北京市 初中物理功和功率复习专题.docx
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北京市初中物理功和功率复习专题
考试内容
知识点
分项细目
考试目标
了解
理解
功和能
功
1.做功的两个必要因素
√
2.功的单位
√
3.运用功的公式解决有关问题
√
功率
1.功率的概念
√
2.功率的单位及单位换算
√
3.运用功率的公式解决有关问题
√
知识点1.功
1.功:
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,我们就说力对物体做了功.
2.做功的两个必要因素:
作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离.
3.计算公式:
,功的单位:
(焦耳)
4.不做功的几种情况:
A.物体受到力的作用,但物体没有移动,这个力对物体不做功.如小孩搬大石头搬不动.
B.由于惯性保持物体的运动,虽有通过的距离,但没有力对物体做功.如冰块在光滑水平面上运动.
C.当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时,这个力对物体不做功.如提着重物在水平地面上行走.
甲、乙图是力做功的实例,丙、丁图是力不做功的实例
5.功的原理
(1)实验证明:
使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功.人们使用机械的目的,一是为了省力,二是为了省距离,三是为了操作方便——改变力的方向,但使用任何机械都不省功.这个结论叫做功的原理.
(2)功的原理是能量守恒定律的一种表现形式,是一个普遍的结论,对任何机械都适用,但必须满足物体是匀速运动的.这个原理平时可通俗地解释为;利用机械使物体匀速运动时,动力做的功等于克服阻力做的功.
(3)利用功的原理推导杠杆平衡条件.如图,设动力为F1,动力臂为L1;阻力为F2,阻力臂为L2.在力作用下,杠杆由AB位置匀速转到CD位置,则杠杆的A端在F1作用下下降了h1,动力做功;B端克服阻力F2的作用升高了h2,克服阻力做功,由于功的原理即
注意到,有.由此可得.
【例1】在国际单位制中,功的单位是()
A.焦耳B.瓦特C.牛顿D.帕斯卡
【例2】如图所示的四种情景中,人对物体做功的是()
【例3】以下几种情况中,力对物体做功的有()
A.人用力提杠铃,没有提起来
B.沿着斜面把汽油桶推上车厢
C.用力提着水桶水平移动2米,水桶离地面高度不变
D.物体在光滑水平面上匀速前进二米
【例4】如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m,在这个过程中()
A.拉力F做了150J的功
B.拉力F做了300J的功
C.重力做了600J的功
D.重力做了1200J的功
【例5】一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离.关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()
A.在粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多D.条件不够,无法比较两次做功的多少
【例6】如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,B在光滑的斜面.现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s,则F对物体做的功()
A.对A做的功多B.对A和B做功一样多
C.对B做的功多D.条件不足,无法确定
【例7】如图所示,水平地面上的物体在水平恒定拉力F的作用下,沿ABC方向做直线运动,已知AB=BC.设AB段是光滑的,拉力F做功为;BC段是粗糙的,拉力做功为,则和的关系是()
A.B.C.D.不能确定
【例8】一个滑块质量2千克,在光滑斜面上由A滑到B,如图所示.已知AB=40厘米,斜面对物体支持力是17牛,在从A到B的过程中,重力做功_____焦,支持力做功_____.
【例9】如图所示,在半径为R,重为G的油桶外绕了几圈绳子,在绳子的一端用一水平拉力F,使油桶沿水平地面滚过距离s.在这一过程中,拉力F所做的功为()
A.GsB.(G+F)sC.FsD.2Fs
【例10】绳子通过光滑环悬挂一个重50牛的物体,一个小孩拉着绳端从环正下方出发,沿水平地面向右走过3米,已知开始时,绳端与圆环的距离为4米.在这一过程中,小孩的拉力所做的功为()
A.50焦B.100焦C.150焦D.200焦
【课1】关于图所示的各种情景,下面说法错误的是()
A.甲图中:
系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤
B.乙图中:
人用力向上搬大石块没有搬动,则重力对大石块做了功
C.丙图中:
在拉力作用下拉力器弹簧变长,说明力可使物体发生形变
D.丁图中:
抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢
【课2】物体A在水平拉力F=20N的作用下,第一次加速运动了10m,第二次匀速运动了10m,第三次减速运动了10m,在三次不同的运动情况中比较拉力F对物体做的功()
A.第一次最多B.第二次最多C.三次一样多D.第三次最多
【课3】如图所示,已知.在同样大小的力F作用下,三个物体都沿着力的方向移动了距离s,则力F所做的功()
A.A情况下F做功最多B.B情况下F做功最多
C.C情况下F做功最多D.三种情况下F做功相同
【课4】今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台.观景台搭建在大峡谷的西侧谷壁上,呈U字型,离谷底高,取名为“人行天桥”,如图所示.如果在建造过程中有一块质量为的石子从观景台掉落谷底,则下落过程中,石子的重力做功为(取)()
A.B.
C.D.
【课5】如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为的泥桶,动滑轮重为,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在内将绳子匀速向上拉.求:
(1)泥桶上升的高度;
(2)拉力做的功.
【课6】(2010年广东梅州)如图所示,物体A的质量,在拉力F的作用下,物体A以的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长.求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功.
【课7】如图所示,在水平拉力作用下,使重的物体匀速移动,物体受到地面的摩擦力为,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力做的功为()
A.B.C.D.
【课8】A.B两物体在相等水平外力作用之下做匀速直线运动,如果B的质量是A的2倍,A所受的外力是B的3倍,A运动速度是B的4倍,那么在相同的时间内,外力对A.B两物体做功之比应是()
A.6:
1B.8:
1C.12:
1D.24:
1
【课9】如图所示,将同一物体分别施以平行于斜面的力,从两个倾角不同的光滑斜面的底端拉至顶端,斜面倾角为和(<),所需的力分别为、,所作的功对应为、,则()
A.<<B.<=
C.==D.>>
【课10】重力为,长为的均匀直棒悬挂成竖直状态,现在棒的下端施加一水平拉力,让棒缓慢转过角后停止转动.如图所示,若不计摩擦,则棒在转动过程中()
A.拉力逐渐变大,拉力不做功
B.拉力逐渐变小,拉力做功为
C.拉力不变,拉力做功为
D.拉力逐渐变大,拉力做功为
【课11】如图所示,将同一金属块分别浸入形状不同、但体积和高度相同的盛满水的容器甲、乙中,且浸入深度相同.若把金属块匀速提起到刚离开水面时,甲、乙两种情况下拉力做的功相比较是()
A.甲多B.乙多C.一样多D.无法判断
【课12】板支于重心点,并在点正上方放一重力的物体(大小不计),另在板上处用一细绳系在地上,设,细绳所能承受的最大拉力为,此时木板处于水平平衡位置,细绳刚好竖直伸直,如图所示.现用一大小为的水平推力使物体沿方向做直线运动,当细绳刚好被拉断时推力对物体做多少功?
知识点2功率
1.概念:
单位时间里完成的功叫功率.功率是描述做功快慢的物理量.
2.功率的公式:
3.功率的单位:
瓦特,简称“瓦”,用“W”表示,常用的单位还有“kW”.其中1W=1J/s,1kW=1000W
4.当物体在F的作用下,以速度匀速运动时,有,由此可知,当功率一定时,力和速度成反比.例如,拖拉机的功率是一定的,当它耕地时,需要很大的动力,故其速度慢一些,当它在平地上行驶时,需要的动力小一些,故其运动的速度较大.另外如汽车以恒定功率行驶,平路上和爬坡时的速度会有很大差别.
5.功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少.
6.功和功率是两个不同的物理量.
7.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,进行比较.
【例1】关于功率下列说法中正确的是()
A.有用功越多,机械的功率越大B.机械做功越快,机械的功率越大
C.机械的功率越大,它能做的功越多D.机械效率越高,机械的功率越大
【例2】关于功率以下说法中正确的是()
A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大
B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比
C.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D.根据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比.
【例3】自行建造的某集装箱吊车,在内把的集装箱匀速竖直向上吊起,这吊车对集装箱做功的功率为,(取.)
【例4】用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为S,运动的时间分别为tl和t2(t1<t2).若物体沿光滑水平面运动时,拉力做的功为W1,功率为P1;物体沿粗糙水平面运动时,拉力做的功为W2,功率为P2,那么( )
A.W1=W2,Pl>P2B.W1>W2,P1=P2
C.W1<W2,Pl>P2D.Wl=W2,Pl<P2
【例5】甲、乙两个同学质量相等,他们都从一楼到二楼,甲快速跑上去,乙慢慢走上去,设甲做功为,功率为,乙做功为,功率为,则()
A.>>B.==
C.=>D.>=
【例6】星期天,小明和爸爸一块去登山.小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸登山时所做的功的功率之比是()
A.5:
6B.6:
5C.15:
8D.2:
3
【例7】如图所示滑轮组,不计绳重和滑轮摩擦.用力水平向右拉动绳端,使重物以的速度做匀速直线运动,已知拉力的功率为,物体重,则()
A.拉力的大小为
B.拉力做的功为
C.物体受到摩擦阻力大小为
D.绳端的移动速度为
【例8】甲、乙两人匀速跑上楼的功率之比是3:
2,两人体重之比为2:
1,甲跑上楼用的时间是,若开动传送带或电梯把甲送上楼用的时间是,当乙用原来速度从向上开动的电梯跑上楼时,所用时间是()
A.B.C.D.
【例9】(多选)如图所示,置于水平桌面上的物体A重490N,物体B重294N,物体B在匀速下降了40cm的过程中,拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离;若用一水平向左的力F拉动物体A,使物体A在5s内匀速移动0.5m(不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦),则下列说法正确的是()
A.拉力F为294N,拉力F的功率为29.4W
B.拉力F为147N,拉力F的功率为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73.5J
【例10】(多选)如图10甲所示,重为80N的物体在大小为30N、水