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1、2015 年中考复习专题十功 功率2015 年中考复习专题十功 功率 第一部分 学习目标第一部分 学习目标 1 知道机械功的概念 定义式和单位 能根据具体情况判断力是否做功 2 能运用定义式进行简单的计算 3 知道功率的物理意义 定义式和单位 能结合生产 生活实际说明机械功率的意义 4 能运用定义式进行简单的计算 第二部分知识回顾 一 功 第二部分知识回顾 一 功 1 力学上的功力学上的功 来源 学 科 网 1 如果一个力作用在物体上 物体在这个力的方向这个力的方向上移动了一段距离距离 就说这个力对物体做 了功 2 做功的两个必要因素两个必要因素是作用在物体上的力作用在物体上的力和物体在力的方
2、向上通过的距离物体在力的方向上通过的距离 判断一个力 是否做了功 必须同时满足功的两个必要的条件 缺一不可 否则就没有做功 注意 注意 在下列三种情况下 力对物体没有做功 1 物体没有受到力的作用 但因为惯性通过一段距离 也就没有力做功 2 物体受到力的作用 但没有移动距离 也就不可能在力的方向上通过距离 力对物体不做 功 3 物体受到了力的作用 同时也运动了一段路程 但在力的方向上没有通过距离 这个力也 就没有对物体做功 2 功的计算2 功的计算 1 力学里规定规定 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 2 功的计算公式为 W FsW Fs 其
3、中 W 表示功功 单位是焦耳焦耳 F 表示力力 单位牛顿牛顿 s 表示沿力的沿力的 方向移动的距离方向移动的距离 单位是米米 注意 注意 应用功的计算公式 W Fs 进行计算时 必须注意以下几点 1 要明确是哪个力对哪个物体做功 或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功 2 公式中的 F 是作用在物体上的力 公式中的 s 是物体在力的作用下 在力的方向上通过 的距离 即注意 F 和 s 的同体性和同向性 F 和 s 的同体性和同向性 否则在计算功时容易出现错误 3 W Fs 中的 F 是使物体沿着 F 方向移动 s 距离过程中始终作用在物体上的力 其大小和方 向是不变的 练习 练习 用 70N 的
4、力踢一只重 10N 的皮球 皮球向前沿水平地面滚动 20m 则脚对皮球做的功 是 0J 注意 判断力是否对物体做功注意 判断力是否对物体做功时 关键关键是看力是否对物体产生了 效果 如物体的一定状 态是否在力的作用下改变的 物体的形状是否由于此力发生了改变 如用力使弹簧片发生了弯折 等 只要力对物体产生了效果 则此力便对物体做了功 二 功率 1 功率的概念 二 功率 1 功率的概念 学 科 网 Z X X K 1 要比较物体做功的快慢做功的快慢 必须考虑的两个因素是做功的多少和时间 2 功率是表示物体做功的快慢的物理量 把物体单位时间内所做的功叫做功率 注意 注意 在物理学中 这种给功率下定义
5、的方法叫做比值定义法比值定义法 在我们物理学中很多物理量 的定义是采用了这种方法 如我们已经学过的速度 密度 压强等的定义 这种定义方法直观 明了 很容易写出其数学表达式 2 功率的计算2 功率的计算 1 功率的计算公式为 W P t 其他 P 表示功率功率 单位是瓦特瓦特 W 表示做功的多少做功的多少 单位是焦焦 耳耳 t 表示时间时间 单位是秒秒 注意 注意 由公式 W P t 可知 做功的快慢与做功的多少是不同的 做的功多 做功不一定快 即功率不一定大 因为这个功可能在较长的时间内完成 要比较功率的大小 必须同时考虑两个 因素 做功的多少和完成这些功所用的时间 做功相同时 所用时间少的功
6、率大 相同的时间内 做功多的其功率大 当物体在力的作用下 以速度 v 匀速运动时 公式 W P t 可变形为为 WFsFvt PFv ttt 即功率等于力与力的方向上运动速度的乘积 当物体的功率一定时 其一定速度的大小与其牵引 力的大小成反比 利用这知识可以知道 汽车在上坡时 当功率一定时 减慢速度是为了增大牵 引力 这有利于上坡 来源 学 科 网 2 功率的主单位单位是瓦特 简称瓦 W 常用的单位还有 kW MW 在车辆中 常用 马力 来 表示汽车的发动机功率的大小 单位之间的换算关系是 1kW 10 3W 1MW 106W 1 马力 735W 3 功率与机械效率的区别功率与机械效率的区别
7、功率和机械效率是两个不同的概念 功率表示做功的快慢 即单位时间内完成的功 机械效 率表示机械做功的效率 即所做的总功中有多大比例的有用功 练习 练习 小明用 200N 的水平推力推动重为 300N 的箱子 是箱子在水平地面上 10s 内匀速前进 了 0 5m 在这个过程中 小明对箱子做的功是 100J 功率是 10W 注意 注意 有关功和功率的计算时 要明确作用在物体上的力与物体在力的方向上移动的距离 既要选对力 又要找正确距离 不能张冠李戴 第三部分典型试题第三部分典型试题 1 在水平地面上 用 50 N 的水平拉力拉重力为 100 N 的小车 使小车沿水平方向前进 5 m 则 在此过程中
8、拉力所做的功等于 J 重力所做的功等于 J 2 2013 安徽 我国设计的 中华月球车 今年将登陆月球 如图为该车 的模型 物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的 1 6 月球车的质量为 120 kg 它在月球表面受到的重力为 N 若它 在月球表面上方竖直下落 4 m 则重力对它做的功为 J 3 连云港中考 连云港某厂家生产的一种软饮料上面贴有 低热量 的标 签 并且标签上标明 每 100 mL 产生 2 0 103J 的热量 某同学喝了 300 mL 这种饮料后 获 得的热量为 J 他想用沿台阶登山的方式来消耗此次摄入的热量 如果该同学的质量为 50 kg 为了达到此目标
9、他需要匀速登上 m 高的台阶 g 取 10 N kg 4 2014 宜昌 下列关于功率的说法正确的是 A 功率大的机器做的功一定多B 功率大的机器做功时间一定短 C 功率大的机器做功一定快D 功率大的机器机械效率一定高 5 2013 漳州 用水平拉力 F 拉物体 A 在光滑水平面上沿力的方向移动距离 s 拉力 F 做功为 W1 用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s 拉力F做功为W2 则 A W1 W2B W1 W2 C W1 W2D 条件不足 无法比较 6 2014 玉林 一个大人和一个小孩分别将 5 块完全相同的砖运 到二楼 如图所示 在这个过程中 下列说法正确的是
10、A 大人对砖做的功比小孩对砖做的功多 B 大人对砖做的功比小孩对砖做的功少 C 大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大 D 大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小 7 2012 台州 如图所示 甲 乙两物体沿竖直向上方向做匀速 直线运动 不计空气阻力 则 A 甲的速度一定大于乙的速度 B 甲的重力一定大于乙的重力 C 拉力 F 甲做的功一定大于拉力 F 乙做的功 D 拉力 F 甲做功的功率一定大于拉力 F 乙做功的功率 7 2012 台州 如图所示 甲 乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动 不计空气阻力 则 A 甲的速度一定大于乙的速度B 拉力 F 甲做功的功率一定大于拉力 F 乙
11、做功的功率 C 拉力 F 甲做的功一定大于拉力 F 乙做的功D 甲的重力一定大于乙的重力 8 2013 柳州 据报道 广西第一条城际高铁柳州段于 2013 年 2 月 26 日开始铺轨 于 2013 年 10 月开通 柳南铁路客运专线北起柳州站 南至南宁站 全长约 225 km 列车运行设计速度 250 km h 1 假设高铁列车以设计速度匀速运行 从柳州站到南宁站需要多少小时 2 铁道线采用无缝钢轨铺设 每条钢轨重 3 105 N 搬运时 起重机在 10 s 内把它匀速提升了 1 m 的高度 起重机提升钢轨做了多少功 功率是多少 9 2013 广安 2013 年 4 月 20 日 四川芦山发
12、生了里氏 7 0 级地震 灾区人民的生产和生活受 到很大影响 地震发生后 通往灾区的道路被垮塌的山体阻断 当务之急是打通生命通道 各救 援队在第一时间赶赴现场对垮塌的道路进行抢修 确保通往灾区的交通畅通 在此过程中 推土 机发挥了重要作用 现有一履带式推土机 其发动机额定功率为 150 kW 质量为 1 5 104 kg 每条履带与地面的接触面积为 1 5 m 2 求 1 推土机对水平地面的压强 g 取 10 N kg 2 当推土机以额定功率进行推土作业时 在平直的场地上以 5 4 km h 的速度匀速前进了 15 m 推土机所做的功是多少 第四部分 重点突破 一 功的计算 第四部分 重点突破
13、 一 功的计算 例 1 2014 自贡 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W 乙D W 甲 W 乙 变式题 1 杭州中考 如图所示 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 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 选填 大于 小于 或 等 于 F2 F1 所做的功 选填 大于 小
14、于 或 等于 F2 所 做的功 第一次克服重力所做的功 选填 大于 小于 或 等于 第二次克服重力所 做的功 二 关于功和功率的计算二 关于功和功率的计算 例 2 一辆汽车在水平路面上匀速行驶 1 若汽车的牵引力用 F 表示 速度用 v 表示 发动机的功率用 P 表示 请你推导出 F v 与 P 之 间的关系式 P Fv 2 若汽车的发动机在 90 kW 的额定功率下工作 此时汽车匀速行驶的速度大小为 30 m s 求牵 引力 F 的大小和所受阻力 f 的大小 变式题 2 陕西中考 图示为某型号压路机 其部分参数如下表 其中振动频率 30 Hz 是指压 路机在施工中钢轮 1 秒钟压路 30 次
15、 g 取 10 N kg 1 压路机静止时对水平路面的压力是 N 钢轮的质量大 与 地面 小 对地面的压强大 2 压路机以 2 5 km h 的速度在路面上匀速行驶 6 min 通过的路程是多 少 3 若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力 振动的振幅为钢 轮每次下压路面的距离 则以表中较大激振力和较大振幅工作 1 min 激 振力对路面所做的功是多少 功率是多大 第五第五部分重点小结部分重点小结 一 方法技巧 应用 W Fs 计算时应注意的问题 一 方法技巧 应用 W Fs 计算时应注意的问题 1 要明确是哪个力对哪个物体做功 或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功 2 公式中的 F 是
16、作用在物体上的力 s 是物体在力的方向上通过的距离 即注意 F 和 s 的 同体性 同时性和同向性 否则在计算中容易出错 二 对功率的理解易错 二 对功率的理解易错 功率与功是两个不同的物理量 功 表示做功的 多少 而 功率 表示做功的 快慢 功率由功和时间共同决定的 不能单独强调某一方面 三 不能正确估算生活中的功率三 不能正确估算生活中的功率 如同学跳绳的功率 四 对两个公式的理解四 对两个公式的理解 不能正确选用功率的公式 定义式 P W t 是求平均功率 推导公式 P Fv 是求瞬时功率 如果 是匀速运动 前后两者结果相同 例 3 李阳同学用 100 N 的力踢一个重为 6 N 的足球 球离开脚后在水平草地上向前滚动了 20 m 在此过程中 李阳同学对足球做的功是 A 2000 JB 600 JC 0 JD 条件不足 无法求出 例 4 中考体育测试跳绳的项目中 某同学在 1 min 内跳了 180 次 每次跳的高度大约为 5 cm 他跳绳时的功率大约为 A 1000 WB 100 WC 10 WD 1 W 第六部分针对训练 一 选择题 第六部分针对训练 一 选择题 1 2014
