初中中考物理总复习之功和功率机械效率机械能修订稿

初中中考物理总复习之功和功率机械效率机械

能

Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

【

第

1

1

讲

】

功

和

功

率

一、基本知识点：

1、力学中的“功”包含的两个必要因素是：①作用在物体上的力F ；②物体沿力的方向移动的距离s 。

2、功的计算公式：①W ＝Fs ；②W ＝Pt 。 功的单位是J （与电功的单位相同）。 注意：⑴功的计算公式的习惯表现形式： ①；②。

⑵体会“J ”这个单位的大小：把一个苹果从地板拣到饭桌上，所做的功大约就是1J 。

3、功率是表示物体做功快慢的物理量；物体在单位时间（或1s 钟）做的功叫做功率；计算公式是P ＝W/t ；

4、在国际单位制中，功率的主单位是W ，1W=1J/s ；1kW=103

W 。 注意：体会“W ”这个单位的大小：如果你用1s 钟把一个苹果从地板拣到饭桌上，你的功率大概就有1W 。 5、功的原理就是使用任何机械都不省功。 二、典型例题：

【例1】下列过程中，力做了功的是[ ] A ．小孩用力推一辆小车，但没有推动

B ．小孩用力向上提一袋大米，但没有提起来

C ．大扫除时，一个同学将一桶水从教室前面提到教室后面

D ．大扫除时，一个同学将一桶水从底楼提到四楼的教室里 【试一试】

小明在下列过程中，没有做功的是[ ]

【例2】用100N 的水平拉力拉着重500N 的物体沿水平方向移动了10m ，求拉力做的功。

注意：这里的重500N 是个“陷阱”。 【试一试】

1、用50N 的力拉着重为100N 的物体沿水平方向前进了10m ，在计算拉力所做的功时，正确的式子是[ ] A ．W ＝50N ×10m B ．W ＝100N ×10m

C ．W ＝(50＋100)N ×10m

D ．W ＝(100－50)N ×10m

2、体育课上，小明用50N 的力将重为40N 的实心球扔了10m 远，则小明对实心球所做的功[ ]

A ．500J

B ．400J

C ．0J

D ．无法确定 【例3】把重200N 的箱子搬上10m 高的楼，人对箱子做了多少功？

【试一试】

起重机的钢绳把重500N 的物体吊高了5m ，接着又吊着该物体沿水平面移动了4m ，在此过程中，起重机对物体做的功[ ] A ．W ＝500N ×5m B ．W ＝500N ×4m

C ．W ＝500N ×(5＋4)m

D ．W ＝500N ×(5－4)m

【例4】质量为60kg 的人用1min 爬到了12m 高的楼上，求此人的功率是多少？

解：⑴人上楼时，对自己做的功为：

⑵人的功率为：W 120s

60J 7200t

W P ===

【例5】功率为1kW 的机器工作1h 做功多少？

【例6】一台抽水机每小时能把100m 3

的水抽到18m 高的地方，求抽水机的功率。

解：⑴抽水机每小时做的功为：

J

m kg N m m kg Vgh mgh Gh W 6333101818/10100/10⨯=⨯⨯⨯====ρ⑵抽水机的功率为：。kW W s

J t W P 55000360010186

==⨯==

【例7】如图，在拉力F=15N 的作用下，重G=100N 的物体以1m/s 的速度做匀速直线运动了5s ，求拉力F 所做的功及拉力的功率。 解：当物体以1m/s 的速度运动时，绳子被拉出的速度是2m/s ， ∴ 5s 里绳子被拉出的长度为s=vt=2m/s ×5s=10m ； 拉力F 所做的功为W=Fs=15N ×10m=150J ； 拉力F 的功率为W 30s

5J 150t

W P ===。

注意一个有用的推导公式：Fv t

s F t

Fs t

W P =⋅===，即：P=Fv 。

上题另解：绳子被拉出的速度为v=1m/s ×2=2m/s ； ∴ 拉力F 的功率为P=Fv=15N ×2m/s=30W 。

【例8】为治理渠江航道，工程船用钢丝绳将河底上一段废桥墩系住匀速吊出水面，如图甲。桥墩始终以0.2m/s 的速度匀速上吊，机械输出功率随时间变化的图象如乙图（不计机械自重与摩擦）。求：⑴河水对河底的压强；⑵桥墩浸没在河水中时所受的浮力。

（本题系广安市2012年中考题，有一定难度）

解：⑴从图像可知，30秒才将桥墩吊出水面；

∴桥墩所在位置距离水面的深度为h ＝0.2m/s ×30s ＝6m ；

∴p ＝ρgh＝1.0×103kg/m 3×10N/kg ×6m ＝6×104

pa ；

⑵从图像可知，桥墩全部浸没在水中时，机械的功率为6kW ；

∴由公式P ＝F v 得这时拉力为F ＝p/v ＝6×103

W/0.2m/s ＝3×104

N ；

又，从图像可知，桥墩全部离开水面时，机械的功率为10kW ；

∴这时的拉力F ＝p/v ＝10×103W/0.2m/s ＝5×104

N ；

∴F 浮＝5×104N －3×104N ＝2×104

N 。 ⑵另解：

桥墩完全浸没在水中时，功率为6kW ，在水中做的功：

W 水＝P 水t ＝6×103

W ×20s ；又，W 水＝G 水h 水＝G 水×0.2m/s ×20s ；

∴桥墩在水中的重为G 水＝3×104

N 。

桥墩被吊离水面后，功率为10kW ，在空气中做的功：

W 空＝P 空t ＝10×103

W ×30s ；又，W 空＝G 空h 空＝G 空×0.2m/s ×30s ；

∴桥墩在空气中的重为G 空＝5×104

N 。

∴桥墩受到的浮力F 浮＝G 空－G 水＝5×104N －3×104N ＝2×104

N 。 【试一试】

1、如下左图，质量为2kg 的物体在拉力F=5N 的作用下以1m/s 的速度做匀速直线运动，求拉力2s 所做的功及拉力的功率是多少？

【答案：10J ；5W 】

2、如上右图，在拉力F=15N 的作用下，重G=100N 的物体以1m/s 的速度做匀速直线运动，求拉力的功率。 【答案：45W 】

3、汽车发动机的功率P 是固定的，汽车在爬较陡的坡路时，发动机为了获得更大的牵引力F ，有经验的司机往往会换用[ ] A ．高速档 B ．中速档 C ．低速档 D ．都可以 【答案：C 】

4、功率相等的甲乙两车匀速行驶，在相等的时间里两车通过的距离之比是2∶1，则甲乙两车[ ]

A ．牵引力之比是1∶2

B ．做功之比是1∶2

C ．速度之比是1∶2

D ．所受的阻力之比是2∶1 【答案：A 】

三、基础习题+经典考题：

1、用1N 的水平拉力拉着一个物体在水平面上移动了1m ，则拉力所做的功为____J ；把重为2N 的物体向上拉高了0.5m ，则拉力所做的功为_____J ；质量为1kg 的物体在重力的作用下，下落了1m ，则重力所做的功为_____J 。

2、重为100N 的物体被拉上了5m 高处，这时拉力所做的功是____J ；重力所做的功是_____J 。

3、一台机器在1s 内做了1200J 的功，这台机器的功率是____W ，它连续工作1min 能做______J 的功。

4、一个举重运动员在1s 内把130kg 的杠铃举高了2m ，则举重运动员做了_____J 的功，他的功率是____W 。

5、某人提着5kg 的物体沿水平方向行走了10m ，则该人对物体做的功为_____J ；如果他把这个物体提到10m 高的楼上，他对物体做的功为_____J 。

6、如下图，将同一物体分别沿斜面BA 和CA 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A ，己知斜面长BA ＞CA ，则，所用的时间

t 1____t 2；所用拉力F 1____F 2；所做的功W 1____W 2；拉力的功率P 1____P 2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 7、下列说法中正确的是[ ]

A ．只要对物体施加了力就一定对物体做了功

B ．只要对物体施了力，物体又移动了距离，就一定对物体做了功

C ．只有人才能对物体做功