物8寒05机械功 功率.docx
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物8寒05机械功功率
1、机械功
(1)定义:
一个力作用在物体上,且物体沿______的方向通过了一段_____,物理学上称这个力对物体做了_____,简称做了__________。
谁干的活多?
(2)计算公式:
物理学中规定,力对物体所做的功W等于作用力F与物体在_____的方向上移动的距离s的__________。
公式:
____________________。
①W表示________,F表示________________;s表示物体在________的方向上通过的________;
②作用在物体上的力越大,物体在力的方向上移动的距离越大,力对物体所做的功就越________。
(3)单位:
在SI制中,力的单位是______,距离的单位是______,因此功的单位就是______,称为焦耳,简称______,符号用______表示。
其中1焦=______牛·米。
(4)做功的两个必要因素:
一是_________________;二是______________________________。
物体不做功有三种情况:
①物体受到力的作用,但没有移动____________;
②物体移动了距离,但没有受到______的作用;
③物体受到力的作用,也移动了一段距离,但受力方向与移动距离的方向____________。
2、功率
(1)定义:
物理学中,把_______________内所做的______叫做功率。
(2)物理意义:
表示物体_______________的物理量。
功率越大,做功越______;功率越小,做功越______。
某机器的功率是50千瓦,其物理意义是_________________________________。
(3)计算公式:
_______________。
其中______表示功率,W表示______,t表示做功的______。
(4)单位:
在SI制中,功率的单位是______,符号是______。
工程技术上还常用______和______作为功率的单位,符号分别是______和______。
①1瓦=______焦/秒;
②1千瓦=______瓦;1兆瓦=______瓦
1、机械功
知识点一:
做功的必要条件
【例1】在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留3s,下列关于运动员对杠铃做功的说法中,正确的是()
A.他在第一阶段内没做功B.他在第二阶段内没做功
C.他在两个阶段内都没有做功D.他在两个阶段内都做了功
【例2】如图所示的几种现象中,所使用的力没有对物体做功的是()
知识点二:
功的公式应用
【例1】一列火车以20m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,火车受到的阻力是9×104N,问:
(1)火车头(也叫机车)发动机产生的牵引力有多大?
(2)1min内牵引力做的功有多少?
【例2】一工人用100N的水平拉力将300N重的木箱在水平地面上匀速拉动了10m,然后又扛着木箱走了10m,随后扛着木箱上了3m高的二楼放下木箱,问这个工人对木箱做了多少功?
2、功率
知识点一:
功率的概念
【例1】关于功率,下列说法中正确的是()
A.做功越多,功率一定越大
B.做功时间越长,功率一定越大
C.做功越多,且所用时间越长,功率一定越大
D.在相同时间内做功越多,功率越大
【例2】一台机器的功率是150瓦,它表示的含义是()
A.这台机器做的功是150焦耳
B.这台机器每分钟内做功150焦耳
C.这台机器每秒钟做的功是150焦耳
D.这台机器在每秒钟内做的功是150瓦特
知识点二:
功率的公式应用
【例1】如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)()
A.1200WB.10W
C.12WD.120W
【例2】如图所示,不计滑轮的摩擦和绳子的重力,绳的自由端沿水平地面向右移动,使质量为10kg的物体在3s内匀速升高1.5m,求:
(1)在此过程中,绳的拉力;
(2)绳拉重物的功率。
知识点三:
功和功率在简单机械中的应用
【例1】如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,如果拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则W1______W2,P1______P2。
【例2】如图所示,物体A通过滑轮在水平拉力F的作用下,沿水平面以1m/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为5N,若不计滑轮,绳子、弹簧测力计的重力和滑轮与绳子间的摩擦,那么物体A与水平面间的摩擦力的大小为________N,2s内绳子自由端移动了________m,拉力F做的功为________J。
【例3】如图,置于水平面上的物体A重490牛,物体B重294牛,物体B在匀速下降40厘米的过程中,物体A也匀速移动一段距离;若用一水平向左的力F拉物体A,使其在5s内匀速移动0.5m(不计动滑轮、绳重及滑轮轮轴间的摩擦),则下列说法正确的是()
A.拉力F为294N,功率为29.4W
B.拉力F为147N,功率为14.7W
C.物体A与桌面的滑动摩擦力为294N
D.绳子拉力对物体B所做的功为147J
【例4】如图所示,有一粗细均匀,重为40N,长为4m的长木板AB,置于支架上,支点为O,且AO=1m,长木板的右端B用绳子系住,绳子另一端固定在C处,当长木板AB水平时,绳与水平成30°的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为60N。
一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下,从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动,求:
①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小。
②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率。
③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平。
1、下列所述的力对物体有做功的是()
A.运动员用力举着杠铃不动B.用力搬石头没搬动
C.用力拉绳匀速提升重物D.用力提着水桶沿水平方向移动
2、如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想。
你认为合理的是()
A.文具盒所受重力对它做了功
B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功
D.在此过程中没有力对文具盒做功
3、某机器的功率是1000瓦,这句话的物理意义是()
A.表示这台机器能做1000瓦的功B.表示这台机器能做1000焦的功
C.表示这台机器每秒能做1000瓦的功D.表示这台机器每秒能做1000焦的功
4、关于功和功率,下列说法正确的是()
A.机器做功少,功率一定小B.功率小的机器做功不一定慢
C.功率大的机器做功一定快D.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
5、某人用10牛的力在2秒钟内使物体移动了4米的距离,则()
A.他对物体所做的功—定是40焦B.他对物体所做的功不一定为40焦
C.它的功率为20瓦D.它的功率为80瓦
6、小明和爸爸一起登山,小明用20分钟,爸爸用了25分钟,爸爸体重是小明的1.5倍,则小明和爸爸登山所做功的功率之比是()
A.5:
6B.6:
5C.15:
8D.2:
3
7、某人手提重力为45牛的物体,在水平路面上行走50米,然后登上10米高的楼房。
前面用了1分钟时间,后面用了半分钟时间。
这个人登楼时对物体所做功的功率是()
A.5瓦B.15瓦C.30瓦D.45瓦
8、重50牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动,所受的阻力是20牛,则它受到的水平拉力是_____牛,若物体在水平方向上移动30米,则拉力对物体做了_____焦的功,重力对物体做了_____焦的功。
9、甲、乙两个同学体重相同,都从一楼上到三楼,甲走得慢,乙走得快,比较他们做功大小W甲________W乙,功率大小P甲________P乙。
(填“>”、“<”或“=”)
10、甲、乙两人的体重之比是8:
9,他们进行爬楼比赛,从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:
5,则两人克服自身重力所做的功之比是________;两人的功率之比是________。
11、某同学质量是40kg,在2011年体育中考“1min跳绳”测试中,她每次起跳的高度约5cm,测试成绩是150次,1min内该同学克服自身重力做功约为__________J,平均功率约为__________W。
12、某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯,该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速度向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9kW。
不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的移动速度和不载人时相同(设人的平均质量为60kg,g=10N/kg),则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为()
A.12人B.14人C.20人D.25人
13、如图所示,该运动员在一次训练中,用0.7s的时间将140kg的杠铃举高1.7m,请你算一算,该运动员(l)举起杠铃的平均速度是多少?
(保留小数点后1位)
(2)杠铃所受的重力为多少N?
(g取10N/kg)
(3)这一次举起杠铃的过程中至少做了多少J的功?
(4)举起杠铃的功率至少是多少W?
14、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20个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则他的功率至少为_____W。
1、某人用50N的力,将重30N的铅球抛到7m远处,这个人对铅球做的功为()
A.350JB.210JC.0JD.无法计算
2、甲用力推一辆小车,经过3分钟小车在力的方向上前进了50米,乙用同样大小的力推另一辆小车,经过6分钟小车在力的方向上前进了相同的距离,那么()
A.甲和乙做的功一样多B.甲做的功多
C.乙做的功多D.乙的功率是甲的功率的两倍
3、下列说法正确的是()
A.机械做的功多,它的功率一定大B.机械做功时间短,它的功率一定大
C.机械做功快,它的功率一定大D.机械做功时间长,它的功率一定大
4、在平直路上,马拉着重3000N的车匀速前进2000m,车运动时受到的阻力是车重的0.01倍,则马对车做功__________J,车的重力做功_________J。
5、把一根横卧在地面上的长6m、质量为20kg的粗细均匀的铁管子竖直立起来,需要对它做功_________焦。
6、步枪的枪筒长0.5m,子弹的重力为0.1N,射击时火药爆炸产生的高温高压气体,对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口后,在空中飞行200m击中目标,则高压气体对子弹做的功为_________J。
7、甲、乙两人质量之比为5:
4,他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为3:
2,甲跑上楼所用的时间是t1,当甲站在自动扶梯上不动,开动自动扶梯把甲送上楼所用的时间是t2,那么,当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时,所用的时间为()
A.
B.
C.
D.
8、在如图中的装置中,放在水平地面上的物体质量为10kg,在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度匀速运动。
求:
(1)物体受到的摩擦力多大?
(2)在10s内拉力F做了多少功?
(3)拉力F的功率多大?
9、一辆质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到山顶时,耗时15min,发动机的牵引力为4000N。
求:
(1)汽车的行驶速度
(2)汽车发动机牵引力做的功
(3)汽车发动机牵引力的功率
10、一辆汽车功率为5.88×104W,在从甲地开往丙地的途中要经过乙地,从甲地到乙地距离与从乙地到丙地的距离相等,汽车的功率一定,如果汽车匀速的从甲地到乙地时所受阻力为3920N,匀速的从乙地到丙地所受阻力为4900N,求汽车从甲地到丙地的平均速度大小。
11、如图,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F1______F2;F1所做的功_____F2所做的功。
第一次克服重力做的功W1_____第二次克服重力做的功W2(选填“>”、“<”或“=”)。
12、如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B间有相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的情况是()
A.A、B都克服摩擦力做功
B.摩擦力对A不做功,B克服摩擦力做功
C.摩擦力对A做功,B克服摩擦力做功
D.摩擦力对A、B都不做功
13、如图所示,木块A放在粗糙的木块B的左上端,用恒力F拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做的功为W1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,比较两次做功应有
()
A.W1<W2B.W1=W2
C.W1>W2D.无法比较
14、如图,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()
A.垂直于接触面,做功为零
B.垂直于接触面,做功不为零
C.不垂直于斜面,做功为零
D.不垂直于接触面,做功不为零
15、大伟同学用一个距手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,他至少做功()
A.200JB.300JC.400JD.500J
16、绳子的一端固定,另一端绕过一重为G的油桶,在绳子的自由端大小不变的水平拉力下,使油桶沿水平地面匀速滚动了一段距离s,在此过程中,拉力F所做的功为()
A.FsB.Gs
C.2FsD.(G+F)s
1、如图所示,是使用汽车打捞水下重物的示意图.在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦。
四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化图像,其中正确的是()
2、如图所示,绳子通过一个定滑轮悬挂一个重100N的物体,一人拉着绳端从A向B走过6m用了5s,物体被匀速提高2m,若不计绳与滑轮的摩擦和绳重,则下列说法正确的是()
A.人拉绳子做功为200J,平均功率为40W
B.人的拉力不知无法求出拉力做的功和功率
C.拉力做功为600J,功率为120W
D.拉力大于100N,功率为120W
3、如图所示,容器的质量为m,若从容器的底部通过小孔向容器内注入质量为M的水,需要做功为W。
现将小孔打开,水自然会从小孔流出,与此同时提升容器,使容器内的水面相对地面始终保持原有高度,当容器内的水全部流走时,需要做的功为()
A.(M+m)gH+W
B.(M+m)gH
C.(M﹣m)gH+W
D.(M+m)gH﹣W
4、如图所示,长1米的轻杆BO一端通过光滑铰链铰在竖直墙上,另一端装一轻小光滑滑轮,重力10N的物体通过摆线经滑轮系于墙上A点,平衡时OA恰好水平,现将A点沿着竖直墙向上缓慢移动少许,重新平衡后轻杆受到的压力恰好也为10牛,该过程中,外力所做的功至少为(小数点后保留两位)()
A.0.86焦B.1.59焦
C.2.07焦D.2.93焦
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