高中物理功和功率.

高中物理功和功率.
高中物理功和功率.

学习重点:

1、功的概念

2、功的两个不可缺少的要素

3、机械功的计算公式

4、功率的概念及其物理意义

知识要点:

(一)功的概念

1、定义:

如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,物理学中就说力对物体做了功。

2、做功的两个不可缺少的要素:

力和物体在力的方向上发生的位移。(分析一个力是否做功,关键是要看物体在力的方向上是否有位移)

(二)功的公式和单位

1、公式:

W=F·Scosα

即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。

2、功的单位:

在国际单位制中功的单位是“焦耳”,简称“焦”,符号“J”

1J=1N·m(1焦耳=1牛·米)

3、公式的适用条件:

F可以是某一个力,也可以是几个力的合力,但F必须为恒力,即大小和方向都不变的力。

4、两种特殊情况:(从A运动到B)

(1)力与位移方向相同,即α=0°

W=F·S·cos0°=F·S

(2)力与位移方向相反,即α=180°

W=F·S·cos180°=-F·S

5、公式中各字母的正负取值限制:

F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值,α指力和位移之间的夹角,也就是力的方向和位移的方向之间的夹角,α的取值范围是:0°≤α≤180°。

6、参考系的选择:

位移与参考系的选取有关,所以功也与参考系的选取有关。

在中学范围内,计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。

(三)正功与负功

1、功的正负完全取决于α的大小:

(1)当0°≤α<90°时,cosα>0,W>0,此时力F对物体做正功,该力称为物体的“动力”。

(2)当α=90°时,cosα=0,w=0,此时力F对物体做零功,或称力对物体不做功。

(3)当90°<α≤180°时,cosα<0,W<0,此时力F对物体做负功,或称物体克服力F做功,该力称为物体的“阻力”。

2、功是标量,只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。

(四)合力所做的功等于各分力做功的代数和。

即:W

合=W

1

+W

2

+…

(五)功率的概念:

1、功率是描述做功快慢的物理量。

2、功和完成这些功所用的时间的比值,叫做功率。

3、功率是标量。

(六)功率的公式和单位:

1、定义式:

(其中W代表功,t代表做功所用的时间,P代表功率)

2、功率的单位:

(1)在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称“瓦”,符号“W”

1W=1J/S(1瓦=1焦/秒)

(2)千瓦:符号“kw”1kw=1000w(1千瓦=1000瓦)

(七)平均功率与瞬时功率

1、平均功率:

其中是物体在t时间内的平均速度,α是F与之间的夹角。

2、瞬时功率:

P=Fvcosα(当Δt→0时,为瞬时速度)

其中v是物体在某一时刻的瞬时速度,α是F与v之间的夹角。

3、说明:

如果作用于物体上的力为恒力,且物体以速度v做匀速直线运动,则力对物体做功的功率保持不变。在这种情况下,任意一段时间内的平均功率与任一瞬间的瞬时功率都是相同的。

(八)额定功率与实际功率

1、额定功率:机械在正常工作时所允许的最大功率。

2、实际功率:机械在实际工作时的功率

3、机械正常工作的条件:P

实≤P

(九)汽车运行问题

1、在汽车运行问题中,牵引力F和速度v通常方向是一致的,因此其瞬时功率的表达式可以写作:P=F·v。

2、在功率恒定的情况下,牵引力与瞬时速度v成反比。即有较大的牵引力,就必须有较小的速度,用较小的牵引力,就一定有较大的速度。

3、汽车的两种启动方式:(设汽车所受的阻力恒为f,同F在一条直线上)

(1)以恒定功率P

启动:

汽车刚开动时,行驶速度v较小,由于P

=F·v是恒定的,所以牵引力F较

大。F>f,则汽车做加速运动。随着速度v的增大,由P

=Fv可知,F逐渐减小,所以汽车的加速度逐渐减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,当F减小至与

f 相等时,即F=f ,汽车的速度达到最大,v m ,此后汽车以速度v m 做匀速直

线运动。

特别地,如果汽车以额定功率P 额启动、运行,由上面的分析可知,汽车所

能达到的最大速度就是

这个过程可以简单地表示成:

v 小,F 大,a 大v↑F↓ΣF=F-f↓a↓v↑F↓……F=f v m

(2)以恒定牵引力F 0(F 0>f )启动:

汽车刚开动时,行驶速度v 较小,P 实

时,汽车的速度达到最大,v m ,此后汽车以v m 做匀速直线运动。

这个过程可以简单地表示成:

F 0不变,v 小,P 实=F 0v

(3)两种启动方式的v-t 图线如下图所示:

以恒定功率启动 以恒定牵引力启动

典型例题:

例1、一个质量m=1kg 的物体,受到与斜面平行向上的拉力F=10N ,沿斜面向上做匀速直线运动,从斜面底端运动到斜面顶端,已知斜面的倾角为370,高

(完整版)高中物理功和功率试题有答案

高中物理功和功率练习题 一、选择题(带“▲”为多选题) 1.足球运动员一脚把足球踢出,足球沿水平地面运动,速度逐渐变小,在球离开运动员以 后的运动过程中 ( ) A .运动员对球做了功 B .球克服支持力做了功 C .重力对球做了功 D .球克服阻力做了功 2.▲质量为m 的物体,受水平力F 的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是( ) A .如果物体做加速直线运动,F 一定对物体做正功 B .如果物体做加速直线运动,F 也可能对物体做负功 C .如果物体做减速直线运动,F 一定对物体做负功 D .如果物体做匀速直线运动,F 一定对物体做正功 3.质量为0.5kg 的小球从高空自由下落,经2s 落到地面,在小球下落过程中重力做功的平 均功率是 ( ) A .5W B .10W C .50W D .100W 4.一物体由H 高处自由落下,当物体的动能等于势能时,物体所经历的时间为 ( ) A .g H 2 B .g H C .g H 2 D .以上都不对 5.一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动,从某时刻起,小车所受到的牵引力F 和阻 力F 1随时间的变化规律如图(甲)所示,则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图(乙)( ) 6.▲某物体做变速直线运动,则下列说法中不正确... 的是 ( ) A .若改变物体速度的是重力,物体的机械能不变 B .若改变物体速度的是摩擦力,物体的机械能必定减少 C .若改变物体速度的是摩擦力,物体的机械能可能增加 D .在物体速度增加的过程中,物体的机械能必定增加 7.▲质量为m 的汽车,发动机的功率恒为P ,摩擦阻力恒为F 1,牵引力为F ,汽车由静止开 始,经过时间t 行驶了位移s 时,速度达到最大值v m ,则发动机所做的功为 ( ) A .Pt B .Fs C .2m 1 2 mv D .221m 2mP Ps F v 8.▲某人把原来静止于地面上的质量为2kg 的物体向上提起1m ,并使物体获得1m/s 的速 度,取g =10m/s 2 ,则这过程中下列说法中正确的是 ( ) A .人对物体做的功为21J B .合外力对物体做的功为21J C .合外力对物体做功20J (甲) (乙) A B C D

人教版高中物理必修二解题方法——功和功率物理二

解题方法: 1、变力做功问题: 仅适用于恒力对做直线运动的物体做功, (1)变力做功或物体做曲线运动时力做功就不能用功的定义式来计算。在一些特殊情况下,仍可用上述功的定义公式来计算。 如某人以F的水平拉力拉一物体沿半径为R的圆形轨道走一圈,人对物体做功后变力做功且物体做曲线运动(如图),不能用公式进行计算。如果将曲线分成若干小段,各小段的位移依次为,只要每一小段位移取得足够小,可以认为每一小段位移的方向与那一段位移的起点所作的曲线的切线方向(即F的方向)一致,在这一小段位移上力F所做的功可以计算,把各小段上F做功加在一起,就是拉力F所做的功 而 所以有 (2)如果物体做直线运动,作用力的大小随着位移的增大而均匀变化,可以用平均作用力乘位移来计算变力所做的功。 例如,把劲度系数为k的弹簧拉长x,拉力所做的功 (3)利用力-位移图像可求功. 如图甲所示表示恒力的力-位移图像,横坐标表示力F在位移方向上的分量,功W的数值等于直线下方画有斜线部分的面积. 上题物体受到的水平力F随着物体位移s的变化图像如图所示,我们设定一些数值: 可见力随位移的增大均匀增大。用类似于证明v-t图像与横轴围成的面积在数值上等于位移s(因为s=vt)一样,我们也能证明,F-s图像与横轴围成的面积在数值上等于力F所做的功W(W=F?s)。此变力在物体发生20m位移的过程中做的功在数值上等于图中阴影线标出的梯形面积。 如图乙所示表示变力的力-位移图像,曲线下方画有斜线部分的面积就表示变力所做的功,它近似地等于成阶梯形的小矩形面积的总和. (4)用动能定理来解决变力做功是十分重要而且方便的,我们将在以后学习。 (5)在有些情况下,变力不对物体做功,如图所示, 物体沿曲面下滑过程中,支持力的大小和方向都发生变化,用将位移分段的方法,将曲线分成非常短的一段段小位移,在每一小段位移内,N的大小和方向可以认为是不变的,且与这一段位移垂直,根据功的计算公式,支持力在这一小段上不做功,所以支持力在物体运动的全过程中都不做功,可见支持力始终与物体运动方向垂直。 2、关于摩擦力做功的问题: 不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可能不对物体做功。力做功是要看哪个力对哪个物体在哪个过程中做的功,而不是由力的性质来决定的。力做正功还是做负功要看这个力是动力还是阻力。摩擦力可以是动力也可以是阻力,也可能与位移方向垂直。 滑动摩擦力对物体做负功——物体克服滑动摩擦力做功,这是比较常见的情形。滑动摩擦力

高中物理必修二公式

t ?t g v ?=?v ?高中物理必修二公式 第五章 曲线运动 一、平抛运动公式 1.水平分运动: 匀速直线运动 水平位移: x = 0v t 水平分速度:x v = 0v 2.竖直分运动: 初速度为零的匀加速直线运动(即自由落体运动) 竖直位移: y =21g t 2 竖直分速度:y v = g t gy v y 22= 3.合速度: v = y x v v + tan =x y v v =0 v gt — 4.合位移: 22y x l += tan α= x y =0 2v gt 即:tan =2 tan α 速度方向延长线过水平位移中点x /2 5.飞行时间: g h t 2= 6.水平射程: x =0v t =g h v 20 其中:h 为下落高度 7.速度改变量:任意相等时间间隔内的速度改变量相同,方向恒为竖直向下 / 二、匀速圆周运动公式 1、线速度:v (矢量)单位:米/秒(m/s ) 公式:v =t s ??=r=T r π2=2πf r=2πn r (或30 nr π) 2、角速度:(矢量)单位:弧度/秒(rad/s ) 公式:=t ??θ=r v =T π2=2πf =2πn (或30 n π)(转速n 前者单位为r/s 后者为r/min ) 3、向心加速度:n a (矢量)单位:米2/秒(m 2/s ) 公式:n a =t v ??=r v 2 =ω2r=224T r π=4π2fr=v ω 4、向心力:n F (矢量)单位:牛(N ) 公式:n F = m n a =m r v 2 =m ω2r=m 2 24T r π l v

5、周期:T (标量) 单位:秒(s ) , 周期与频率的关系:f T 1 = 6、频率:f (标量) 单位:赫兹,简称:赫,符号:Hz 7、转速:n (标量) 单位:转/秒(r/s) 或 转/分(r/min) 与频率的关系:f=n (转速单位为r/s ) 注意:(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。 (2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。 (3)氢原子核外电子绕核作匀速圆周运动的向心力是原子核对核外电子的库仑力。 第六章 万有引力与航天 1.万有引力定律:公式:F=G 221r m m (适用条件:只适用于质点间的相互作用) G 为万有引力恒量:G = ×10-11 N ·m 2 / kg 2 / 2.在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力加速度; r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离地面或天体表面的高度)) (1)、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '422 222mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得: ① 天体的质量: ,注意是被围绕天体(处于圆心处)的质量。 ② 行星或卫星做匀速圆周运动的线速度: ,轨道半径越大,线速度越小。 ③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度: ,轨道半径越大,角速度越小。 ④ 行星或卫星做匀速圆周运动的周期: ,轨道半径越大,周期越大。 、 ⑤ 行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径: ,周期越大,轨道半径越大。 ⑥ 行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度:2r GM a = ,轨道半径越大,向心加速度越小。 ⑦ 地球或天体重力加速度随高度的变化:22) ('h R GM r GM g +== 特别地,在天体或地球表面:20R GM g = 022) ('g h R R g += ⑧ 天体的平均密度:323323 233 44R GT r R GT r V M πππρ=== 特别地:当r=R 时:G T πρ32= 2324GT r M π=r GM v =3 r GM =ωGM r T 324π=3224πGMT r =

初二物理《功和功率》

14.功和功率: 填空 1.(2011年阜新)小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子,但没有推动,此时他对桌子的推力桌子所受到的阻力(填“大于”、“小于”或“等于”),此过程中小明 (填“有”或“没有”)做功。 等于没有 2.(11常州)小明用弹簧测力计水平拉着重10N的木块在水平木板上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图所示,则木块受到的摩擦力是 N,水平木板对木块的支持力是 N.若小明拉着木块匀速向右移动了0.5m,则拉力做的功是 J,重力对木块做的功是 J. 3.4 10 1.7 0 (11赤峰)物理学中,常用新的物理量对不同事物进行比较,比如要比较物体运动的快慢,需要引入速度;要比较做功的快慢,需要引入;要比较压力的作用效果,需要引入。 功率;压强 (2011年广东)在水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为____J;工人对木箱做功为____J;箱子运动的平均速度为____m/s。 0;600;1.5; (2011宁波)2011年5月15日,在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中,刘翔首次采用七步上栏技术,并以13.07s获得冠军,创造了该项目今年世界最好成绩! (1)在这次比赛中,刘翔跑完110m的平均速度是 m/s;(保留两位小数) (2)若体重为87kg的刘翔在跨栏时重心上升了0.32m,则他每跨过一个栏需要克服重力做功 J。(g取10N/kg) 25.8.42 278.4 (2011济宁)一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 N。 20 (11南京)某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,当它在水平路面上以v =36 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电压U=300 V,电流I=50 A.在此行驶状态下,驱动电机的输入功率是 W;若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率,则汽车所受阻力为 N. 1.5×104;1.35×103

高中物理功和功率典型例题精析

高中物理功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则[ ] A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma, 匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移S2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2. [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系. 因此选项A、B、C的结论均可能出现.故答案应选D. [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知:恒力对物体做功的多少,只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小,而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关.在一定的条件下,物体做匀加速运动时力对物体所做的功,可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功. [例题2]质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m 的小物块,如图8-1所示.现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板摩擦因数为μ,求把长木板抽出来所做的功.

[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功. [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上,头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景,为此要认真画好草图(如图8-2).在木板与木块发生相对运动的过程中,作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力,作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力,由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和,而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成,再根据恒力功的定义式求出最后结果.

八年级物理功和功率计算题练习

功和功率计算题练习 1、在粗糙的水平面上,用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m,在此过 程中 A.推力做了5000J的功B.推力做了1000J的功 C.重力做了5000J的功D.重力做了1000J的功 2、体育课上两位同学进行爬杆比赛,假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如 果要粗略比较一下两人做功的大小,需要知道的物理量是 A.爬杆的速度B.爬杆的时间C.两人的体重D.杆的具体高度 3、如图所示,甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼,甲对木箱做 的功________乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”). 4、如图所示,用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m,不计摩擦和滑轮 重,所施加的拉力F=_______N,这一过程中拉力F做功______J。 5、如图所示,物体A以2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为3N,水平拉力F多大?物体A受到的摩擦力Ff又是多大?2s拉力F做功W为多少J?(滑轮、弹簧测力计的重力以及滑轮与绳的摩擦不计) 6、如图所示,重物的质量为m=1kg,动滑轮及绳子的质量、摩擦不计。 竖直向上拉绳子,重物从静止开始以5m/s的速度上升,则拉力F 在1s内做功为多少? 7、小跳同学每次放学回家要背着沉重的书包爬上约15m高的楼,累得气喘吁吁。小跳同 学和书包总重600N,爬楼用时3min。求:(1)小跳背书包爬楼克服重力所做的功;(2)小跳爬楼克服重力做功的功率。

8、上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。在一次测试中,汽车在水平 路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m。 (1)汽车受到水平方向的阻力是多少? (2)汽车牵引力所做的功和功率是多少? 9、为了增强体能,全班同学进行爬楼训练。体重500N的小刚在10s内连续爬梯的总高度 为7m。求: (1)小刚爬楼梯所做的功; (2)小刚爬楼梯的功率。 10、建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块,某工人将500N重的砖块一次匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力是200N,所用的时间是20s.求这次提 升砖块过程中 (1)工人所做的有用功; (2)工人做功的功率。 11、如图,小明同学质量为50kg,背着重为15N的书包,书包带与 小明的肩部接触的总面积为300cm2,g=10N/kg,求: (1)小明背着书包走到了三楼的课室,在这过程中他做的功。 (2)此过程小明总共用了20s的时间,他做功的功率是多少?

(完整版)高中物理功和功率要点归纳

学习重点: 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点: (一)功的概念 1、定义: 如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素: 力和物体在力的方向上发生的位移。(分析一个力是否做功,关键是要看物体在力的方向上是否有位移) (二)功的公式和单位 1、公式: W=F·Scosα 即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余 弦三者的乘积。 2、功的单位: 在国际单位制中功的单位是“焦耳”,简称“焦”,符号“J” 1J=1N·m(1焦耳=1牛·米) 3、公式的适用条件: F可以是某一个力,也可以是几个力的合力,但F必须为恒力,即大小和方向都不变的力。 4、两种特殊情况:(从A运动到B) (1)力与位移方向相同,即α=0° W=F·S·cos0°=F·S (2)力与位移方向相反,即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制:F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值,α指力和位移之间的夹角,也就是力的方向和位移的方向之间的夹角,α的取值范围是:0°≤α≤180°。 6、参考系的选择: 位移与参考系的选取有关,所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内,计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 (三)正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小: (1)当0°≤α<90°时,cosα>0,W>0,此时力F对物体做正功,该力称为物体的“动力”。 (2)当α=90°时,cosα=0,w=0,此时力F对物体做零功,或称力对物体不做功。 (3)当90°<α≤180°时,cosα<0,W<0,此时力F对物体做负功,或称物体克服力F做功,该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量,只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 (四)合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即:W合=W1+W2+… (五)功率的概念:

初二物理功和功率计算题汇编

功和功率 计算题 1、一辆汽车以20米/秒的速度在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力是8×103牛,发动机在5分钟内做了多少功? 2、某人用水平推力将重600牛的物体在4分钟内沿水平面推行550米,做了6.6×104焦的功。求:人的推力 3、起重机一0.5米/秒的速度匀速提升某一物体,在2分钟内做了5.88×105焦功,求:被提升物体的质量。 4、如图10所示,是某举重运动员在0.5秒内由支撑到起立将杠铃举起的过程中拍摄的两张照片,由照片和表格中所提供的信息,求:(1)运动员由支撑到起立过程中对杠铃所 做的功;(2 5一辆电力机车的功率是5.5×103千瓦,以20米/秒的速度沿直线匀速行驶1小时。求: (1) 电力机车行驶的距离 (2) 电力机车做的功 (3) 电力机车的牵引力 6、一部塔式起重机的功率为7.5千瓦,在1分钟内能把多少质量的建筑材料匀 图10

速送到50米高处? 7、一辆匀速行驶的汽车,车重1.0×104牛,速度72千米/小时,受到的阻力是2.5×103牛,求:(1)30分钟内汽车行驶的路程。(2)汽车的功率 8、一台水泵的功率是 10千瓦,他在5秒内可以做多少功?这些功可以把多少千克的水抽到16米高处? 9、一辆汽车在1分40秒内,在平直公路上匀速行驶了1000米,汽车发动机的功率3×104瓦,求:(1)汽车在这段路程中所做的功;(2)汽车行驶是汽车发动机对汽车的牵引力。 10、木工用49牛的拉力锯木块,每拉一次行程为0.5米,每拉一次行程锯入木块2毫米,如果他在40秒内把一块20厘米厚的木块锯断,求:(1)木工对锯做的功;(2)木工的功率。 11、某建筑工地上的起重机要将1×104牛顿重的钢筋水泥板匀速提升到楼顶,提升的高度为 10米,所用时间为50秒,求: (1)起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力;

(完整word版)高中物理功和功率典型例题解析

功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则[ ] A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma, 匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移S2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2. [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系. 因此选项A、B、C的结论均可能出现.故答案应选D. [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知:恒力对物体做功的多少,只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小,而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关.在一定的条件下,物体做匀加速运动时力对物体所做的功,可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功. [例题2]质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m 的小物块,如图8-1所示.现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板摩擦因数为μ,求把长木板抽出来所做的功.

[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功. [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上,头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景,为此要认真画好草图(如图8-2).在木板与木块发生相对运动的过程中,作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力,作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力,由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和,而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成,再根据恒力功的定义式求出最后结果.

高一必修二物理功和功率练习题带答案解析讲解

7.3 功率同步练习题解析(人教版必修2) 1.质量为m的木块放在光滑水平面上,在水平力F的作用下从静止开始运动,则开始运动时间t后F的功率是()。 A. 2 2 F t m B. 22 2 F t m C. 2 F t m D. 22 F t m 2.一辆小车在水平路面上做匀速直线运动,从某时刻起,小车受到的牵引力F和阻力f随时间的变化规律如图所示,则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是()。 3.近年我国高速铁路技术得到飞速发展,2010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1千米,刷新了世界记录,对提高铁路运行速度的以下说法,错误的是()。 A.减少路轨阻力,有利于提高列车最高时速 B.当列车保持最高时速行驶时,其牵引力与阻力大小相等 C.列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术 D.将列车车头做成流线形,减小空气阻力,有利于提高列车功率 4.如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒为f,使皮带以速度v 匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是()。 A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B.人对皮带不做功 C.人对皮带做功的功率为mgv D.人对皮带做功的功率为fv 5.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其vt图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10 m/s2,则()。

A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为30 m/s 6.纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920 kg,在16 s内从静止加速到100 km/h(即27.8 m/s)。受到恒定的阻力为1 500 N,假设它做匀加速直线运动,其动力系统提供的牵引力为____N。当E1概念车以最高时速120 km/h(即33.3 m/s)做匀速直线运动时,其动力系统输出的功率为____kW。 7.一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标: 规格 车型26型电动自行车 整车质量30 kg 最大载重120 kg 额定输出功率120 W 额定电压40 V 额定电流3.5 A 质量为M=70 kg F f恒为车和人总重的0.02倍,g取10 m/s2。则在电动自行车正常工作时,人骑车行驶的最大速度为多少? 8.图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v m=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求: (1)起重机允许输出的最大功率; (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

高中物理功和功率汇总

一、功的概念 1.功的定义 (1)一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,这个力就对物体做了功 (2)做功的两个条件:力和在力的方向上发生位移 2.功的计算 (1)功的表达式:W = F·scosα。其中s是物体位移的大小,α是力与物体位移的夹角。这个公式可以理解为力投影到位移方向上,或位移投影到力的方向上 注意:①W = F·scosα只能用来计算恒力做功,变力做功则不适合 ②公式力的F与S应具有同时性:计算力F做功时所发生的位移,必须是在同一个力F持续作用下发生的; ③某个力F对物体做的功,与物体是否还受到其他力或其他力是否做功以及物体的运动状态都无关。 (比如上图求F做功时,物体还受到重力、重力不过功,但这些与所求W无关。同上图,不管物体匀速运动,加速运动或减速运动,W都应该为F·scosα) ④位移s在计算时必须选择同一参考系,一般选地面 (2)功的单位:焦耳,简称焦,符号J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m 的位移时所做的功 例1.下面距离的情况中所做的功不为零的是() A.举重运动员,举着杠铃在头上停留3s,运动员对杠铃做的功 B.木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功 C.一个人用力推一个笨重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功 D.自由落体运动中,重力对物体做的功 二、正功和负功 1.功的正负 功是标量,只有大小没有方向,力对物体做正功还是负功,由F和s方向间的夹角大小来决定。根据 W=F·scosα知 (1)正功:当0≤α<90°时,cosα>0,则W>0,此时力F对物体做正功。 (2)不做功:当α= 90°时,cosα= 0,则W = 0,即力对物体不做功 (3)负功:当90°<α≤180°时,cosα<0,则W<0,此时力F对物体做负功,也叫物体克服力F做功 2.功的正负的物理意义 因为功是描述力在空间位移上累积作用的物理量,是能量转化的量度,能量是标量,相应的功也是标量。 功的正负有以下含义:

高中物理必修二功和能

专题二 第1讲 功 功率和动能定理 考向一 功和功率的计算 (选择题) 1.恒力做功的公式 W =Fl cos α(通过F 与l 间的夹角α判断F 是否做功及做功的正、负)。 2.功率 (1)平均功率:P =W t =F v cos α。 (2)瞬时功率:P =Fv cos α(α为F 与v 的夹角)。 [例1] (2014·全国新课标Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v 。若将水平拉力的大小改为F 2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v 。对于上述两个过程,用WF 1、WF 2分别表示拉力F 1、F 2所做的功,W f 1、W f 2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( ) A .WF 2>4WF 1, W f 2>2W f 1 B .WF 2>4WF 1, W f 2=2W f 1 C .WF 2<4WF 1, W f 2=2W f 1 D .WF 2<4WF 1, W f 2<2W f 1 [思路探究] (1)两次物体的加速度、位移存在什么关系? 提示:因为前后两次t 相等,由a =v t ,x =v 2 t 知,a 1∶a 2=1∶2,x 1∶x 2=1∶2。 (2)两次合力做功存在什么关系? 提示:由动能定理知W 合1∶W 合2=1∶4。 [解析] 由x =v t 知,前后两次的位移之比x 1∶x 2=1∶2,由W f =fx 知W f 1∶W f 2=1∶2;由动能定理知,WF 1-W f 1=12mv 2,WF 2-W f 2=12 m ·(2v )2 ,所以WF 2-W f 2=4(WF 1-W f 1),又 因为W f 2=2W f 1,所以4WF 1-WF 2>0,即WF 2<4WF 1,C 正确。 [答案] C [感悟升华] 计算功和功率时应注意的问题 1.(2014·乐山模拟)如图所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,在液压机的作用下,车厢与水平面间的θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中,下列说法正确的是( )

新人教版八年级物理下册第十一章功和功率专题

第十课时功和功率专题 知识点梳理: 1.物理学中所说的做功包括两个必要因素:;。并且把和物体在的方向上移动的乘积叫做机功,简称功。功的计算公式,功的单位是。 2.功率是表示物体做功的物理量。计算功率大小的公式是。功率的单位是,符号是。根据功率公式及速度公式,可以推出计算功率的另一个公式。 例一:步行不仅是一种简易的健身运动,而且还能方便地对一些长度进行估测. (1)小华测出自己的步距为,他从教学楼的一端走到另一端,共走了84步,则教学楼的长度是多少如果这个过程用时35s,则他的步行速度是多少 (2)小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功.如果小华的质量为50kg,请根据图中小华测量的有关数据,计算他每走一步克服重力所做的功(g取10N/kg). 例二:如图是引体向上的示意图,在体育课中,小明同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小明的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高,求:(g取10N/kg)(1)小明每做一次引体向上所做的功是多少 (2)小明整个过程中的功率是多少 例三:节能电动车为人类提供了绿色交通服务,某国产品牌电动汽车是一款高速纯电动轿车,其质量为,每个轮子与地面的接触面积为,当它以90km/h的速度在乎直路面上匀速行驶时,受到的摩擦阻力为2500N.(g=10N/kg)求: (1)电动轿车对路面的压强是多大 (2)电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时,电动机的牵引力是多大 (3)当电动轿车以时速108km/h匀速行驶时,功率多大 巩固练习

高中物理 一、功和功率练习题

一、功和功率练习题 一、选择题 1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[] (1)用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s. (2)用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s. (3)斜面倾角为θ,与斜面平行的推力F,推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s.[] A.(3)做功最多B.(2)做功最多 C.做功相等D.不能确定 2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[] A.滑动摩擦力总是做负功 B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功 C.静摩擦力对物体一定做负功 D.静摩擦力对物体总是做正功 3.如图1所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F 的作用下沿平面移动了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中[] A.摩擦力做的功为fs B.力F做的功为Fscosθ C.力F做的功为FssinθD.重力做的功为mgs

4.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时,如图2所示,物体m相对斜面静止,则下列说法中不正确的是[] A.摩擦力对物体m做功为零 B.合力对物体m做功为零 C.摩擦力对物体m做负功 D.弹力对物体m做正功 5.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。[] A.mgh B.mαh C.m(g+α)h D.m(g-α)h 6.将横截面积为S的玻璃管弯成如图3所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K,往左、右管中分别注 在上述过程中,重力对液体做的功为。[] 上作用一个 3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[] A.4 J B.12 J

人教版高中物理必修二功和功率练习题

高一必修二单元检测题一 1 、关于功率下列说法中正确的是:( BD ) A.功率大说明物体做的功多。 B.功率小说明物体做功慢。 C.由P=W/t可知,机器做功越多,其功率越大 D .单位时间机器做功越多,其功率越大 2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[B] A.滑动摩擦力总是做负功 B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功 C.静摩擦力对物体一定做负功 D.静摩擦力对物体总是做正功 3.如图1所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中[C] A.摩擦力做的功为fs B.力F做的功为Fscosθ C.力F做的功为FssinθD.重力做的功为mgs 4.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s 时,如图2所示,物体m相对斜面静止,则下列说法中不正确的是[A] A.摩擦力对物体m做功为零 B.合力对物体m做功为零 C.摩擦力对物体m做负功 D.弹力对物体m做正功

5.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。[C] A.mgh B.mαh C.m(g+α)h D.m(g-α)h 6.把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中[AD] A.重力所做的功为零B.重力所做的功为2mgh C.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh 7.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=t1时刻F的功率是[C] 8.如图6所示,物体质量1kg,斜向上拉F=10N,物体和水平面间的滑动摩擦因数μ=0.25,物体在F的作用下前进10m。则在这段时间内,拉力F对物体做的功为多少? 9如图8所示,物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑,m、H已知,求: (1)物体滑到底端过程中重力的功率。 (2)物体滑到斜面底端时重力的功率。

(完整word版)初二物理功和功率计算题

功和功率计算题 1、一辆汽车以20米/秒的速度在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力是8×103牛,发动机在5分钟内做了多少功? 2、某人用水平推力将重600牛的物体在4分钟内沿水平面推行550米,做了6.6×104焦的功。求:人的推力 3、起重机一0.5米/秒的速度匀速提升某一物体,在2分钟内做了5.88×105焦功,求:被提升物体的质量。 4、如图10所示,是某举重运动员在0.5秒内由支撑到起立将杠铃举起的过程中拍摄的两张照片,由照片和表格中所提供的信息,求:(1)运动员由支撑到起立过程中对杠铃所做的功;(2 杠铃长度 1.4米 杠铃重力1000牛 运动员质量80千克 举起高度0.8米图 10 5一辆电力机车的功率是5.5×103千瓦,以20米/秒的速度沿直线匀速行驶1小时。求: (1)电力机车行驶的距离 (2)电力机车做的功 (3)电力机车的牵引力 6、一部塔式起重机的功率为7.5千瓦,在1分钟内能把多少质量的建筑材料匀

速送到50米高处? 7、一辆匀速行驶的汽车,车重1.0×104牛,速度72千米/小时,受到的阻力是2.5×103牛,求:(1)30分钟内汽车行驶的路程。(2)汽车的功率 8、一台水泵的功率是 10千瓦,他在5秒内可以做多少功?这些功可以把多少千克的水抽到16米高处? 9、一辆汽车在1分40秒内,在平直公路上匀速行驶了1000米,汽车发动机的功率3×104瓦,求:(1)汽车在这段路程中所做的功;(2)汽车行驶是汽车发动机对汽车的牵引力。 10、木工用49牛的拉力锯木块,每拉一次行程为0.5米,每拉一次行程锯入木块2毫米,如果他在40秒内把一块20厘米厚的木块锯断,求:(1)木工对锯做的功;(2)木工的功率。 11、某建筑工地上的起重机要将1×104牛顿重的钢筋水泥板匀速提升到楼顶,提升的高度为 10米,所用时间为50秒,求: (1)起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力; (2)起重机对钢筋水泥板所做的功是多少焦耳; (3)起重机的功率是多少瓦特。 12、农村用小电机带动小水泵从5米深水面的井中抽水,送到5米高的水箱中,水箱的容 积为1m3(即水的质量为1000千克),用10分钟把水箱送满。求:(1)小水泵送水做了多少功;(2)做功的功率是多大。

鲁科版高中物理必修二《功和功率》.docx

高中物理学习材料 福安二中物理必修2期末复习——《功和功率》 一、本题共16小题,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确. 1.关于功是否为矢量,下列说法正确的是( ) A.因为功有正功和负功,所以功是矢量 B.因为功没有方向性,所以功是标量 C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量 D.力是矢量,功也是矢量 2.质量分别为m1和m2的两个物体,m1W2 B.W1P2 C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2 7.关于力对物体做功.如下说法正确的是( ) A.滑动摩擦力对物体一定做负功 B.静摩擦力对物体可能做正功 C.作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D.合外力对物体不做功,物体一定处于平衡状态 8.用轻绳拴一个质量为m的小球以加速度a向上提升一段距离s,则拉力对小球做的功为( ) A.mgs B.m(g+a)s C.mas D.m(g-a)s 9.如图1-3所示,质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上,下列说法正确的是( ) A.若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块没有做功

八年级物理功和功率

用爱和赞美激发孩子的潜能,用科学合理的教学方法铸就学生的未来!功和功率知识点1:功: 1、功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。 2、力学里所说的功包括两个必要因素:① 作用在物体上的力;② 物体在力的方向上通过的距离。3、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。①有力无距离。例:用力推桌子,没有推动。②有距离无力。例:踢出去的足球在操场上滚动。③力和距离垂直。例:提着水在水平路面行走。某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中巩固:☆人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。 4、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。W = F×S 公式:5、功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。 6、应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。知识点2:功率1、定义:单位时间里完成的功2、物理意义:表示做功快慢的物理量。3、公式:W = P t P = Fv 4、单位:主要单位是瓦特,符号是W 。常用单位kW MW 马力。36换算: 1kW=10W 1MW=10 W 1马力=735W 某小轿车功率66kW,

它表示:小轿车1s 内做功66000J 5、功率的正确理解:功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功。 用爱和赞美激发孩子的潜能,用科学合理的教学方法铸就学生的未来!题型一:判断是否做功【例1】下列情况中,力对物体做了功的是() A、起重机吊着工件静止在空中 B、小刚用300N的力提一桶水在平直路上行走100m C、木块在水平光滑的冰面上匀速直线运动D、小明用力推行李车使车在水平路面上前进【例2】下列关于功的各种说法中,正确的是() A. 只要有力作用在物体上,就一定做了功B.只要物体移动了距离,就一定做了功C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功【例3】下列关于做功多少的一些说法,正确的是() A、物体通过的距离越长,做功越多. B、作用在物体上的力越大,做功越多. C、外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功越多. D、以上说法都不对. 【例4】光滑的水平面上和粗糙的水平面上推车,如果所用的力和作用时间相同,并且车在光滑面上通过的距离远,则推力对小车做的功是()A.在光滑的水平面上做功较多B.在粗糙平面上做功较多C.在两个水平面上做功一样多D.要由车通过这段距离的时间决定【例5】甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两

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