功和功率專題

功和功率專題功和機(jī)械能一、功做功的兩個(gè)必要因素：作用在物體上的力，物體在力的方向上移動(dòng)的距離功的計(jì)算：力與力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。W=FS。單位：焦耳（J）1J=1Nm功的原理：使用機(jī)械時(shí)人們所做的功，都不會(huì)少于不用機(jī)械時(shí)所做的功。即：使用任何機(jī)械都不省功。二、機(jī)械效率有用功：為實(shí)現(xiàn)人們的目的，對(duì)人們有用，無(wú)論采用什么辦法都必須做的功。額外功：對(duì)人們沒(méi)用，不得不做的功（通常克服機(jī)械的重力和機(jī)件之間的摩擦做的功）?？偣Γ河杏霉皖~外功的總和。計(jì)算公式：n=W有用/W總機(jī)械效率小于1；因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?。三、功率功率（P）：?jiǎn)挝粫r(shí)間（t）里完成的功（W），叫功率。計(jì)算公式：。單位：P-瓦特（w）推導(dǎo)公式：P=Fv。（速度的單位要用m）四、動(dòng)能和勢(shì)能能量：一個(gè)物體能夠做功，這個(gè)物體就具有能（能量）。能做的功越多，能量就越大。動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，它的動(dòng)能就越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能就越大；其中，速度對(duì)物體的動(dòng)能影響較大。注：對(duì)車速限制，防止動(dòng)能太大。勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能。質(zhì)量相同的物體，高度越高，重力勢(shì)能越大；高度相同的物體，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具的能。物體的彈性形變?cè)酱?，它的彈性?shì)能就越大。五、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱。（機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能）單位是：J動(dòng)能和勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化的。方式有：動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可相互轉(zhuǎn)化；動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可相互轉(zhuǎn)化。機(jī)械能守恒：只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互住轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持不變。人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械能守恒；近地點(diǎn)動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最?。贿h(yuǎn)地點(diǎn)重力勢(shì)能最大，動(dòng)能最小。近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。史上最經(jīng)典例題功和功率例1一顆重0.2N的子彈從長(zhǎng)60cm的槍膛中水平射出，子彈在槍膛內(nèi)受火藥爆炸后產(chǎn)生的氣體的平均作用力是600N，射出后子彈在空中飛行1200m，則氣體對(duì)子彈做的功為A．0.12JB．360JCA．0.12JB．360JC．D．720360J例2水平地面上有一個(gè)重為100N的物體，用10N的水平推力使其沿力的方向勻速運(yùn)動(dòng)了30m,則此過(guò)程中:A.重力做了A.重力做了3000J的功B.地面對(duì)物體向上的支持力為10ND.摩擦力為100NC.推力做了D.摩擦力為100N例3如圖所示的裝置，在水平方向力F作用下，使重40N的物體A在水平方向上勻速移動(dòng)5m，已知A受地面的摩擦力為5N，則拉力F的大小為N，拉力F做的功為J。（滑輪、繩重及繩之間的摩擦不計(jì)）匕例4物體在相同的力尸作用沿力F的方向移動(dòng)了距離S，試比較在圖示的三種情況中力F對(duì)物體做功的多少（）A．w1A．w1=w2=w3D．w1<w3<w2B．w1>w2>w1C．w1<w2<w3汽車行駛的路程。汽車牽引力做的功。汽車停在水平路面時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)。汽車行駛的路程。汽車牽引力做的功。汽車停在水平路面時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)。海癖面粗糧水平面光滑斜面例5如圖表示一個(gè)樓梯，樓梯上面有一個(gè)平臺(tái)。樓梯的斜坡長(zhǎng)L=5m,平臺(tái)高八=4m,平臺(tái)長(zhǎng)s=3m。某人手提質(zhì)量為25kg的水桶沿樓梯上樓，然后走到平臺(tái)右端。這一過(guò)程中人做了多少功？例6總質(zhì)量為4500kg的汽車在一段平直公路上以20m/s的速度勻速行駛了1min。若汽車的牽引力為2x104N，與路面的總接觸面積為0.15m2o（g=10N/kg）求:例7和摩擦，他至少作了多少功？A、200J;例7和摩擦，他至少作了多少功？A、200J;B、300J;C、400J;D、500J.小王同學(xué)用一個(gè)距離手3m高的定滑輪拉住重100N的物體，從滑輪正下方沿水平方向移動(dòng)4m，如圖所示，若不計(jì)繩重例8一個(gè)重200N的物體在大小不變的水平拉力作用下勻速前進(jìn)了25m,拉力撤銷后，物體由于慣性又前進(jìn)了，0m。在物點(diǎn)產(chǎn)向前運(yùn)動(dòng)35m的過(guò)程中拉力做的功為700J向前運(yùn)動(dòng)35m的過(guò)程中拉力做的功為700J，則水平拉力的大小為N，此過(guò)程中重力做的功是.功率甲物體的功率P甲甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙的大小關(guān)系是例1關(guān)于功率概念的理解，下列說(shuō)法中正確的是（）A.功率大的機(jī)械做的功多B.功率大的機(jī)械做功時(shí)用的時(shí)間少C.單位時(shí)間內(nèi)完成的功越多，則功率越大D.省力多的機(jī)械功率大例2圖是甲、乙兩物體做功與所需時(shí)間的關(guān)系圖象，由圖可知，A.P甲VP乙B.P甲=P乙C.P甲＞P乙D.無(wú)法確定例3如圖所示，某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，可將他視為一個(gè)杠桿，他的重心在A點(diǎn)，重力為500N,那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少N,若他在1min內(nèi)做了20個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m,則他的功率至少為W。地面的壓力至少例4有甲、乙兩輛功率相等的汽車，如果在相同時(shí)間內(nèi)勻速通過(guò)距離之比S甲：S乙=2：1,那么（）A.兩輛汽車牽引力之比F甲:F乙=1:2B.兩輛汽車牽引力之比F甲:F乙=2:1C.兩輛汽車做功之比W甲:W乙=1:2D.兩輛汽車做功之比W甲:W乙=2:1例5甲、乙二人的體重相同,同時(shí)從一樓開始登樓,甲比乙先到三樓,則他們二人（）A.做的功相同，但甲的功率較大B.做的功相同，功率也相同C.甲做的功較多，但功率相同D.甲做的功率多，功率也較大例兩個(gè)滑輪完全相同，其重力均為20N.分別用圖所示的兩種方式，將重400N的物體以相同的速度勻速提升了10m,不計(jì)摩擦和繩重，則下列判斷正確的是（）A.F］做的功大于F?做的功B.F］和F2做的功相等C.F］做功的功率小于F?做功的功率D.F］和F?做功的功率相等例7一輛汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是70kW,半小時(shí)內(nèi)在平直公路上勻速行駛了40km。問(wèn)：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做了多少功？（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是多大？（3）汽車行駛過(guò)程中,受到路面的摩擦力是多大？

動(dòng)能和勢(shì)能例如圖所示，單擺在豎直平面左右擺動(dòng)，當(dāng)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，它的動(dòng)能（）A一直增大。B一直減小。C先減小后增大。D先增大后減小。例2如圖所示，盛有水的小車在光滑的水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)打開小車底部的排水孔，排出車內(nèi)的水。則在排水過(guò)程中，對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)速度、小車和車內(nèi)剩下水的動(dòng)能的變化，其中正確的是（）A.速度增加、動(dòng)能不變B.速度不變、動(dòng)能減少C.速度增加、動(dòng)能減少D.速度減少、動(dòng)能減少例3如圖所示，電動(dòng)小車沿斜面從A勻速運(yùn)動(dòng)到8在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加B.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減小C.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加D.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小例4下列情況中的物體具有什么形式的機(jī)械能？近地點(diǎn)（1）在海面上行駛的船具有。（2）被拉伸的橡皮筋具有（3）被攔河壩擋住的上游河水具有。（4）站在下行電梯里的乘客具有。近地點(diǎn)例5如上圖丙是衛(wèi)星的軌道示意圖。人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行時(shí)，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能守恒。當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的重力勢(shì)能（增大/減?。?，速度越來(lái)越（快/慢），動(dòng)、勢(shì)能的轉(zhuǎn)化是。例62010年4月14日，青海玉樹發(fā)生強(qiáng)烈地震。運(yùn)送救災(zāi)物資的飛機(jī)對(duì)災(zāi)區(qū)投放物品，物品在空中勻速下落的過(guò)程中，其動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化是【】A.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加B.動(dòng)能減少，重力勢(shì)能減少C.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小D.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加例7騎自行車上坡前往往要加緊蹬幾下，這樣做是為:（）A.增大車的慣性；B.增大車的沖力；C.增大車的動(dòng)能；D.增大車的勢(shì)能。例8傘兵從高空中飛行的飛機(jī)上跳下時(shí)，當(dāng)還沒(méi)有打開降落傘時(shí)，重力勢(shì)能—，動(dòng)能；當(dāng)打開降落傘勻速降落時(shí)，重力勢(shì)能，動(dòng)能（填“增大”、“減小”或“不變”）例9小球分別從光滑斜面AB、AC、AD下滑，則小球滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能:A.從AB滑下時(shí)的動(dòng)能最大；B.從AC滑下時(shí)的動(dòng)能最大；C.從AD滑下時(shí)的動(dòng)能最大；D.從三個(gè)斜面滑下時(shí)一樣大.

機(jī)械效率1,如圖所示，物體重180N，動(dòng)滑輪重20N，繩重和摩擦不計(jì)。在豎直向上的拉力F的作用下，物體以0.1m/s的速度勻速上升。求：(1)拉力F的大?。?2)拉力F做功的功率。人對(duì)繩的拉力為500N,重物在2,一建筑工人，使用了如圖所示的裝置將建筑材料提上高處，已知建筑材料的質(zhì)量為80kg,拉力的作用下1min勻速上升了5m，繩重和摩擦不計(jì)。G取人對(duì)繩的拉力為500N,重物在(1)人在1min內(nèi)做的有用功和總功;(2)滑輪組的機(jī)械效率；(3)拉力F做功的功率。3,如圖所示，是建筑工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分鐘內(nèi)將總重為900N的泥土勻速提升5m。在這段時(shí)間內(nèi):(1)拉力F所做的有用功是多少？(2)拉力F做功的功率是多少？(3)滑輪組的機(jī)械效率是多大？,4,湛江港一裝卸工人用如圖11所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為80kg的貨物，所用的拉力F為500N,繩子自由端在50s內(nèi)被勻速拉下4m,求：(g取10N/kg)⑴提升前貨物靜止在地面上，與地面的接觸面積為0.04m2,求貨物對(duì)地面的壓強(qiáng).(2)提升時(shí)繩子自由端的速度．⑶拉力F的功率.(4)此滑輪組的機(jī)械效率.4,一輛汽車不慎陷入泥坑，司機(jī)用圖所示的滑輪組將汽車拖出。已知整個(gè)過(guò)程中，水平拉力F是1x104N,汽車在5s內(nèi)沿水平方向勻速移動(dòng)了4m，滑輪組的機(jī)械效率為90%。求：⑴拉力F做的功率。⑵汽車受到的阻力多大？5,用如圖的滑輪組水平地拉動(dòng)物體.已知物重為1000N,物體與地面間的摩擦力是240N,當(dāng)繩端的拉力是100N時(shí)物體以0.5m/s的速度勻速移動(dòng)?求:5,用如圖的滑輪組水平地拉動(dòng)物體.已知物重為1000N,物體與地面間的摩擦力是240N,當(dāng)繩端的拉力是100N時(shí)物體以0.5m/s的速度勻速移動(dòng)?求:（1）人拉繩端的移動(dòng)速度；（2）滑輪組的機(jī)械效率。6,（8分）用如圖所示的滑輪組去拉物體人，已知人物質(zhì)的密度是2x103kg/m3,F=100N的拉力作用下，沿水平方向勻速前進(jìn)了2m。（g取10N/kg）求：⑴物體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？⑵物體A的體積是多大？底面積是0.3m3,重力為600N。物體A在⑶若該裝置的機(jī)械效率為80%,物體A在水平方向上受到的阻力是多少7,如圖所示，金屬塊的質(zhì)量為60kg,某人用滑輪組將金屬塊從水中勻速提起，金屬塊在水面下10s內(nèi)上升了5m,此時(shí)某人作用在繩自由端的拉力F是120N,金屬的密度為3x103kg/m3不計(jì)繩重和滑輪組機(jī)械內(nèi)部的摩擦及金屬塊在水中受到的阻力.（g取取N/kg）.求:（1）金屬塊沒(méi)有露出液面之前，拉力F的功率;（2）金屬塊出水前后滑輪組的機(jī)械效率之比.一功和功率補(bǔ)充1，下列說(shuō)法中正確的是A、用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功；B、提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功；C、拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，推力對(duì)鉛球做了功；D、用力推一輛汽車，汽車靜止不動(dòng)，推力在這個(gè)過(guò)程中對(duì)汽車做了功。2，一名普通中學(xué)生從地上拿起一個(gè)雞蛋，并把它緩緩舉過(guò)頭頂，此過(guò)程中他對(duì)雞蛋做的功約為A.0．lJB.1JC.10JD.100J3,人直接用F11的力勻速提升重物，所做的功是W1，若人使用某機(jī)械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為F2，所做的功是W2()A.F1一定大于F2B.F1可能小于F2C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1,W2才大于W14,如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。則第2秒末前，物體處于狀態(tài)，物體在第6秒到第9秒末期間，推力F做功是焦耳。5，如圖，質(zhì)量為10kg的物體放在水平桌面上，求：(1)物體所受重力大小；(2)物體底面積為0.1m2,物體對(duì)桌面的壓強(qiáng)大??；(3)用20N的水平推力，使物體在桌面上移動(dòng)0.5m,推力對(duì)物體做的功.，如圖是我國(guó)新型氣墊登陸船，該船滿載后的總質(zhì)量為160t.(1)一艘滿載的氣墊船停在水平地面上時(shí)，與地面間的總接觸面積為80m2,那么它對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少Pa？(g=10N/kg)(2)氣墊船以30m/s的速度在湖面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若受到的阻力始終為7.2x104N,那么推力的功率為多少？7，如圖甲所示，小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊，使它在同一水平木板上滑動(dòng)，圖乙是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的路程隨時(shí)間變化的圖象.請(qǐng)根據(jù)圖象判斷：木塊通過(guò)相同的路程時(shí)，木塊兩次受到的拉力F1_F2；兩次拉力對(duì)木塊做的功W1_W2；拉力做功的功率P1一P2。(選填“>”“<”或“二”)8小明爸爸的質(zhì)量為70kg、小明的質(zhì)量為50kg。當(dāng)父子倆一起從居住樓的一樓同時(shí)走上二樓。在此過(guò)程中以下判斷正確的是：A.兩個(gè)人做功的多少相等B.爸爸做功比小明快C小明做功的功率比爸爸的大D.無(wú)法比較做功的