓦特的意义：表示1秒钟做功1焦耳
物理意义：功率表示了做功快慢，也表示了能量转化的快慢
推导式：P=W/t=Fs/t=Fv
【随堂练习】
1、
下列情况中，人的拉力有没有对所带的皮箱做功：
（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（
）
（2）人再一次用力把箱子提起
（
）
（3）人用力提着皮箱在原地不动（
）
（4）人提着箱子在水平路面上走了50米（
）
（5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上（
）
（6）人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼（
）
（7）人提着皮箱在电梯中上升（
）
2、
判断下列各情况中，力对物体是否做功，如果没有做功请说明原因：
（1）在草地上滚动的足球，支持力对球（
）
（2）手提一桶水在水平面上运动一段距离，拉力对桶（
）
（3）一只苹果从树上落下过程中，重力对它（
）
（4）小球被踢出去后，由于惯性在光滑的水平面上滚动，外力对球
（
）
（5）悬挂着的电灯，电线拉力对电灯
（
）
（6）举重运动员举起杠铃过程中，举力对杠铃
（
）
（7）钢笔在纸面上写字中，纸面的摩擦力对钢笔
（
）
3、运动员用50牛的力将6牛的足球踢出20米远，运动员对足球做的功（
）
A.1000焦耳
B.880焦耳
C,1120焦耳
D,条件不足，无法计算
甲是一物体在100牛顿的拉力作用下升高l米，
乙是另一物体在100牛顿平行斜面的拉力作用下沿斜面移动1米；丙是又一物体在100牛顿水平拉力作用下沿F方向移动了
1米，则这三种情况（
）
A、甲图中的拉力做功最多
B、乙图中的拉力做功最多
C、丙图中的拉力做功最多
D、三种情况拉力做的功一样多
5．某同学用100N的力猛踢一个重为20N，静止在草地上的足球，球离脚后在草地上前进了25m，则人对足球做的功是：（
）
A.
0J　　
B.
2500J　　　
C.
500J　　　D.
无法确定。
6．下列有关力做功的说法中正确的是(
)
A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功
B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功
7.下列情形中，对物体没有做功的是（
）
A.举着杠铃不动
B.将弹簧拉力器拉长
C.将实心球抛向空中
D.把掉在地上的羽毛球捡起来
3.甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v甲＞v乙，若不计较空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是（
）
A．F甲＞F乙
B．F甲＜F乙
C．W甲＞W乙
D．W甲＜W乙
7．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,
2m的两个物体在大小为F的恒力作用下
在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的(
)
A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D．条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大
8.以下是对小阳同学部分生活事例的分析，其中合理的是
（
）
A.去游泳馆游泳时，受到水的浮力约为2000牛顿
B.全家5月份自来水用量26立方米，换算成质最为26千克
C.沿楼梯登上教学楼3楼，克服自身重力做功约为30000热耳
D.参加800米跑步的成绩是4分10秒，则她跑步的平均速度是3.2米／秒
9.跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量：小军的体重为400牛，跳起时重心升高的高度平均为0
.02米，则小军跳一次做功_____焦；若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为_____瓦。
10、有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上，需要做多少功？如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？
11、已知马车重3000牛，匀速行驶时，受到的阻力为重力的0.2倍，马拉着车匀速行驶100米，拉力做多少功？
12、起重将质量为750千克的货物，在0.5分钟内匀速吊起6米高，起重机的功率有多大(取g=10牛/千克)？
13、祖孙二人登楼比赛。爷爷重900牛，孙子重300牛，楼高10米。
（1）若两人均用半分钟登上楼顶，则他们做功谁多，功率谁大？
（2）爷爷体重年老，孙子体轻年少，爷爷用的时间是孙子的3倍，则他们所做功的比值为
W爷：W孙=
，
功率之比为P爷：P孙=
。
14.两个演员在做杂技“顶竿”表演，顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿，竹竿的上端有一位重300牛的小演员。请问：
??(1)当小演员沿竿竖直下滑2米，则重力对他做了多少功?
??(2)当小演员静止在竿上时，若顶竿者肩部的受力面积是20厘米2，不计竹竿的重，则顶竿者肩部受到的压强是多少?
15.如图所示的水平地面上，一个底面积为0.16m2、重为4000N的物体，在2000N的水平推力作用下，8s内匀速前进了10m．求：
（1）推物体前进的速度是多大？
（2）物体在运动过程中受到摩擦力是多大？
（3）推力在这8s内对物体做了多少功？
（4）物体对地面的压强是多大？
16.如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他在跑步机上以5m／s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N．
求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程?
(2)他在这段时间内做了多少功?
(3)他做功的功率是多少?
17.在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计，取g＝10N／kg)。求：
(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛?
(2)若重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多少焦?
(3)在重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?
18.压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3×104千克，发动机的额定功率为120千瓦，g取10牛/千克。求：
（1）如图所示该压路机在沥青路面辗压时，压路机对水平路面的
压强为2×105帕，压路机对水平路面的压力为多少牛？
压路机与路面的接触面积为多少米2？
（2）该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶500秒，
发动机所做的功为多少焦？
（3）该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以4米/秒的速
度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？
10m