1、功和功率(考查范围:功和功率)姓名_ 班级_ 得分_附 本章知识概要:(一)如何判断物体的做功情况1.理解判断的依据 依据:见课本P207做功的两个必要因素.重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”.2.明白不做功的三种情况A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图142).此情况叫“劳而无功”.B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.3.在分析做功情况时还应注意以下几点A.当物体的受力方向与运动方向不
2、垂直时,这个力就要做功.B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为WGh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为Wfs.(二)对公式WFs的理解1.公式 一般式 WFs 常用式 WGh(克服重力做功)或Wf阻s(克服摩擦阻力做功)2.单位 焦耳(J)3.注意事项 A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.B.F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一
3、重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)C.做功的多少,由WFs决定,而与物体的运动形式无关.(三)怎样理解功率的概念1.物理意义 表示物体做功的快慢.2.定义 物体在单位时间内所做的功.3.计算式 PW/t.4.单位 瓦(W).5.注意事项 A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.B.由PW/t变
4、形为PFv可知:功率一定时,力F与速度v成反比.(四)理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1.功的原理 使用任何机械都不省功.A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W人对机械W机械对物体W手或 W总W有.B.对于实际机械:W人对机械(W总)W机械对物体(W有)或W总W有W额.2.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.A.有用功(W有) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).求有用功W有,要看使用机械的目的. 对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W有Gh; 对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有f阻s物.B.总功 (W总
5、) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W总Fs.(F为直接作用在机械上的力)C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额G轮h.(五)怎样理解和应用机械效率1.定义 有用功占总功的比值,即.2.物理意义 机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量.若机械效率越大,表示该机械对总功的利用率越高,即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大,或者说额外功占总功的比例越小,也说明该机械的性能越好.3.机械效率为何总小于1?因在使用机械时,不可避免W额0.所以由W总W有W额可知:W有W总,即W乙,P甲P乙 B.W甲W乙,P甲P乙C.W甲P乙 D.W甲
6、W乙,P甲、=、)50(05沈阳市(非课改区)小刚要锯开厚度均匀的木板,每拉一次,据条移动的距离为0.3m,所用的力为180N,连续拉锯50次用了1min,这个过程中小刚做功为_ J,功率_W51用一根杠杆在2秒钟内把一个重196牛的物体匀速举高0.2米,而杠杆的动力作用点下降1米,则动力做功是_焦,动力的功率是_瓦.(杠杆自重不计)52如图,物体A重50牛,若滑轮的重力,绳重及摩擦不计,那么当滑轮在力的作用下以2米/秒的速度匀速上升时,物体A上升的速度是_米/秒,在0.5秒内拉力F做的功是_焦,功率是_瓦.53(04哈尔滨)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
7、,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30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。54(04南通)图为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片,杠铃的质量为100kg,则杠铃重为_N。已知照片中杠铃的实际直径是40cm,根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为_W(g取10N/kg)55(05汕头市(课改区)小刚用力将一桶水从井里提上来,他对 做的功是有用功,他对 做的功是额外功。如果要提高做功效率,应该 。56(05南京市)用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m,所用拉力为25
8、0N,则有用功为 J,该动滑轮的机械效率为 57(05河北省)小红同学在利用如图所示的滑轮组做测滑轮组的机械效率的实验中,用弹簧测力计匀速竖直拉起重8N的物体,物体升高了0.2m,弹簧测力计的示数是_N,在实验过程中对物体所做的有用功是_J,滑轮组的机械效率是_58(05南宁市)如图,物体G的重为16N,手拉绳的力为10N。但物体被匀速拉动提高h时,动滑轮的机械效率为 (不考虑摩擦)。若想增大动滑轮的机械效率,可采用的方法是_ _ 。(答一种即可) 59(05沈阳市(非课改区)如图所示,物重G为600N,用滑轮组将重物匀速提升5m,所用拉力F为250N,滑轮组的机械效率为_若不计摩擦,被提升的
9、物重增加时,滑轮组的机械效率将_(选填变大、变小或不变)60(05四川成都(非课改)小张和小王同学分别用如图所示滑轮相同但绳子绕法不同的两个滑轮组提升相同的重物.小张同学认为自己设计的装置(如图甲)更省力;小王同学认为自己设计的装置(如图乙)机械效率更高.若不计摩擦,你认为甲、乙两个装置中_更省力,而机械效率的关系是_.61(04广西桂林)用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时,在绳的自由端所加拉力大小为40N,自由端通过的距离为12m则此过程中,有用功为_J,拉力做功的总功率为_W,滑轮组的机械效率为_62(05哈尔滨市)一个工人用如图所示的滑轮组在4s内把重350N的货物匀速提起
10、1m,所用的拉力是l00N则拉力做功的功率是_W,此滑轮组的机械效率是_ 63(04江苏淮安)如图所示,在50N的水平拉力F作用下, 重800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120.则滑轮组的机械效率为 _ 若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 _ J64(05桂林课改区)一台功率为40kw的抽水机,机械效率为60,如果要把河水抽到5m高的地方,则每小时抽水机做的总功是_J,其中有用功是_J,所抽水的质量是_kg(g10Nkg)三、作图题(本题包含1小题)65用一机械效率为70%的滑轮组,将重2240N的货物提起,所用拉力为800N,则此时至少需要用几个滑轮,请在方框内画出安装图.四、简答题(本题包含2小题)66(05北京市)小磊同学是班里的大力士,一天他放学回家,看到公路上有一块大石头,他担心大石头会妨碍车辆正常通行。于是,他决定把石头推到路边,但是他费了很大的力,累得满头大汗,石头却一点没动(如图所示)。他的同学小颖恰好路过,看到此情景说:你的行为很值得称赞,但是你对石头并没有做功。你认为小磊同学对石头做功了吗?为什么?67(04辽宁本溪)某同学用如图装置测定滑轮组机械效率,在实验前,请你帮他猜想该装置中可能影响其效率高低的主要因素有哪些?(要求写出两种即可)猜想(1)_;
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