高中物理《功》专题计算

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功与功率概念及计算方法例题和知识点总结

功与功率概念及计算方法例题和知识点总结在物理学中，功和功率是两个非常重要的概念，它们在解决许多实际问题中都有着广泛的应用。

接下来，让我们深入了解一下功和功率的概念、计算方法，并通过一些例题来加深对它们的理解。

一、功的概念功是指力与在力的方向上移动的距离的乘积。

如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。

功的计算公式为：W ＝F × s × cosθ，其中 W 表示功，F 表示作用在物体上的力，s 表示物体在力的方向上移动的距离，θ 表示力与位移方向的夹角。

当θ ＝ 0°时，cosθ ＝ 1，此时力做的功最大；当θ ＝ 90°时，cosθ ＝ 0，力不做功；当 90°＜θ ≤ 180°时，cosθ ＜ 0，力做负功。

二、功率的概念功率是表示做功快慢的物理量，它定义为单位时间内所做的功。

功率的计算公式为：P ＝ W ／ t ，其中 P 表示功率，W 表示功，t 表示完成这些功所用的时间。

功率的单位是瓦特（W），1 瓦特＝ 1 焦耳/秒。

三、功的计算方法例题例 1：一个质量为 5kg 的物体，在水平拉力 F ＝ 20N 的作用下，沿水平地面匀速移动了 4m。

求拉力做的功。

解：因为物体匀速移动，所以拉力 F 与位移方向相同，θ ＝ 0°，cosθ ＝ 1。

根据功的计算公式 W ＝F × s × cosθ，可得：W ＝ 20N × 4m × 1 ＝ 80J例 2：一个重为 100N 的物体，被抬高了 2m 。

求重力做的功。

解：重力方向竖直向下，物体被抬高，位移方向竖直向上，所以θ ＝ 180°，cosθ ＝－1。

重力做的功 W ＝G × h × cosθ ＝ 100N × 2m ×（－1) ＝－200J ，重力做负功，表示物体克服重力做功 200J。

高考物理功与能量：功率与机械效率专题

高考物理功与能量：功率与机械效率专题在高考物理中，功与能量的相关知识一直是重点和难点，而功率与机械效率更是其中的关键部分。

理解和掌握这两个概念，对于解决物理问题、提高物理成绩至关重要。

首先，我们来聊聊功。

功是物理学中一个非常重要的概念，它描述了力在空间上的累积效果。

当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。

功的计算公式是W ＝Fs cosθ，其中 W 表示功，F 是力的大小，s 是位移的大小，θ 是力和位移之间的夹角。

接下来，我们引入功率的概念。

功率表示做功的快慢程度。

想象一下，两个人搬同样多的砖到相同的高度，一个人很快就完成了，另一个人则花费了更长的时间。

那么，完成得快的那个人功率就大。

功率的定义式是 P ＝ W/t，单位是瓦特（W）。

在实际问题中，我们常常会遇到瞬时功率和平均功率的区分。

瞬时功率是指某一时刻的功率，而平均功率则是在一段时间内的功率平均值。

比如，汽车在加速过程中，发动机的功率是不断变化的，我们需要根据具体情况来分析是瞬时功率还是平均功率。

再来说说机械效率。

机械效率是衡量机械性能优劣的重要指标。

以简单的滑轮组为例，我们用滑轮组提升重物时，拉力做的功是总功，而重物重力做的功是有用功。

机械效率就是有用功跟总功的比值，用公式表示为η ＝ W 有／ W 总 × 100%。

机械效率永远小于 1，这是因为在实际的机械中，总会存在各种摩擦力、阻力等因素，导致我们做的功一部分被损耗掉了。

比如，在一个斜面装置中，我们要把物体拉到斜面上，除了克服重力做功，还要克服摩擦力做功，而摩擦力做的功就是额外功。

那么，如何提高机械效率呢？一个常见的方法是减小额外功。

比如，给机器添加润滑油，减小摩擦；或者选择更合理的机械结构，减少无用的能量损耗。

在高考中，关于功率和机械效率的题目类型多种多样。

有时候会让我们计算某个机械的效率，有时候会让我们分析功率的变化情况。

例如，有这样一道题：一台起重机将质量为 1 吨的货物匀速提升 10 米，用时 20 秒，求起重机的功率和机械效率。

功的计算方法与相关题型

功的计算方法与相关题型引言：功是物理学中的一个重要概念，它衡量了物体所做的力量的量度，对于解决各种物理问题具有重要意义。

本文将介绍功的计算方法以及与功相关的常见题型，并通过具体示例加深理解。

一、功的定义及计算方法功是力对物体的作用所做的功用，通常用符号“W”表示。

在力学中，由于力和位移之间的关系是直线的，所以功可以通过以下公式计算：W = Fd cosθ其中，F是作用力的大小，d是物体在力的作用下所发生的位移，θ是力和位移之间的夹角。

二、功的正负以及功的单位根据功的计算公式可知，当作用力和位移的夹角为锐角时，功为正值；当夹角为钝角时，功为负值。

此外，对于静止的物体，即位移为零时，功也为零。

功的单位为焦耳(J)。

三、重力对物体的功重力是我们生活中常见的力之一，因此了解重力对物体的功很重要。

重力对物体的功可以通过以下公式计算：W = mgd cosθ其中，m是物体的质量，g是重力加速度，d是物体在重力作用下的位移，θ是重力和位移之间的夹角。

四、功的应用：加速度问题在解决涉及力和加速度的问题时，功的概念往往有着重要作用。

例如，当物体受到恒定的力作用时，根据牛顿第二定律可以计算出物体的加速度。

而在这个过程中，功的变化与物体的动能变化密切相关。

根据动能定理，可以得到以下公式：W = ΔK其中，W是净功，ΔK是物体动能的改变量。

通过解决相关的题目，我们可以深入理解功与加速度的关系。

五、功的应用：摩擦力问题在考虑摩擦力的情况下，功的计算方法稍有不同。

当物体沿着水平面运动时，摩擦力与位移之间的夹角为180度，此时功的计算公式为：W = -Ff d其中，Ff是摩擦力的大小，d是物体在摩擦力作用下的位移。

需要注意的是，由于夹角为180度，所以功的值为负数。

六、功的应用：斜面问题当物体沿着斜面运动时，力和位移之间的夹角不再是180度，因此功的计算方法也会有所变化。

可以通过将重力分解成平行于斜面和垂直斜面方向的分量，来计算物体在斜面上的功。

高中物理《功》

α
l
物理方法：等效替代
三．功的计算 (1)力 F 与位移 l 同向时：W＝ Fl . (2)力 F 与位移 l 有夹角 α 时：W＝ Flcos α ，其中 F、l、α 分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角． (3) 功的单位是 J 。
四、正功、负功
α 的取值 W 的取值
含义
α＝π2
功W
一、功的定义物体受到力，并在力的方向上发生一段位移，则这个力对物体做了功。
问题1：用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？问题2：图中两人对石头做功了吗？问题3：货物缓慢向右移动的过程中，货物受到的拉力F对货物做功了吗？
功W
一、功的定义
物体受到力，并在力的方向上发生一段位移，则这个力对物体做了功。
W＝0
力 F 不 0
力 F 对物体做正功力 F 对物体做负功 (或说成物体克服力 F 做功)
正功：表示该力促进物体的运动负功：表示该力阻碍物体的运动
所以功有正负，但功是标量。
五.总功的计算
(1) 方法一：几个力对物体做的总功等于各个力分别对物体做功
的代数和，即 W 总＝ W1＋W2＋W3＋…＋Wn
.
(2)方法二：求几个力的总功时，也可以先求这几个力的合力，再
应用功的定义式求合外力做的功，即为总功．W 合＝ F 合·lcos α .
二、做功的两个要素 1 力 2 在力的方向上发生位移
功的计算例1 在平地上，用F=50 N的水平推力推动重G=100 N的箱子，前进了l=10 m，推箱子的小朋友做了多少功？
F l
W=F l =50×10=500J

高中物理功和功率的计算

高中物理功和功率的计算功（Work）是物体由于受力而发生的位移所做的功用。

而功率（Power）则是单位时间内做功的多少，即功的速率。

一、功的计算1.当力的方向与位移方向一致时：功（W）=力（F）× 位移（d）× cosθ其中，θ为力与位移之间的夹角。

2.当力的方向与位移方向垂直时（即θ=90°）：功（W）=力（F）× 位移（d）× cos90° = 0因为cos90°=0，垂直方向上的力对位移没有做功。

3.当力的方向与位移方向相互垂直时（即θ=0°）：功（W）=力（F）× 位移（d）× cos0° = 力（F）× 位移（d）因为cos0°=1，此时功等于力乘以位移。

4.当力的方向与位移方向的夹角为其他角度时：功（W）=力（F）× 位移（d）× cosθ功率（P）表示单位时间内做功的多少，即功的速率。

计算功率的公式如下：功率（P）=功（W）/时间（t）其中，功的单位是焦耳（J），时间的单位是秒（s），功率的单位是瓦特（W）。

功率也可以用力和速度来计算，公式如下：功率（P）=力（F）×速度（v）注意，这里的速度指的是做功物体沿着力的方向运动的速度。

举个例子，假设一个质量为2千克的物体受到10牛的力，沿着力的方向运动了5米的距离，则通过上述的功和功率的计算公式可以得到：1.计算功的大小：功（W）= 10N × 5m × cosθ这里没有给出具体的夹角θ，所以我们无法计算出功的大小，而只能得到一个表达式。

2.计算功率的大小：首先，需要确定时间的大小。

假设时间为2秒，则可得功率（P）= 功（W）/ 时间（t）= [10N × 5m × cosθ] / 2s同样地，由于没有给出具体的夹角θ，所以无法得到具体的功率大小，而只能得到一个表达式。

高中物理中的功是什么如何计算

高中物理中的功是什么如何计算功是物理学中的一个基本概念，它描述了力对物体做功的能力。

在高中物理中，功的计算是一个重要的知识点。

以下是关于功的定义、计算方法和相关概念的详细介绍。

一、功的定义功（W）是指力（F）对物体作用产生的效果，即力使物体移动的能力。

在力学中，功是力、位移和力的方向的乘积。

功的单位是焦耳（J）。

二、功的计算公式1.恒力做功公式：[ W = F s ]其中，( F ) 是力的大小，( s ) 是物体移动的位移，( ) 是力和位移之间的夹角。

2.变力做功公式：[ W = F(s) ds ]其中，( F(s) ) 是力随位移变化的函数，( ds ) 是微小的位移元素。

三、功的性质1.功是标量，不具有方向性。

2.功的大小取决于力和位移的大小，以及力和位移之间的夹角。

3.功可以是正值、负值或零。

正值表示力对物体做正功，负值表示力对物体做负功，零表示力没有做功。

四、功的应用1.判断力对物体做功的正负：当力的方向与位移方向相同时，力对物体做正功；当力的方向与位移方向相反时，力对物体做负功。

2.计算物体受力做的总功：将物体受到的所有力做功的代数和。

3.分析物体在力的作用下的能量变化：功是能量转化的量度，物体受到的功等于物体能量的变化。

五、与功相关的概念1.功率（P）：表示单位时间内做功的大小，计算公式为 [ P = ]，单位是瓦特（W）。

2.动能（K）：物体由于运动而具有的能量，计算公式为[ K = mv^2 ]，其中 ( m ) 是物体的质量，( v ) 是物体的速度。

3.势能（U）：物体由于位置或状态而具有的能量，包括重力势能和弹性势能等。

综上所述，高中物理中的功是力对物体做功的能力，可以通过力和位移的乘积来计算。

功的应用广泛，涉及能量转化、功率计算等方面。

掌握功的概念和计算方法对于学习物理学具有重要意义。

习题及方法：1.习题：一个物体在水平方向上受到一个恒力作用，力的大小为10N，方向与位移方向相同，物体移动了5m。

功的物理公式

功的物理公式功的物理公式在物理学中，功是描述力对物体做出的影响的重要概念。

下面将详细阐述功的定义、计算方法以及相关物理公式。

1. 功的定义在物理学中，功是指一个力对物体的作用产生的效果，它用于描述力对物体做出的影响。

根据定义，功等于力对物体的移动产生的影响，其大小是力和物体移动距离的乘积。

如果力的方向与物体移动方向相同，则功为正，反之则为负。

2. 功的计算方法根据功的定义，可以计算出功的大小。

例如，如果一个长度为1米、质量为1千克的物体受到了2牛顿的水平力，在水平方向上移动了1米，那么它所做的功为2焦耳。

计算公式可以用下面的式子表示：功 = 力 ×距离× cosθ其中，θ是力和物体移动方向之间的夹角。

3. 功的物理公式在物理学中，有许多的公式用于计算功。

下面列举出其中的几个。

3.1. 动能定理动能定理是描述运动物体能量变化的重要公式，给出了动能和做功之间的关系。

如果一物体从速度v1运动到速度v2，则它所做的功可以用下面的公式表示：做功= Δ动能 = 1/2m(v2^2 - v1^2)其中，Δ动能是动能的变化量，m是物体的质量。

3.2. 弹性势能公式弹性势能是形容弹簧或其他弹性体某种状态的物理量，是由于各种弹性形变引起的较小能量。

如果一个弹性体发生弹性形变，则其存储势能可以用下面的公式来计算：势能 = 1/2kx^2其中，k是弹性常数，x是形变量。

4. 总结功是描述力对物体做出的影响的重要概念。

通过计算公式，我们可以计算出物理学中许多与功相关的量，如动能、弹性势能等。

正确认识和理解功的定义和计算方法，对提高我们的物理学学习能力和实践能力具有重要意义。

高中物理必修二-功和能典型一题多变题集锦

必修二功和能典型一题多变题集锦一. 功的计算:1.物体m 在水平力F 的作用下水平向前行驶的位移为L ，如图甲所示，求力F 对物体所做的功。

相关变式题1)物体m 在与水平方向成α角的力F 的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为L ，如图乙所示，求力F 对物体所做的功。

2):如图所示，物体在力作用下在水平面上发生一段位移L ，试分别计算这四种情况下力F 对物体所做的功。

设在这四种情况下力F 和位移L 的大小都相同：F=10N ，L=1m ，角θ的大小如图所示。

3)一个质量m =2kg 的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F 1=10N ，在水平地面上移动的距离s =2m 。

物体与地面间的滑动摩擦力F 2=4.2N 。

求：（1）、F 1、F 2分别对物体做的功。

（2）、F 1、F 2对物体做的总功。

4)：用50N 力拉一个质量为10kg 的物体在水平地面上前进，如图所示，若物体前进了10m ，拉力F 做的功W1=______J ，重力G 做的功W2=______J ，如果物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，物体克服阻力做的功W3=_____J ．5)如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F 提升原来静止的质量为m ＝10 kg 的物体，使其以大小为a ＝2 m /s 2的加速度匀加速上升，求前3 s 内力F 做的功．(取g ＝10 m /s 2)6).如图所示，质量m ＝1.0 kg 的物体从半径R ＝5 m 的圆弧的A 端，在拉力F 作用下从静止沿圆弧运动到顶点B .圆弧AB 在竖直平面内，拉力F 的大小为15 N ，方向始终与物体的运动方向一致．若物体到达B 点时的速度v ＝5 m/s ，圆弧AB 所对应的圆心角θ＝60°，BO 边在竖直方向上，取g ＝10 m/s 2.在这一过程中，求：(1)重力mg 做的功． (2)拉力F 做的功．F(3)圆弧面对物体的支持力F N 做的功． (4)圆弧面对物体的摩擦力F f 做的功7).如图所示，质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l .(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止) 多少？ (2)斜面对物体的弹力做的功为多少？ (3)重力对物体做的功为多少？(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？变式一：若改为向左以加速度a 匀加速移动距离l 呢？变式二：若改为一起向上匀速移动距离l 呢？变式一：若改为一起向上以加速度a 匀加速移动距离l 呢？二、重力势能的相对性1.如图，质量m = 0.5kg 的小球，从桌面上方高h 1 = 1.2m 的A 点下落到地面上的B 点，桌面离地面的高度h 2 = 0.8m ．请按要求填写下表．(g=10m/s ²)相关变式题：1）．物体在运动过程中，克服重力做功50J ，则（）A.重力做功为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50JD.重力做功为-50J2）质量是50kg 的人沿着长L=150m 、倾角为30°的坡路走上土丘，少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了多少？（g 取10m/s 2）3）．(2010·安徽理综)伽利略曾设计如图9所示的一个实验，将摆球拉至M 点放开，摆球会达到同一水平高度上的N 点．如果在E 或F 处钉钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M 点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小( )A ．只与斜面的倾角有关B ．只与斜面的长度有关C ．只与下滑的高度有关D ．只与物体的质量有关\三.机车的启动问题1.一列火车总质量m ＝500 t ，机车发动机的额定功率P ＝6×105 W，在轨道上行驶时，轨道对火车的阻力Ff 是车重的0.01倍，g 取10 m/s2，求： (1)火车在水平轨道上行驶的最大速度； (2)在水平轨道上，发动机以额定功率P 工作，当行驶速度为v 1＝1 m/s 和v 2＝10 m/s 时，火车的瞬时加速度a 1、a 2各是多少； (3)在水平轨道上以36 km/h 速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；变式:若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动， 1)这一过程维持的最长时间。

高中物理：功的计算

高中物理：功的计算【知识点的认识】1．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移．2．功的公式：W＝Flcosα，其中F为恒力，α为F的方向与位移l的方向之间的夹角；功的单位：焦耳（J）；功是标量．3．功的计算：（1）合力的功①先求出合力，然后求总功，表达式为：∑W＝∑F⋅scosθ（θ为合力与位移方向的夹角）②合力的功等于各分力所做功的代数和，即：∑W＝W1+W2+…（2）变力做功：对于变力做功不能依定义式W＝Fscosα直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解．①可用（微元法）无限分小法来求，过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功．②平均力法：若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可将变力的平均值求出后用公式：计算．③利用F﹣s图象，F﹣s图线与坐标轴所包围的面积即是力F做功的数值．④已知变力做功的平均功率P，则功W＝Pt．⑤用动能定理进行求解：由动能定理W＝△E K可知，将变力的功转换为物体动能的变化量，可将问题轻易解决．⑥用功能关系进行求解．【命题方向】题型一：功的计算例1：如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置．用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置．在此过程中：（1）F为恒力，拉力F做的功是FLsinθJ（2）用F缓慢地拉，拉力F做的功是mgL（1﹣cosθ）J．分析：小球用细线悬挂而静止在竖直位置，当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中，由功的公式结合球的位移可求出拉力做功．当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中，则由动能定理可求出拉力做功．解答：（1）当小球用细线悬挂而静止在竖直位置，当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中，则拉力做功为：W＝FS＝FLsinθ（2）当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中，缓慢则是速率不变，则由动能定理可得：W F﹣mgh＝0而高度变化为：h＝L（1﹣cosθ）所以W F＝mgL（1﹣cosθ）故答案为：FLsinθ；mgL（1﹣cosθ）．点评：当力恒定时，力与力的方向的位移乘积为做功的多少；当力不恒定时，则由动能定理来间接求出变力做功．同时当小球缓慢运动，也就是速率不变．题型二：用画图法求功例2：用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比，即F f＝kx（其中x为铁钉进入木块的深度），在铁锤击打第一次后，铁钉进入木块的深度为d．（1）求铁锤对铁钉做功的大小；（2）若铁锤对铁钉每次做功都相等，求击打第二次时，铁钉还能进入的深度．分析：阻力与深度成正比，力是变力，可以应用f﹣d图象再结合动能定理分析答求解．解答：（1）由题意可知，阻力与深度d成正比，f﹣d图象如图所示，F﹣x图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功，故第一次时所做的功：W＝；（2）每次钉钉子时做功相同，如图所示可得：力与深度成正比，则：f＝kd，f′＝kd′，两次做功相同，W＝df＝（f+f′）（d′﹣d），解得：d′＝d﹣d，第二次钉子进入木板的深度：h＝d′﹣d＝（﹣1）d；答：（1）铁锤对铁钉做功的大小为；（2）二次钉子进入木板的深度（﹣1）d；点评：图象法在物理学中应用非常广泛，有时可以起到事半功倍的效果，在学习中要注意应用．【解题方法点拨】1．在计算力所做的功时，首先要对物体进行受力分析，明确是要求哪个力做的功，这个力是恒力还是变力；其次进行运动分析，明确是要求哪一个过程力所做的功．关于恒力的功和变力的功的计算方法如下：（1）恒力做功：对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用W＝Flcosα求解．该公式可写成W＝F•（l•cosα）＝（F•cosα）•l．即功等于力与力方向上的位移的乘积或功等于位移与位移方向上的力的乘积．（2）变力做功：①用动能定理W＝△E k或功能关系W＝△E，即用能量的增量等效代换变力所做的功．（也可计算恒力做功）②当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车以恒定功率启动时．③把变力做功转化为恒力做功：当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程（不是位移）的乘积．如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等．（3）总功的求法：①总功等于合外力的功：先求出物体所受各力的合力F合，再根据W总＝F合lcosα计算总功，但应注意α应是合力与位移l的夹角．②总功等于各力做功的代数和．【知识点的应用及延伸】各种力做功的特点1、重力做功特点（1）重点做功与路径无关，只与物体的始末位置高度差有关．（2）重力做功的大小：W＝mg•h．（3）重力做功与重力势能的关系：W G＝﹣△E p＝E p1﹣E p2．此外，做功多少与路径无关的力还有：匀强电场中的电场力做功，液体的浮力做功等．2．摩擦力做功的特点：（1）静摩擦力做功的特点：①静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．②在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其他形式的能．③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零．（2）滑动摩擦力做功的特点：①滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，当然也可以不做功．②一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两个方面：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能．③一对滑动摩擦力的总功等于﹣f△s，式中△s指物体间的相对位移．④转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即W＝Q（即摩擦生热）．⑤滑动摩擦力、空气摩擦阻力等，在曲线运动或往返运动时等于力和路程（不是位移）的乘积．。

高三物理有关功的几种计算方法

有关功的几种计算方法功是表示力作用于质点并产生一段位移过程的物理量，是个过程量．功是标量，功的正、负表示改变质点运动状态的不同效果，正功使质点的动能增大，负功使质点的动能减小，功的正、负由力矢量和位移矢量的夹角确定．功的计算要明确是什么力在哪段位移过程中的功．功的计算通常有四种途径．1．根据功的定义式计算功恒力做功的公式是W= Fscosθ，已知力F和质点的位移s，已知F矢量与s矢量之夹角θ，就可计算F的功．在匀强电场中电场力的功可表示为W = Eqdcosθ．2．根据功率的公式计算功由P= W / t可求功．3．根据能量的变化计算功功是能量变化的量度，根据能量的变化求功，不仅适用于求恒力功，也适用于求不能用功的定义式简单计算的变力功，所以根据动能定理求功、根据热力学第一定律求功、根据势能的变化求保守力的功等等都是求功的重要途径．4．利用F-x图象和p-V图象计算功F-x函数曲线和p-V函数曲线下的面积可以表示功的数量，例如遵循胡克定律的弹簧，其弹力F与形变量△x的关系如图1所示，k为弹簧的劲度系数．将此弹簧拉伸△x，弹力做负功，功的数值就等于图中画斜线的三角形的面积k△x2 / 2．弹力是保守力．弹力的功是弹性势能变化的量度，所以弹簧从自然长度拉伸（或压缩）△x时，弹性势能大小为k△x2/ 2．理想气体等温变化时的p-V图如图2所示，一定质量的理想气体，保持温度T 不变，体积由V1变化到V2，气体膨胀对外界做的功的数值就等于画斜线部分的面积．这块面积值可用p i△V i的总和表述．如果是等压变化，则W = p△V．p的单位用帕，△V的单位用米3，则功W的单位就是焦．[例1]一质量为2kg的滑块，以4m / s的速度在光滑水平面上向左滑行．从某一时刻起，在滑块上施加一个向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m / s．在这段时间里水平力做的功为[]A．0J B．8JC．16J D．32J[解析]本题用功的定义式、功率公式求力的功比较困难．滑块受的重力、支持力不做功，水平推力第一阶段做负功，第二阶段做正功．但由动能定理可判定水平推力的总功等于零，也就没有必要做多余的分段计算，直接选A作本题的解．[例2]如图3所示，恒力F拉细绳使物体A在水平桌面上产生位移s，恒力方向与水平面成θ角，求此恒力做的功．[解析]如图4所示，与恒力F的作用点相联系的细绳上的质点（小环a），相对于选定的坐标的位移是L，由几何关系可得另解：图3所示的物理过程，可用图5来等效代替，取A和绕过滑轮的一段细绳为研究系统，这个系统在两个F的作用下产生了一段位移s．跟这两个F的作用点相联系的物体上的质点（滑轮）的位移为s，所以两个F做的功为W = Fs + Fscosθ= Fs（1 + cosθ）W与恒力F做的功等效，所以恒力F的功为W F= Fs（1 + cosθ）[例3] 从高20m的楼顶以5m / s的速率抛出一个质量为20g的物体，物体落地时的速率为10 m / s．求空气阻力对物体做的功．[解析]未知阻力f，也不知道物体的位移情况，可以用动能定理求阻力功．W F= 3.25（J）负功．[例4]如图6所示，两个底面积都是S的圆桶，放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h1和h2．已知水的密度为ρ．现将连接两桶的阀门K打开，最后两桶水面高度相等．则这过程中重力做的功等于____．[解析]重力做的功等于K打开前后液柱的重力势能差．将左桶中高为（h1- h2）/ 2的一段水柱移入右桶，其质量为m = ρs（h1- h2）/ 2，重心降低（h1- h2）/ 2，重力势能减小ρSg（h1- h2）2/ 4，所以重力做功ρSg（h1- h2）2/ 4．。

高中物理功的计算与功率的转换

高中物理功的计算与功率的转换在高中物理学中，功是一个重要的概念，它描述了力对物体所做的工作。

同时，功率则衡量了单位时间内完成的功的多少。

本文将介绍如何计算功以及如何将功转换为功率。

一、功的计算在物理学中，功的计算公式为：功 = 力 ×距离× cosθ其中，力是施加在物体上的力，距离是物体在力作用下移动的距离，θ是力的方向与物体移动方向之间的夹角。

例如，如果一个人以40牛的力向前推一个质量为10千克的物体，物体在推力下移动了5米，则该人所做的功可以通过以下公式计算：功 = 40牛 × 5米 × cos0°= 200焦耳（J）二、功率的转换功率是描述单位时间内完成的功的多少，计算公式为：功率 = 功 / 时间其中，功以焦耳为单位，时间以秒为单位，功率以瓦特为单位。

例如，如果一个人以200焦耳的功向前推一个质量为10千克的物体，花费的时间为2秒，则该人的功率可以通过以下公式计算：功率 = 200焦耳 / 2秒= 100瓦特（W）三、功与功率的实际应用功和功率的概念在日常生活和工程领域中有着广泛的应用。

以下是两个例子：1. 电力消耗与功率在家庭用电中，我们常常会看到电器设备的功率标识，如电视机的功率为100瓦特。

这意味着当我们打开电视机并使其工作时，它每秒钟会消耗100焦耳的电能。

如果电视工作了1小时，那么所消耗的总电能为：总电能 = 功率 ×时间= 100瓦特 × 3600秒= 360,000焦耳（J）2. 汽车引擎的功率转换汽车引擎的功率通常用马力（horse power）来描述。

马力是一种功率单位，1马力约等于745.7瓦特。

当汽车引擎输出200马力时，我们可以使用下面的公式来计算其功率：功率 = 200马力 × 745.7瓦特/马力= 149,140瓦特（W）四、总结本文介绍了高中物理中功的计算方法以及如何将功转换为功率。

备战高考物理计算题专题复习《功和能综合计算》(解析版)

《功和能综合计算》一、计算题1.如图所示，水平传送带长，且以的恒定速率顺时针转动，光滑曲面与传送带的右端B点平滑链接，有一质量的物块从距传送带高的A点由静止开始滑下已知物块与传送带之间的滑动摩擦因数，重力加速度g 取，求：物块距传送带左端C的最小距离。

物块再次经过B点后滑上曲面的最大高度。

在整个运动过程中，物块与传送带间因摩擦而产生的热量。

2.光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体，都以的速度向右运动，弹簧处于原长；质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后碰撞时间极短粘合在一起运动，在以后的运动中，求：弹性势能最大值为多少？当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？3.一轻质细绳一端系一质量为的小球A，另一端挂在光滑水平轴O上，O到小球的距离为，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示水平距离，动摩擦因数为。

现有一滑块B，质量也为，从斜面上高度处滑下，与小球发生弹性正碰，与挡板碰撞时不损失机械能。

若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，取，结果用根号表示，试问：求滑块B与小球第一次碰前的速度以及碰后的速度；求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力；滑块B与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数。

4.如图所示，粗糙水平地面与半径为的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量为的小物块在水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度g取求：小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小．小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离．5.如图所示，质量为5kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为5kg，停在B的左端质量为1kg的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为，物块与小球可视为质点，不计空气阻力已知A、B间的动摩擦因数为，为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，重力加速度，求：碰撞后瞬间物块A的速度大小为多少；木板B至少多长；从小球释放到A、B达到共同速度的过程中，小球及A、B组成的系统损失的机械能．6.如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O 等高的C点时对轨道的作用力大小．为使滑块恰好始终沿轨道滑行，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．7.汽车的质量为，额定功率为30kW，运动中阻力大小恒为车重的倍。

高中物理《功和功率的计算》知识与学习方法

高中物理《功和功率的计算》知识与学习方法功和功率的计算1、求变力做功的几种方法功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用，本文对变力做功问题进行归纳总结如下：（1）等值法等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以同过计算该恒力的功，求出该变力的功。

而恒力做功又可以用W=FScosa计算，从而使问题变得简单。

（2）、微元法当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和。

三、平均力法如果力的方向不变，力的大小对位移按线性规律变化时，可用力的算术平均值（恒力）代替变力，利用功的定义式求功。

（4）、图象法（5）、能量转化法求变力做功功是能量转化的量度，已知外力做功情况可计算能量的转化，同样根据能量的转化也可求外力所做功的多少。

因此根据动能定理、机械能守恒定律、功能关系等可从能量改变的角度求功。

①、用动能定理求变力做功动能定理的内容是：外力对物体所做的功等于物体动能的增量。

它的表达式是W外=ΔEK，W外可以理解成所有外力做功的代数和，如果我们所研究的多个力中，只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。

③、用功能原理求变力做功功能原理的内容是：系统所受的外力和内力（不包括重力和弹力）所做的功的代数和等于系统的机械能的增量，如果这些力中只有一个变力做功，且其它力所做的功及系统的机械能的变化量都比较容易求解时，就可用功能原理求解变力所做的功。

④、用公式W=Pt求变力做功机械能及机械能守恒定律的应用一、对机械能守恒定律的理解1、对机械能中的重力势能的理解机械能中的重力势能是一个相对值，只有选定了零势能参考面才有物体相对于零势面的重力势能。

人教高一物理功

WF＝F*S*cosα
α为力F与位移S的夹角
一.功
W＝FScosα
３理解：功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。
1．计算式：
２．条件：
Ｆ恒力
①当α﹤９００时，cosα﹥0，W﹥0。这表示力F对物体做正功。
WＦ＝FScosα
②当α＝９００时，cosα＝0，W＝0。力F和位移s的方向垂直时，力F不做功。
功
思考与讨论
①起重机提着货物水平运动，拉力做功了吗？
②如果提着货物竖直向上运动的位移为S，大小为F的拉力做的功WF是多少？
WF＝F*S
如果力的方向与物体的运动方向一致
不一致呢？
如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？
F1＝Fcosα
W对物体做功还是阻力对物体做功
②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志
一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。例如：一个力对物体做了－6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功。
理解与分析
三、几个力做功的计算
例1：如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和如何；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少。
小结
1.功的求解公式W＝Flcosα。其中α 指的是F和l之间的夹角。
2.功是一个可以有正负的标量，它的正负是由cosα的正负决定的。
3.求解力对物体所做总功的两种方法： ①先求各个力做的功，再求各个力所做功的代数和。 ②先求物体所受的合力，再求合力所做的功。
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功的计算方式

功的计算方式
功的计算方式
一、定义
功（Gong）是物理学中用来表示工作量的物理量。

当把散乱物体放在坐标系中时，功可以表示物体变化的动量，把它们放回原来位置的力量，也可以表示系统的动能。

力和位移是功的两个主要物理量，它们之间的关系是：功=力×位移。

二、计算公式
功的计算公式：G = F·s
其中：
G：功，单位是牛顿·米（N·m）；
F：力，单位是牛顿（N）；
s：位移，单位是米（m）。

三、实例
举例说明，一辆车重100千克，沿街道行驶50米，假定车子有10％的空气阻力，计算其功的大小：
G=F·s
=(100*9.8-10*9.8)*50
=490·50
=24500N·m
四、应用
功的应用十分广泛，比如发动机的功率可以由功的大小计算得到，
可以用来计算弹体运动的动能等等。

功也常用于测量当机械系统动作时，所受的力要多大，以及在动作的过程中，物体的位移要多大。

中考物理《功的计算》专项练习题(附有答案)

中考物理《功的计算》专项练习题(附有答案）1．为解决乡村快递派送的交通不便问题，某快递公司采用无人机（如图所示）将包裹送达每个村子的派送员，自动卸货后随即返航，继续其他配送｡某次派送包裹质量12kg，飞行高度120m，10min内水平飞行里程6.5km｡(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h？(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中，拉力对包裹做的功是多少？（g=10N/kg）2．为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。

某型号雾炮车空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。

为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2：(1)雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的速度是多少？(2)消毒液喷洒完后空载匀速返回时，若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则行驶2.4km的水平路面上，牵引力所做的功为多大？（g取10N/kg）(3)当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3）3．如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100牛的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190牛的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的s-t图像如图所示。

求：(1)物体A运动10秒通过的路程s；(2)滑轮所受重力的大小G轮；(3)物体A运动10秒，拉力F所做的功W和功率P。

4．2020年初，新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手。

如图所示，常熟某热心菜农用自重M=15000kg的货车将m=5000kg的蔬菜运往千里之外的湖北武汉。

该货车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是总重力的0.02倍，每行驶100km需消耗燃油30kg、已知燃油的热值q=5×107J/kg，g=10N/kg。

高一物理功知识点

高一物理功知识点一、关键信息1、功的定义：力与在力的方向上移动的距离的乘积。

2、功的公式：W ＝F×s×cosθ （其中 F 为作用力，s 为在力的方向上的位移，θ 为力与位移的夹角）3、正功与负功：当0°≤θ＜90°时，力做正功；当 90°＜θ≤180°时，力做负功；当θ ＝ 90°时，力不做功。

4、功的单位：焦耳（J）5、总功的计算：若一个物体受到多个力的作用，可以先求出各个力做的功，然后求它们的代数和，即为总功。

二、功的基本概念11 功是描述力对空间积累效应的物理量。

111 功反映了力的作用在一段空间位移上的效果。

112 只有在力的作用下，物体在力的方向上发生了位移，力才对物体做功。

三、功的计算公式的理解21 公式 W ＝F×s×cosθ 中，F 是恒力。

211 如果力是变力，需要使用微元法或通过能量转化来计算功。

212 s 是在力的方向上的位移。

213 cosθ 表示力与位移方向的夹角的余弦值。

四、正功与负功的意义31 正功表示力对物体的运动起到推动作用，使物体的能量增加。

311 例如，水平拉一个物体前进，拉力做正功，物体的动能增加。

32 负功表示力对物体的运动起到阻碍作用，物体克服该力做功，物体的能量减少。

321 比如，摩擦力做负功，物体的动能减少。

五、功的单位焦耳41 焦耳是国际单位制中功的基本单位。

411 1 焦耳等于1 牛顿的力使物体在力的方向上移动1 米所做的功。

六、总功的计算方法51 先分别计算各个力做的功。

511 确定每个力的大小、方向以及物体在该力方向上的位移。

512 代入功的公式计算每个力的功。

52 然后求各个力做功的代数和。

521 代数和为正则总功为正，代数和为负则总功为负。

七、功与能量的关系61 功是能量转化的量度。

611 做功的过程必然伴随着能量的转化。

62 不同形式的能量之间可以通过做功来相互转化。

高中物理功和功率问题详解

高中物理功和功率问题详解在高中物理中，功和功率是非常重要的概念。

理解和掌握功和功率的概念对于解题和理解物理现象都有着重要的意义。

本文将详细解析功和功率的概念，并结合具体题目进行分析和说明，帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用这些知识。

一、功的概念和计算方法功是衡量力对物体作用效果的物理量，它表示力在物体上做功的大小。

在物理中，功的计算公式为：功 = 力 ×距离× cosθ，其中力的单位是牛顿（N），距离的单位是米（m），θ为力和位移之间的夹角。

举例来说，假设有一个物体质量为2kg，受到一个斜向上的力为10N，作用于物体的距离为5m。

我们可以计算出这个力对物体所做的功：功= 10N × 5m × cosθ。

如果力的方向与位移方向一致，夹角θ为0°，cosθ = 1，那么功就等于 10N × 5m = 50J。

通过这个例子，我们可以看到，功的计算需要考虑力的大小、位移的大小和力与位移的夹角。

在解题时，我们需要注意力和位移的方向，以及夹角的大小，这些都会对功的计算结果产生影响。

二、功率的概念和计算方法功率是衡量单位时间内做功的大小，它表示单位时间内能量的转化速率。

在物理中，功率的计算公式为：功率 = 功 ÷时间，其中功的单位是焦耳（J），时间的单位是秒（s）。

举例来说，假设一个人用10秒钟抬起一个质量为20kg的物体到1米高的位置。

我们可以计算出这个人的功率：功 = 力 ×距离× cosθ = 20kg × 9.8m/s² × 1m × cosθ= 196J，功率 = 196J ÷ 10s = 19.6W。

通过这个例子，我们可以看到，功率的计算需要考虑单位时间内做的功和所用的时间。

在解题时，我们需要注意单位的换算和计算的顺序，以确保得出正确的功率值。

三、举一反三理解和掌握功和功率的概念不仅仅是为了解题，更重要的是能够应用到实际生活中的物理现象中。

高中物理《功》专题计算

高中物理《功》专题计算高中物理《功》专题计算1、如图所示，斜面长为1米，倾角θ＝37°，把一个质量为10千克的物体从斜面底端匀速地位到斜面顶端.要使拉力做的功最大，拉力F 与斜面的夹角α为多大?功的最大值为多少?要使拉力F做的功最少，拉力F 与斜面的夹角a 又为多大?功的最小值为多大?已知物体与斜面的滑动摩擦系数为0.2.(g 取10米/秒2.)2、倾斜传送带与水平方向的夹角θ＝300，传送带以恒定的速度v=10m/s 沿图示方向运动。

现将一质量m ＝50kg 的物块轻轻放在A 处，传送带AB 长为30m ，物块与传送带间的动摩擦因数为23=μ，且认为物块与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g ＝10m/s 2。

则在物块从A 至B的过程中：（1）开始阶段所受的摩擦力为多大？（2）共经历多长时间？（3）准确作出物块所受摩擦力随位移变化的函数图像；（4）摩擦力做的总功是多少？3、如图所示，质量m=60kg 的高山滑雪运动员，从A 点由静止开始沿滑雪道滑下，从B 点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=37?的斜坡上C 点.已知AB 两点间的高度差为h=25m ，B 、C 两点间的距离为s=75m ，(取g=10m/s 2，sin370=0.6)，求：(1)运动员从B 点飞出时的速度v B 的大小；(2)运动员从A 到B 过程中克服摩擦力所做的功.4、如图所示，两个底面积分别为2S 和S 的圆桶，放在同一水平面上，桶内部装水，水面高分别是H 和h 。

Ox /mfBθAvHh现把连接两桶的闸门打开，最后两水桶中水面高度相等。

设水的密度为ρ，问这一过程中重力做的功是多少？5、如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的A 点到传送带的竖直距离及传送带地面的距离均为h=5m ，把一物体自A 点由静止释让传送带不转放，物体与传送带间的动摩擦因数2.0=μ。

先动，物体滑上传送带后，从右端B 水平飞离，落在地面上的P 点，B 、P 间的水平距离OP 为x=2m ；然后让传送带顺时针方向转动，速度大小为v=5m/s 。