功和功率专题复习
专题22 功与功率-2023年中考物理二轮专项复习核心考点突破与必刷题型汇编(全国通用)
专题22 功与功率【核心考点讲解】1、功(1)定义:物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。
(2)计算公式:W =F s ,单位:焦耳(J )。
(3)任何机械都不省功。
2、功率(1)定义:在物理学中,功与做功时间之比叫做功率。
(2)功率的物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量。
(3)功率大小比较:①在相同时间内,比较做功多少,做功越多的物体,功率越大。
②在做功相同的情况下,比较所用时间长短,所用时间越短的物体,功率越大。
③做功多少与所用时间都不同的情况下,通过公式t W P =计算,然后进行比较。
(4)功率的公式:tW P =(其中P 表示功率,W 表示功,t 表示时间) (5)推导公式:由t W P =,结合W = F s ,得v ts t F F W P ===,由公式可知,功率P 一定时,力F 与速度v 成反比。
应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
【必刷题型精练】1.(2020•淮安中考)小明两次分别用时90s 、40s 从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程( )A .用时少的做功多B .用时少的做功功率大C .用时多的做功多D .用时多的做功功率大 2.(2021•大庆中考)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s )﹣时间(t )关系如图所示,下列正确的是( )A .物体20s 时的速度大于8s 时的速度B .0~12s 物体所受的拉力大于12s ~24s 物体所受的拉力C .0~12s 拉力做的功大于12s ~24s 拉力做的功D.0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率3.(2021•厦门模拟)等高线存在于生活中,比如美丽的梯田,比如弯曲的盘山公路。
车子在盘山公路上爬坡时,司机会换低挡。
这样做是为了使车辆向上行驶时可以()A.获得更大的功率来爬坡B.提高机械效率C.减小所做的功D.获得更大的牵引力4.(2021•荆州模拟)通过荆州的汉宜铁路上运营的列车是CRH2A和谐号动车组。
高考物理总复习 6专题六 机械能守恒定律 专题六 机械能守恒定律(讲解部分)
圆弧轨道,最高点O处固定一个竖直弹性挡板(可以把小球弹回且不损失能 量,图中没有画出),D为CDO轨道的中点。BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形 轨道平滑连接。现让一个质量为m=1 kg的小球从A点的正上方距水平线 OA高H处的P点自由落下,已知BC段水平轨道长L=2 m,与小球之间的动摩 擦因数μ=0.2。则(取g=10 m/s2)
③ Fl 。
b.当恒力F的方向与位移l的方向成某一角度α时,力F对物体所做的功为W=
④ Fl cos α 。即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与
位移的夹角的余弦这三者的乘积。
5.功是标量,但有正负。 6.正功和负功的判定 (1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于判断质点做直线运动时恒 力的功。恒力做功的公式W=Fx cos α,90°<α≤180°做负功,0≤α <90°做正 功,α=90°不做功。 (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时 变力的功。设力的方向和瞬时速度方向夹角为θ,当0°≤θ<90°时力做正功, 当90°<θ≤180°时力做负功,当θ=90°时,力做的功为零。 (3)从能量的转化角度来进行判断。若有能量转化,则应有力做功。此法常 用于判断两个相联系的物体。 一个系统机械能增加(或减少),一定是除重力和系统内弹力外,有其他力对 系统做正功(或负功)。
(2)a-t图像:由公式Δv=at可知,a-t图线与横轴围成的面积表示物体速度的变 化量。 (3)F-x图像:由公式W=Fx可知,F-x图线与横轴围成的面积表示力所做的 功。 (4)P-t图像:由公式W=Pt可知,P-t图线与横轴围成的面积表示力所做的功。
例2 (2018湖北黄石调研)用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做 直线运动的规律时,在计算机上得到0~6 s内物体的加速度随时间变化的关 系如图所示。下列说法正确的是 ( )
功和功率复习课
总结
一、做功的条件 (1)作用在物体上的力 (2)在力的方向上有距离
二、功的计算
W=Fs
三、功的原理 四、功率的计算
W p= t
P= F v
课外作业
同步练习:P84 .4
2.功的计算: W=Fs
F= W s
W s=
F
3.功的单位: J 1J=1N.m
物理意J。
课堂练习二
1.如图所示的单摆,让小球从A点静止释
放,小球从A点到B点过程中,小球的重
力对小球_____功,绳对小球______ 功。
(选填“做”或“不做”)
常用单位:kW MW)
课堂练习三
1.在水平地面上,用50N的水平拉力拉重为 100N 的 小 车 , 使 小 车 沿 水 平 方 向 前 进 了 10m,所用时间为20s,求这一过程中:
(1)小车的速度 (2)拉力所做的功 (3)拉力做功的功率
课堂练习四
2.一辆汽车在平直公路上以72m/s速度匀速 行 驶 了 30min , 汽 车 所 受 的 阻 力 为 1000N. 问:
1.比较做功快慢的方法
(1)相同时间,比较做功的多少 (2)做相同的功,比较所用时间的多少
2.功率(P)
(1)定义:功与做功所用时间之比叫功率 数值上等于单位时间所做的功
功率是表示物体做功快慢的物理量
(2)计算公式:p=
W t
P= F v
W=
pt
t=
W p
(3)单位:瓦特(W)
p
p
F= v
v= F
C
BA
2.在实心测试中,小华捡起重20N的实心球, 并缓慢举高2m,这一过程小华对实心球做 功_____J,将球投出后,向前飞行了10m, 球出手后,小华对球做功____J。
功功率专题复习课件
P甲:P乙= 2:1 (空气阻力忽略不计。
【解析】(1)甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水 平地面上做直线运动,此时两车对地面的压力相同, 地面的粗糙程度不变,所以车与地面的摩擦力相同, 由于汽车做匀速直线运动,牵引力与摩擦力是一对平 衡力,大小相等,故F甲 = F乙
解:(1)s前=210m v后=6m/s t后=15s
s后=v后t后=6m/s×15s=90m s=s前+s后=210m+90m=300m t总=30s V=S总/t总=300m/30s=10m/s
(2)h=s=300m W=Gh=500N×300m=1.5×105J (3)P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W
例3:(2017•宜昌)小明同学用40FN的水平推力推着重10G0N的 S
书箱在水平地面上前进了2m,松开手后,书箱仍向前滑行了lm,
整个过程中小明做功__8__0___J,书箱的重力做功__0___J。
解:推力做的功:W=Fs=40N×2m=80J 重力不做功:W=Gh=100N×0m=0J
例4:某人用20 N的推力把一个重400 N的箱子水平移动了10 m,
例7:(2017•益阳)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越 受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运 动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时 间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动 直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中: (1)运动员下落的平均速度; (2)重力做的功; (3)匀速下降时重力做功的功率.
(2)V甲=S甲/t甲=30m/3s=10m/s V乙=S乙/t乙=15m/3s=5m/s
高中物理功和功率复习指导(含例题和习题)
机械能守恒定律功和功率基础知识回顾1.追寻守恒量(1) 能量 :简称 " 能 ". 物质运动的一般量度 .任何物质都离不开运动 ,如引力运动、机械运动、分子热运动、电磁运动、化学运动、原子核与基本粒子运动...... 等.对运动所能作的最一般的量度就是能量,用数学的语言说,能量是物质运动状态的一个单值函数.相应于不同形式的运动,能量分为机械能、内能、电能、磁能、化学能、原子能等 .当物质的运动形式发生转变时,能量形式同时发生转变.能量可以在物质之间发生传递,这种传递过程就是作功或传递热量.例如 ,河水冲击水力发电机作功的过程就是河水的机械能传递给发电机,并转变为电能.自然界一切过程都服从能量转化和守恒定律,物体要对外界作功,就必须消耗本身的能量或从别处得到能量的补充. 因此 .一个物体的能量愈大,它对外界就有可能做更多的功.(2) 机械能 :物质机械运动的量度 .包括动能、重力势能和弹性势能.(3) 动能 :物体由于运动而具有的能量 .(4) 势能 :相互作用的物体凭借其位置而具有的能量.2.功的概念( 1)定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说这个力做了功.( 2)做功的两个必要条件:a、力;b、物体在力的方向上发生位移.( 3)功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号J,其物理意义是: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.(4)功是标量,只有大小,没有方向.(5)功是过程量,即做功必定对应一个过程(位移)应明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功.3、功的计算( 1)功的一般计算公式:W=Flcos θ(2)条件:适用于恆力所做的功(3)字母意义: F——力l——物体对地位移θ—— F 、l 正方向之间的夹角4、正负功的意义(1)根据功的计算公式 W=Flcos θ可得到以下几种情况:①当θ= 90o时, cosθ= 0,则 W= 0 即力对物体不做功;②当 00≤θ<90 o时, cosθ>0,则 W>0,即力对物体做正功;③当 90o<θ≤ 180 o时,则 cosθ<0,即力对物体做负功,也常说成物体克服这个力做功;(2)功的正负既不表示方向,也不表示大小,它表示:正功是动力对物体做功,负功是阻力对物体做功.5、作用力与反作用力的功作用力与反作用力同时存在,作用力做功时,反作用力可能做功,也可能不做功,可能做正功也可能做负功;不要以为作用力与反作用力大小相等,方向相反,就一定有作用力、反作用力的功,数值相等,一正一负 .6、总功的求法( 1)先求外力的合力 F 合,再应用功的公式求出总功:W=F 合 lcosα( 2)先分别求出各外力对物体所做的功W1、 W2、 W3⋯⋯,总功即这些功的代数和:W=W1 +W2+ W3+⋯⋯一对作用力与反作用力的做功情况:如,在光滑的水平面上,用力 F 推靠在一起的 A 、B 两物体向前运动一段位移,由于有 FAB =- FBA , SA = SB,所以得: WAB =- WBA 。
功和功率复习课件
在记忆单位换算关系时,可以采用口诀或图表等方式进行辅助记忆,提高记忆 效率。同时,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的单位进行计算和表 达。
05Βιβλιοθήκη 功和功率的实例分析生活中的实例分析
日常家务
做家务时,如拖地、擦窗等,需要消耗一定的功来克服摩擦 力、重力等阻力,同时需要一定的功率来完成家务任务。
定义
在某个方向上受到的力为恒力 时,该力与位移的乘积即为功
。
公式
W = Fx
说明
其中W表示功,F表示力,x表 示位移。
注意事项
力必须是恒力,且位移与力的 方向一致。
变力做功的计算方法
定义
在某个方向上受到的力为变力时,该力与位 移的乘积的平均值即为功。
说明
其中W表示功,F(x)表示随位移变化的力, 积分符号表示对变力的积分。
单位时间内做功的多少
功率是单位时间内做功的多少,它反 映了物体在单位时间内能量转化的能 力。
运动物体做功的快慢
能量转换效率
在能量转换过程中,功率越大,能量 转换效率越高。
功率可以用来描述运动物体做功的快 慢,功率越大,做功越快。
功和功率在物理学中的应用
01
02
03
04
工程应用
在工程中,功和功率是设计和 优化机械、电机、发动机等设
06
复习题与思考题
复习题
功的定义及计算公式
功率与效率的关系 功率的单位及换算关系
功率的定义及计算公式 功率与功的关系
思考题
如何理解功和功率的概念 ?
功率和效率之间有何关系 ?如何提高功率或效率?
在实际应用中,如何计算 功和功率?
功率的单位有哪些?如何 进行单位换算?
初中物理功和功率复习公开课PPT课件
A 2000J C0
B 100J D 无法确定
拓展1:甲物体放在光滑的水平面上,乙物体放 在粗糙的水平面上,现用相同的水平推力,分别 使两物体沿水平方向移动相同的距离,则两次推
力所做的功分别为W甲和W乙 ,W甲 = W乙。
(填“>”、“=”、“<”)
拓展2:重100N的物体在20N力的作用下,沿水平 地面前进1m,则这个力对物体做的功为( D )
人引体向上时功率的大小,请根据你自身的体验
或观察他人做引体向上的过程,说明所需测量的
物理量并给出合理的数值,写出引体向上时人做
功的功率的表达式,并算出具体数据
(g=10N/kg)
需要测量的物理量:
体重G,
上升高度h,
时间t ,次数n
= 表达式: P
nGh t
5、用一台水泵把50m3的水提升到距水面30m的水箱, 水泵需做多少功?若完成这些功1 h,这台水泵的功率是 多少瓦?合多少千瓦?
解:m=ρV= 1×103kg/m3× 50m3=5×104kg
G=mg= 5×104kg×10N/kg=5×105N
W=Gh= 5×105N× 30m=1.5×107J
P w 1.5107J 42000W 42KW t 3600s
5、功率为100kw的汽车在公路上以72km/h的速 度匀速行驶时,汽车的牵引力为多少?
功和功率总复习
功
1.做功的两个要素: 作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距 离 2.公式: W=FS 3.单位:J(两个鸡蛋举高1m,做的功大约是1J) 4.哪些情况不做功?为什么?
不做功的情况: 物体只受到力但没有运动 物体由于惯性通过一段距离但没有受力 物体移动的距离与物体所受力的方向垂直
功和功率的复习
L2
F2
2)下列个杠杆是省力的(
)
A
B
D
3)一根杠杆长1米,支点O在它的最左端,现将 一G为90牛顿的重物放在距O点20厘米处,若使 杠杆处于水平静止状态,则动力作用在杠杆最 竖直向上 右端时,应向 时,动力最小,且动 力的大小是 18 牛顿。
4)如图, 杠杆挂上砝码后刚好平衡, 每个砝码的质量 相同, 在下列情况中, 杠杆还能保持平衡的是:--- ( c ) A、左右砝码各向支点移一格; B、左右各减少一个砝码; C、左右各减少一半砝码; D、左右各增加两个砝码。
5、机械效率:
有用功跟总功的比值 ŋ=W 有/W 总100%
某学生在做“测定滑轮组机械效率”实验时,记录情况如下 表格: (1)在表格内填入机械效率的计算式及计算结果. (2)在图2中画出实验时细线的缠绕方式. (3)若改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,则弹簧 秤上示数将 变 小 (填变大、变小、不变,下同);此时滑轮 组机械效率将 变 小 ,其原因: 有用功不变,额外功变大 (4)本实验中若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离,则滑轮组机 G/3F 械效率应按η = 来计算。
功和功率
——复习课
一、功:
1、功的两要素:
作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离
2、功的计算公式:W=Fs 3、功的单位:焦耳
二、功率:
1、功率的定义:单位时间内所做的功 ------表示做功的快慢 推导公式 P=Fv
2、功率的公式: P=W/t
3、功率的单位: 瓦特
1、一辆重400牛的车在50牛的水平拉力作用下, 沿着水平方向前进了15米, 则拉力做功( 750 ) 焦, 重力作功( 0 )焦。 2、汽车上坡时,驾驶员通常要换成低档,以减 少汽车行驶速度,这样做的目的是-( D ) A、省油; C、安全; B、增大摩擦; D、增大爬坡的牵引力
高中物理一轮总复习课件功和功率
功是能量转化的量度,表示力对 物体做功的过程就是能量转化或 转移的过程。
正功与负功的判别
正功
当力的方向与物体位移的方向相同时 ,力对物体做正功,此时力对物体起 推动作用,使物体的动能增加。
负功
当力的方向与物体位移的方向相反时 ,力对物体做负功,此时力对物体起 阻碍作用,使物体的动能减少。
恒力做功与变力做功
功是能量转化的量度
01
做功的过程就是能量转化或转移的过程,做了多少功,就有多
少能量发生转化。
重力做功与重力势能变化的关系
02
重力做功等于重力势能的减少量,即WG=Ep1-Ep2。
合外力做功与动能变化的关系
03
合外力做的功等于物体动能的增加量,即W合=Ek2-Ek1。
能量转化与守恒定律的内容
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式 转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转 化和转移过程中其总量不变。
功率的计算公式在物理学中有广泛的应用,如计算机械效率、电功率等。通过测量物体做功的大小和 时间,可以计算出物体的功率,从而了解物体做功的快慢程度。同时,功率也是评价机械、电器等设 备性能的重要指标之一。
03 动能定理及其应用
动能定理的内容及表达式
动能定理的内容
合外力对物体所做的功等于物体动能 的变化。
实验原理
通过测量物体在运动过程中所受合外力和物体的位移,计算合外力对物体所做的功,并测量物体动能的变化,从 而验证动能定理。
实验器材与步骤
• 实验器材:打点计时器、纸带、重锤、滑轮、细绳 、刻度尺、天平、电源等。
实验器材与步骤
实验步骤
安装实验器材,将打点计时器固定在桌面上,连接电源,将纸带穿过打点计时器并 固定在重锤上。
功和功率专题复习ppt
例2:用20N的推力将重100N的物体沿水平方 向匀速移动2m。求: (1)推力F和重力G各做了多少功? (2)撤去推力后,木块由于惯性又继续前进1 米后停止,此过程中推力做了多少功?
甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分 别拉两个物体在水平面上从静止开始移动相同的距 离s.如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上, 则下面的说法中正确的是( )
A.力F对甲、乙两个物体做的功一样多 B.力对甲做功多 C.甲、乙两个物体获得的动能相同 D.甲物体获得的动能比乙大
34.用弹簧测力计两次拉动重为G的物体竖直向上
F
图6
9.已知甲物体在光滑的水平面上运动,乙物体在粗糙 的水平面上运动,现用相同的水平推力,分别使甲、乙 两个物体沿力的方向移动相同的距离,两推力所做的功 分别是W甲和W乙,则
A.W甲>W乙 B.W甲<W乙
C.W甲=W乙
D.无法确定
甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做 匀速直线运动,且V甲大于V乙,若不计空气阻力, 则他们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时 间内所做的功W甲和W乙之间的关系是() A、F甲大于F乙 B、F甲小于F乙 C、W甲大于W乙 D、W甲小于W乙
专题十 功和能复习
第一部分 功和功率
中考要求
知识点 分项细目
功 功率
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 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
考试目标 了解 理解
√ √
√ √ √
√
基本概念
1.做功的两个必要因素: ①作用在物体上的力; ②物体在力的方向上移动的距离。
功和功率高三复习知识点
功和功率高三复习知识点在物理学中,功和功率是我们经常遇到的概念。
它们是描述物体运动和能量转化的重要量。
本文将从定义、计算公式以及应用等方面进行介绍,帮助高三学生复习功和功率的知识点。
1. 功的定义和计算公式功是描述物体运动时所做的功率乘以时间的量。
它表示了物体通过力的作用而进行的能量转化。
可以使用下面的公式计算功:功 = 力 ×移动距离× cosθ其中,力是物体所受的作用力,移动距离是物体的位移,θ是力的方向与物体运动方向之间的夹角。
这个公式表明,只有力在物体的运动方向上才会对物体进行有意义的功。
2. 功率的定义和计算公式功率是描述物体单位时间内所做的功。
它表示了物体转化能量的速度。
可以使用下面的公式计算功率:功率 = 功 / 时间其中,功是物体所做的功,时间是物体所用的时间。
功率的单位是瓦特(W),即每秒所做功的单位。
3. 功和功率的应用功和功率在物理学中有广泛的应用。
下面将介绍几个常见的应用场景。
3.1 机械功当我们举起一个重物时,我们所施加的力会对它进行功。
根据上述的计算公式,我们可以计算出所做的功。
而功率则表示了我们施加力的速度,即我们用多少时间来完成这个动作。
3.2 电功和电功率在电路中,电流经过电阻时会产生热量。
根据热效应原理,我们可以计算出电功和电功率。
电功表示了电流通过电阻所转化的能量,而电功率则表示了单位时间内电流转化能量的速度。
3.3 光学功在光学领域,我们可以通过光学仪器对光进行物理性质的测量。
例如,透镜的焦距可以通过光的折射原理进行测量。
在这些实验中,我们可以将入射光束对物体进行光学功的计算,并计算出与之对应的光学功率。
4. 功和功率的学习方法学习功和功率的知识点可以采取以下方法:4.1 理解公式理解功和功率的计算公式是非常重要的。
掌握公式中各个参数的含义和单位,能够将问题转化为代入公式计算的形式,有助于实际问题的解答。
4.2 进行数学推导通过数学推导,可以从基本公式中推导出其他相关公式。
《功、功率》专题复习
《功、功率》专题复习一、基础知识梳理 (一)、功:1、一个力作用在物体上,使物体在 上通过一段 ,这个力就对物体做了功。
力 学里所说的功包含两个必要的因素:一是 ;二是 。
功的计算公式: ,式中F 表示作用物体上的力,S 表示物体沿力的方向上通过的距离,W 表示 力对物体做的功。
功的国际单位是 ,用符号 表示,1J= N ·m 。
把一个鸡蛋举高1m , 做的功大约是 J 。
2、不做功的三种情况:①有力无距离、②有距离无力、③力和距离垂直。
(二)、功率:单位时间里完成的 叫做功率,用 符号表示,功率是表示物体 的物理量; 计算功率的公式是:P= = ;功率的国际单位是 ,用符号 表示,1W=1J/S 。
1KW= W (三)、功的原理:1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2、说明: (请注意理想情况功的原理可以如何表述?) ①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须 ,要省距离必须 ,既 的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS )= 直接用手对重物所做的功(Gh )1、(09兰州). 下列实例中,力对物体没有做功的是( )A.起重机吊起重物B.马拉车,车未动C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员,将杠铃举起 2、(09山东临沂).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 。
3、(09山东临沂).如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )A .小明的质量B .单杠的高度C .每次身体上升的高度D .做引体向上的时间4、 (09江苏).小强推着小车,30s 内在水平地面上匀速前进了15m ,则小车的速度为 m/s .如果水平推力为10N ,在此过程中小强对小车做的功为 J ,功率为 W .5、(09丽水). 青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W ,则你在考试的2小时内,心 脏做功约为 J ,用这些功可以让一个质量为50kg 的物体匀速升高 m 。
功和功率复习课件
功和功率复习课件汇报人:日期:contents •功的定义和计算•功率的概念和计算•功和功率的应用•功率的单位和换算•功率的测量和估算•功和功率的实验验证目录01功的定义和计算功是一个标量,单位是焦耳(J)。
功是力在物体上产生位移的量度。
功是力和力的方向上产生位移的乘积。
功的定义功的公式W:功,单位JW = Fss:位移,单位米(m)F:力,单位牛顿(N)匀速直线运动中的功功的计算公式为:W = Fs cosθ。
θ:力和位移之间的夹角,单位为度(°)。
当θ=90时,cosθ=0,因此力和位移的乘积为零,此时做的功也为零。
当θ=0时,cosθ=1,因此力和位移的乘积最大,此时做的功也最大。
在匀速直线运动中,力和位移成正比,因此功和速度的乘积成正比。
02功率的概念和计算功率的定义功率是指单位时间内完成的功,即功率是描述做功快慢的物理量。
功率的定义式为:功率 = 功 / 时间。
功率的单位是瓦特(W),也可以用其他单位如千瓦(kW)、马力等表示。
功率的计算公式为P = Fv,其中P表示功率,F表示力,v表示速度。
功率的公式当物体做匀速直线运动时,功率的计算公式可以简…P = Fvcosθ,其中θ表示力与速度之间的夹角。
对于非匀速直线运动,需要考虑物体的加速度和速…P = Fvcosθ + maFvcos(θ + α),其中a表示加速度,α表示速度与力的夹角。
瞬时功率和平均功率瞬时功率是指某一时刻的功率,通常用函数表达式表示,如P(t) = F(t)v(t)。
平均功率是指一段时间内的平均功率,计算公式为:P = W / t,其中W表示这段时间内做的总功。
对于周期性变化的力或速度,瞬时功率和平均功率之间存在一定的关系,如平均功率等于瞬时功率在一个周期内的平均值。
03功和功率的应用滑轮组滑轮组是一种常见的简单机械,它由定滑轮和动滑轮组成,通过绕过滑轮的绳子或链条来实现力的传递。
杠杆平衡条件在简单机械中,杠杆的平衡条件是动力臂长度与动力的乘积等于阻力臂长度与阻力的乘积,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。
高三物理第一轮专题复习功和功率
准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮专题复习--功和功率一、知识归纳(一)、功1.功的义:2.做功的两个要素3.功的公式:W=Flcosa4.单位:焦耳〔J〕5.功有正、负之分①当α=π/2时,cosα=0,W=0。
力F和位移s的方向垂直时,力F不做功;②当α<π/2时,cosα>0,W>0。
这表示力F对物体做正功;③当π/2<α≤π时,cosα<0,W<0。
这表示力F对物体做负功。
(二)功率功率1.义:功和完成这些功所用时间的比值.2.义式:P=w/t,变形式:P=Fv。
3.单位和常用单位:W,kW.额功率和实际功率1.额功率:正常条件下可以长时间工作的功率.2.实际功率:机车实际输出的功率.功率与速度讨论公式P=Fv二、典型问题〔一〕.弄清求变力做功的几种方法1、值法例1、如图1,滑轮至滑块的高度为h,细绳的拉力为F〔恒〕,滑块沿水平面由A点S至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。
求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。
分析与解:设绳对物体的拉力为T,显然人对绳的拉力F于T。
T在对物体做功的过程小虽然不变,但其方向时刻在改变,因此该问题是变力做功的问题。
但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下,人对绳做的功就于绳的拉力对物体做的功。
而拉力F的大小和方向都不变,所以F做的功可以用公式W=FScosa直接计算。
由图1可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为:2、微元法例2 、如图2所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F 的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,那么转动一周这个力F做的总功为:A、 0JB、20πJ C 、10J D、20J.分析与解:把圆周分成无限个小元段,每个小元段可认为与力在同一直线上,故ΔW=FΔS,那么转一周中各个小元段做功的代数和为W=F×2πR=10×2πJ=20πJ=6J,故B正确。
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功的公式
功 = 力 × 距离,即 W = Fs。
功的正负
功是标量,但有正负之分,正 功表示动力对物体做功,负功
表示阻力对物体做功。
对计算方法的总结
恒力做功
根据功的公式 W = Fs,计算恒力做功时只需将力和在力的方向上移动的距 离代入公式即可。
变力做功
对于变力做功,可以采用积分法或者功能原理进行求解。
功率的定义和单位
总结词
功率是指单位时间内做功的多少,它的单位是瓦特(W)。
详细描述
功率是功和时间的比值,即P=W/t。其中,P表示功率,W表示功,t表示时 间。源自功率与功的关系总结词
功率和功是两个不同的物理量,它们之间存在比例关系。
详细描述
在相同的时间内,功率越大,做的功就越多;反之,功率越小,做的功就越少。 同时,在相同的力作用下,做功的时间越长,做的功就越多;反之,做功的时间 越短,做的功就越少。
2023
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contents
目录
• 功和功率的基本概念 • 功的计算方法 • 功率的计算方法 • 常见的功和功率问题 • 功和功率的应用 • 总结与回顾
01
功和功率的基本概念
功的定义和单位
总结词
功是指能量转移或转化的量度,它的单位是焦耳(J)。
详细描述
功是力和物体在力的方向上移动距离的乘积。功的大小等于 力和距离的乘积,即W=Fs。其中,W表示功,F表示力,s表 示距离。
应用
在计算多个共点力的合力时,可用力的平行四边形定则求解 。同时,也适用于计算变力做功时,将变力分解为若干个恒 力,再计算各恒力做功之和。
03
功率的计算方法
瞬时功率的计算
定义
功和功率定理专题复习资料
1.命题情境源自生产生活中的与功、功率和动能变化的相关的情境或科学探究情境,解题时能从具体情境中抽象出物理模型,正确受力分析,画出受力分析图,运动过程分析,正确分析各力做功情况和合力的功与动能变化。
2.命题既有重力场中的直线运动,也有电场或磁场中的直线运动、曲线运动,或更加复杂的复合场中的曲线运动。
3.命题中经常和力位移关系图像或速度变化图像相结合。
力和位移的关系图像中,图像与坐标轴围成的面积表示功。
求变力的功是经常出现的问题。
4.命题中经常注重物理建模思想的应用,具体问题情境中,抽象出物体模型,利用功和功率知识分析问题和解决问题。
一、几种力做功的特点(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关.(2)摩擦力做功的特点①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值.在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移,还有部分机械能转化为内能,转化为内能的量等于系统机械能的减少量,等于滑动摩擦力与相对位移的乘积.③摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热.二、力做功正、负的判断及功的计算常用二级结论力做功正负的判断(1)F与l的夹角(恒力)(2)F与v的夹角(曲线运动的情况)(3)能量变化(两个相联系的物体做曲线运动的情况)功的计算(1)W=Fl cos α(恒力,定义式)(2)W=Pt(变力)(3)W=ΔE k(变力或恒力)(4)W其他=ΔE机,功能原理(5)图象法(变力或恒力)(6)气体做功:W =p ΔV (p —气体的压强,ΔV —气体的体积变化)(1)功的求解:W =Fl cos α用于恒力做功,变力做功可以用动能定理或者图象法来求解.(2)功率的求解:可以用定义式P =W t来求解,如果力是恒力,可以用P =Fv cos α来求解. 四、动能定理1.应用动能定理解题的基本思路(1)确定研究对象和研究过程;(2)进行运动分析和受力分析,确定初、末速度和各力做功情况,利用动能定理全过程或者分过程列式.2.动能定理的应用(1)动能定理是根据恒力做功和直线运动推导出来的,但是也适用于变力做功和曲线运动.(2)在涉及位移和速度而不涉及加速度和时间问题时,常选用动能定理分析.(3)动能定理常用于分析多运动过程问题,关键是明确各力及各力作用的位移.3. 应用动能定理解题应注意的四点(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比动力学研究方法要简捷。
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第五章机械能及其守恒定律
功和功率专题复习
知识点1功
1.做功的两个要素:
(1)_________________
(2)物体在________________________ 上发生的位移。
2.功的物理意义:_____________________。
3.公式:W=_______________
(1)α是_____________之间的夹角,l为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于____________________。
如图所示,物体在恒力F的作用下沿水平面向右运动了一段距离l,则恒力F做的功W=_______。
4.功的正负:
(1)当0°≤α<90°时,W>0,力对物体做______________。
(2)当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做__________,或者说物体___________这个力做了功。
(3)当α=90°时,W=0,力对物体_________________。
物体沿粗糙斜面下滑时的受力示意图如图所示:
则:重力对物体做______________,摩擦力对物体做_______________,支持力对物体_______。
知识点2功率
1.物理意义:描述力对物体做功的________________。
2.公式:
(1)P= ____________ ,P为时间t内的___________________。
(2)P=_________________,若v为平均速度,则P为_________;若v为瞬时速度,则P 为__________。
3.额定功率:机械____________________时的最大功率。
4.实际功率:机械______________________时的功率,要求不能大于_____功率。
考点1功的正负判断和功的计算
1.功的正负的判断方法:
(1)恒力做功正负的判断:依据力与位移的夹角来判断。
(2)曲线运动中做功正负的判断:依据F与v的方向的夹角α来判断。
2.合力做功的计算方法:
方法一:先求合外力F
合,再用W
合
=F
合
l cosα求功。
适用于F
合
为恒力的过程。
方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功。
例:
1.水平方向的两个相互垂直的力F1和F2作用在箱子同一位置,使箱子在水平粗糙的地面上移动一段距离,若力F1对箱子做了300J功,力F2对箱子做了400J功,则力F1与F2的合力对箱子做的功()
A.等于500J
B.等于700J
C.大于500J
D.大于700J
【解析】选B。
合力的功等于各力做功的代数和,故两力的合力做功W=300J+400J=700J,选项B正确。
2.(多选)如图所示,滑块A和B叠放在固定的斜面体上,从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。
已知B与斜面体间光滑接触,则在AB下滑的过程中,下列说法正确的是()
A.B对A的支持力不做功
B.B对A的作用力不做功
C.B对A的摩擦力做正功
D.B对A的摩擦力做负功
【解析】选B、C
3.(2017·衡阳模拟)用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平面踢出20m远,则人对物体做的功为()
A.16 J
B.500 J
C.2 000 J
D.160 J
【解析】选A。
4.质量为2kg的物体置于水平面上,在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动,物体运动的速度—时间图象如图所示,若物体所受摩擦力为10N,则在这段运动过程中做功情况正确的是()
A.拉力做功150 J
B.拉力做功100 J
C.摩擦力做功250J
D.物体克服摩擦力做功200J
【解析】选A
考点2功率的理解和计算
1.平均功率的计算方法:
(1)利用_____________________ 。
(2)利用______________ 其中为物体运动的平均速度,F为恒力。
2.瞬时功率的计算方法:
(1)利用公式P=F·vcosα,其中v为t时刻的瞬时速度。
(2)P=F·v F,其中v F为物体的速度v在力F方向上的分速度。
(3)P=F v·v,其中F v为物体受的外力F在速度v方向上的分力。
5.(多选)(2017·海口模拟)从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小分别为v和2v,不计空气阻力,则两个小物体()
A.从抛出到落地重力做的功不同
B.从抛出到落地重力做的功相同
C.从抛出到落地重力的平均功率不同
D.落地时重力做功的瞬时功率相同
【解析】选B、D
6.从地面将一物体以初速度v沿与水平方向成θ角斜向上抛出,用W表示重力在物体到达地面之前做的功,用P表示重力的瞬时功率,则()
A.W一直增大,P一直增大
B.W一直减小,P一直减小
C.W先减小后增大,P先增大后减小
D.W先增大后减小,P先减小后增大
【解析】选D。
7.(多选)(2017·福州模拟)在水平路面上AB段光滑,
BC段粗糙,两段长度相同,如图所示。
在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点开始运动,到C点恰好停下。
下列判断正确的是()
A.水平恒力F在两段路面上做功相等
B.整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功
C.水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率
D.水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率
【解析】选A、B。
8.(多选)位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2的功率相同。
则可能有()
A.F2=F1,v1>v2
B.F2=F1,v1<v2
C.F2>F1,v1>v2
D.F2<F1,v1<v2
【解析】选B、D
考点3机车启动问题
1.两种启动方式的比较:
9.(2017·马鞍山模拟)汽车发动机的额定功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的阻力F f大小恒定,汽车由静止开始做直线运动,最大车速为v,汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。
下列说法正确的是()
A.开始时汽车牵引力恒定,t1时刻牵引力与阻力大小相等
B.开始时汽车牵引力逐渐增大,t1时刻牵引力与阻力大小相等
C.开始汽车做匀加速运动,t1时刻速度达到v,然后做匀速直线运动
D.开始汽车做匀加速直线运动,t1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动,速度达到v后做匀速直线运动
【解析】选D。
10.(多选)发动机额定功率为80 kW的汽车,质量为2×
103kg,在水平路面上行驶时汽车所受摩擦阻力恒为4×103N,若汽车在平直公路上以额定功率启动,则下列说法中正确的是()
A.汽车的加速度和速度都逐渐增加
B.汽车匀速行驶时,所受的牵引力为零
C.汽车的最大速度为20 m/s
D.当汽车速度为5 m/s时,其加速度为6 m/s2
【解析】选C、D。
11.(2015·海南高考)如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力
为2mg,重力加速度大小为g 。
质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为
( )
【解析】选
C 11A.mgR B.mgR 431C.mgR D.mgR 24。