資源簡介

登陸21世紀教育 助您教考全無憂
3．2能量轉化的量度(1)
點擊要點
1．功的兩個必要因素：一個是作用在物體上的 ，另一個是物體在力的方向上移動的 。
2．功的計算公式： ；功的單位： 。
典題分析
例1 小磊同學是班里的“大力士”，一天他放學回家，看到公路上有一塊大石頭，他擔心大石頭會妨礙車輛正常通行。于是，他決定把石頭推到路邊，但是他費了很大的力，累得滿頭大汗，石頭卻一點沒動。他的同學小穎恰好路過，看到此情景說：“你的行為很值得稱贊，但是你對石頭并沒有做功。”你認為小磊對石頭做功了嗎 為什么
鞏固訓練1 下列情況中，力對物體做功的是( )
A．某人提著水桶上樓
B．在水平光滑路面上向前滑動的木塊
C．起重機的鋼絲繩豎直向上拉著重物，重物水平移動了一段距離
D．用力推車，車沒有被推動
例2 如右圖，某同學身高l.8m，體重為70kg。在校田徑運動會上，他參加背躍式跳高比賽，起跳后身體橫著越過了1.8m高的橫桿。請問：
(1) 他在跳高的過程中克服重力所做的功約是多少 (人體在站立
時重心離地面高度約為身高的0.6倍；g取10N／kg)
(2) 若他在月球上跳高，所跳的高度與在地球上一樣嗎 為什么 (月球對物體的引力約為
地球對同一物體引力的l／6)
鞏固訓練2 某同學體重500N，他用40N穆力沿水平方向推木箱。木箱重100N，經過4s后，禾箱在永平地面上移動了2m。在這個過程中，該同學做的功是多少 如果他把木箱搬到三樓，已知每層樓高4m，則他對木箱至少做多少J的功
跟蹤演練
一、選擇題
1．下圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是( )
A．①將包提起來 B．②站在水平勻速行駛的車上
C．③乘升降電梯 D．④提著包上樓
2．如圖所示，用水平力F拉著重為l00N的物體，在水平地面上向左勻速移
動了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20N，則( )
A．重力做的功是500J B．拉力大小為l00N
C．拉力大小為120N D．拉力做的功為l00J
3．以下事例中，重力做功的是( )
A．冰球在水平的冰面上滾動 B．皮劃艇在平靜水面快速滑行
C．跳水運動員下落 D．舉重運動員把杠鈴舉起停在空中靜止不動
4．水平地面上有一個重為100N的物體，用10N的水平推力使其沿力的方向勻速運動了30m，則此過程中( )
A．重力做了3000J的功 B．地面對物體向上的支持力為l0N
C．推力做了300J的功 D．摩擦力為100N
5．足球運動員用150N的作用力，將重4．5N的足球踢出，足球沿水平場地向前運動的最大距離為200m，則足球沿水平場地向前運動的過程中運動員對足球所做的功為( )
A ．3000J B．90J C． 3090J D．0
6．同一物體在相同的力F作用下沿力F的方向移動了距離s，試比較在圖示的三種情況中力F對物體做功的大小( )
A．W1=W2=W3 B．W1=W2=W3 C．W1=W2=W3 D．W1=W2=W3
7．一只重500N的箱子放在水平地面上，甲學生用100N的水平力將箱子水平移動l0m，乙學生把這只箱子勻速提高2m，那么，他們做功的大小是( )
A．相等 B．甲學生做功多
C．乙學生做功多 D．條件不夠，無法確定
8．某同學把一本科學課本從課桌旁的地面上拿到桌面上，則該同學對物理課本所做功的大小最接近于( )
A ．0.2J B．2J C． 200J D．2000J
9．有兩只相同的水缸，需好幾桶水才能盛滿。現有甲、乙兩位同學用相同的水桶從同一處取水分別倒入兩只水缸內。甲力氣大，每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學都使各自的水缸注滿水的過程中( )
A．甲比乙做的功多 B．乙比甲做的功多
C．兩人做的功一樣多 D．條件不足，無法比較做功的多少
二、填空題
10．判斷下列情況，力是否對物體做功
①用力舉高物體后，使物體在空中不動：
②被拋出的小球在光滑水平面上運動：
③汽車在粗糙的公路上勻速行駛了—段距離：
11．如圖表示一個樓梯，樓梯上面有一個平臺。樓梯的斜坡長L=5m，
平臺高h=4m，平臺長s=3m。某人手提質量為25kg的水桶沿樓梯
上樓，然后走到平臺右端。這一過程中人所做的功是 J。
(g取10N／kg)
12．(2010義鳥)擲實心球是我市初中生體育測試項目之一。某同學將質量為2kg的實心球從地上拿起，用雙手舉高2m后用力拋出，球恰好落在9分線上。在舉高過程中該同學克服實心球的重力做功 J。(g取10N／kg)
13．體育的發展離不開高科技的支持，我國運動員劉翔在110m欄比賽中穿的跑鞋很輕。假如他一雙跑鞋的質量為50g，這樣他每次跨越1.1m高的欄時，對跑鞋只需做 J的功。(g取10N／kg)
三、實驗探究題
14．如圖所示，在整修寺廟過程中，甲和尚將一捆重400N的木頭提到
了較矮的廟墻上，乙和尚把一籃重150N的瓦片提到了較高的房檐上。
根據以上情景，小明和小紅就甲、乙兩個和尚所做功的多少進行了討論。
小明的觀點是：“甲和尚做功多，因為他用的力大。小紅的觀點是：“乙
和尚做功多，因為他提起的距離大。”你認為小明觀點 ，
小紅的觀點 (填“正確”或“錯誤”)，你的觀點是
15．(2010金華)在上海世博園“低碳行動”展區展出了一系列高科技展項，其中包括我國自主創新的純電動汽車。該汽車充足電后，在水平路面進行性能測試，記錄如下表所示。求這次測試中：
水平牽引力 400N 車速 54km／h
行駛總路程 135km 車身總重 1000N
輪胎與地面接觸面積 4×0.025m2 電動機額定電壓 64V
(1)汽車總行駛時間。
(2)汽車水平牽引力所做的總功。
(3)汽車對路面的壓強。
答案
【點擊要點】
1．力距離2．W=Fs=Pt 焦
【典題分祈】
例1 解析：根據做功的兩個必要因素：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上通過的距離。小磊時石頭雖然用了力，但石頭沒有在力的方向上通過距離，因此，小磊沒有對石頭做功。
鞏固訓練l A 。
例2 解析：(1)運動員的重力：G=mg=70kg×10N／kg=700N．運動員重·心上升的高度：h=1.8m -1.8m×0.6=0.72m 克服重力所做的功：W=Gh-700N×0.72m=504J (2)不一樣。根據W=Gh，同一個人在地球上與在月球上所做的功是一定的，由于G減小，h要增加，所以他在月球上所跳的高度要高些。
鞏固訓練2 解：W1=F1·s1=40N×2m=80J F2=G箱=100N，上升的高度h=4m×2=8M W2=F2·h=100N×8m=800J
【跟蹤演練】
1．B 2．D 3．C 4．C 5．D 6．A 7．A 8．B 9．C l0．①沒有做功②沒有做功③做功了11．1000 12．40 13．0．55 14．錯誤；錯誤；甲乙兩人做功的多少無法判斷15．(1)根據t=s／v=135km／54km／h=2.5h(9000s) (2)根據W=Fs=400N×1.35×105m=5.4×107J (3)F1=G=104N，根據p=F1／s=104N／0.1mz=105Pa
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3．2能量轉化的量度(2)
點擊要點
功率
1．功率是反映物體 的物理量。
2．功率的定義： 。
3．功率的計算公式： 。
4．功率的單位：瓦。 常用單位還有：千瓦、兆瓦。
5．1千瓦 瓦； 1兆瓦=106瓦。
典題分析
例1 某同學體重為500N，他想粗略地測算在單杠上做引體
向上運動的功率。如圖所示，他量出握拳時手臂的長度為0.6m，并測出自己連續拉上去5次所用的時間為l0s，請計算：
(1)該同學在這段時間內克服重力所做的功；
(2)該同學做引體向上運動的功率。
鞏固訓練1 體育課上進行體彘訓練時，：小明同學在半分鐘內做了15次引體向上，已知小明的體重為45k9，每次引體向上移動豎直距離40cm，小明每一次引體向上要做 J的功；小明做功的平均功率為 w。
例2 在桂林北到南寧之間約437km的鐵道線上，運行著兩對“城際快速列車”N801／N802次和N803／N804次。下面是N801次快速列車的運行時刻表。請根據列車時刻表回答下列問題：
站名 桂林北 桂林南 柳州 南寧
到站時間 8:17 10:30 13:26
發車時間 8:06 8:26 10:34
里程 0 11 176 437
(1)N801次列車由桂林北到南寧全程的平均速度大約是多少km／h
(2)若列車是由東風4型內燃機車做牽引，列車行駛時機車的功率平均大小約為2.0×103kW，那么從桂林北到南寧，內燃機車所做的功大約是多少J
(3)請你根據上述表中信息再提出一個物理問題并進行解答。
鞏固訓練2 上海自主研發了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油。在一次測試中，汽車在水平路面受到2400N的水平牽引力；5min內勻速直線行駛了9000m。
(1)汽車受到水平方向的阻力是多少
(2)汽車牽引力所做的功和功率是多少
跟蹤演練
一、選擇題
1．(2010株洲)四個同學在石峰公園進行登山比賽。如果規定功率最大者獲勝，那么最后勝出者一定是( )
A．重最大的一個 B．間最短的一個 C．速度最大的一個 D．做功最快的一個
2．正值農忙季節，農田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h內把360m3的水抽到5m高處(g取10N／kg)，則水泵對水做功的功率至少為( )
A．1．8×106J B．3．6×108W C ．10kw D．3．6×107W
3．某人騎一輛普通自行車，在平直公路上以某一速度勻速行駛，若人和車所受的阻力為20N，則通常情況下，騎車人消耗的功率最接近( )
A．lW B ．l0W C ．l00W D．1000W
4．小麗用40N的水平推力將一重90N的箱子水平推動了lm；所用時間2s；小宇文將這個箱子勻速提上了0.4m高的臺階，所用時間1.5s。比較小麗、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之間大小的關系是( )
A． Wl> W2 P1 W2 P1>P2
C． WlP2
5．一位體重為500N的同學在跳繩測試中，lmin跳180次，每次騰空的最大高度平均為4cm，則他在跳繩過程中，克服重力做功的平均功率是( )
A ．60W B．3.6×103W C ．6×103W D．3.6×105W
6．關于力、距離、功與功率的關系，下列說法正確的是( )
A．力越大，功率越大 B．距離越長，功率越大
C．做功越多，功率越大 D．做功越快，功率越大
7．當兩臺機器正常工作時，功率大的機器一定比功率小的機器( )
A．做功多 B．做功少
C．做功快 D．做功慢
8．甲、乙兩人的體重相同，同時從一樓開始登樓，甲比乙先到三樓，則他們兩人( )
A．做的功相同，但甲的功率較大
B．做的功相同，功率也相同
C．甲做的功較多，但功率相同
D．甲做的功率多，功率也較大
9．甲、乙兩車的功率相等，都在平直公路上勻速行駛，在相等時間內，甲、乙兩車通過的路程比為4：5，則( )
A．甲、乙兩車做功之比為4：5
B．甲、乙兩車速度之比為5：4
C．甲、乙兩車受到阻力之比為5：4
D．甲、乙兩車的牽引力之比為1：1 ，
10．(2010寧波)學習了功率的知識后；小科和幾位同學準備做“比一比誰的功率大”的活動。以下是他們設計的三套方案，其中可行的是( )
①控制爬樓的時間相同，測量出各自的體重、爬上樓的高度，算出功率進行比較。
②控制爬樓的高度相同，測量出各自的體重、爬樓用的時間，算出功率進行比較。
③測量出各自的體重、爬樓用的時間和爬樓的高度，算出功率進行比較。
A只有① B．只有①② C只有②③ D．①②③
二、填空題
11．某商場扶梯的高度是5m，扶梯長是7m，小明體重為600N。扶梯把小明從三樓送上四樓的過程中對小明做功 J。如果要知道扶梯對小明做功的功率，還應該測量的物理量是 。
12．小剛要鋸開厚度均勻的木板，每拉一次，鋸條移動的距離為0．3m，所用的力為l80N，連續拉鋸50次用了1min，這個過程中小剛做功為 J，功率是 W。
13．在一次登樓的比賽中，體重相等的甲、乙兩同學同時從一樓出發，他們登樓的速度大小保持不變。當甲登上8樓時，乙剛好到達7樓。在這個過程中，他們所做的功的大小關系為：W甲 W乙；他們做功的功率大小關系為：P甲 P乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、實驗計算題
14．學校新購了一箱物理器材，小云同學將它從一樓搬到三樓，小彬同學想測定小云搬運器材過程中對箱子做功的功率。
(1)實驗器材： 、 、 。
(2)小彬同學設計的測量步驟如下，其中多余的是( )
A．測出箱子的質量m
B．測出樓梯的總長度L
C．測出一樓到三樓的豎直高度h
D．測出小云上樓所用的時間t
E．算出小云搬運箱子的功率P
(3)小云搬運器材過程中對箱子做功的功率的表達式是P= 。
(4)請你幫小彬設計一個記錄實驗數據的表格。
15．如圖是世界上最長的跨海大橋 杭州灣跨海大橋，全長36km。若某轎車以25m／s的速度勻速駛過大橋，問：
(1)轎車通過整座大橋需要多少時間
(2)如果轎車行駛在橋面時的牽引力是2000N，轎車的功率是多
大？
16．首屆Fl中國大獎賽在上海國際賽車場“上字型”賽道上隆重舉行。最后，法拉利車隊的巴西車手巴里切羅贏得本站比賽冠軍。“上字型”賽道中最下面一橫(AB)是整條賽道上最長的大直道，長約l200m。賽車在大直道上經過一次約需13.33s．如果車手巴里切羅使用的賽車功率為520 X10sW，將賽車在大直道上的
運動看作勻速直線運動。求：
(1)賽車在這段時間中的速度。
(2)賽車在這段時間中所做的功。
(3)賽車在這段時間中所受的平均阻力。
提高班習題精選
1．整潔的教室需要大家共同創造。同學們值日時，以下勞動幾乎沒有做功的是( )
A．用拖把拖地
B．擦門窗、黑板
C．提著水從同樓層的水房走向教室
D．把椅子架到課桌上
2．某人用力把一個重10N的冰塊水平拋出，冰塊在水平的冰面上滑行40m遠停下來。則冰塊在滑行過程中( )
A人對冰塊做了400J的功
B．重力對冰塊做了400J的功
C．人和重力都沒有對冰塊做功
D．以上說法都不對
3．(2010荊州)如圖所示，重力80N的物體在大小為20N，方向水平向右的拉力Fl作用下，在水平面上以2m／s的速度做勻速直線運動。當撤去拉力Fl，物體靜止后，改用方向水平向左，大小為30N的拉力F2使物體向左運動l0m，在力F2作用過程中( )
A．物體與地面之間的摩擦力大小為30N
B．物體運動的速度大小仍為2m／s
C．拉力F2做的功為300J
D．重力做的功為800J
4．星期天，小明和爸爸一起去登山。小明用了20min登上山頂，爸爸用了25min登上山頂，爸爸的體重是小明的l．5倍，則小明與爸爸登山時所做功的功率之比是( )
A．5：6 B． 6：5 C．15：8 D．2：3
5．提高機車的額定功率是鐵路進一步提速要解決的一個重要課題。機車的輸出功率等于牽引力與速度的乘積。若列車所受阻力與速度成正比，那么，列車提速前后分別以最高時速l20km和180km在平直軌道上勻速行駛時，機車的輸出功率之比為( )
A 2：3 8．3：2 C 4：9 D．9：4
6．小強推著小車，30s內在水平地面上勻速前進了l5m，則小車的速度為 m／s。如果水平推力為l0N，在此過程中小強對小車做的功為 J，功率為 W。
7．青少年在安靜思考問題時，心臟推動血液流動的功率約為1.5W，則你在考試的2h內，心臟做功約為J，用這些功可以讓一個質量為50kg的物體勻速升高 m。(g取10N／kg)
8．甲乙兩同學進行爬桿比賽，爬到桿頂(桿長相同)時，甲用10s，乙用9s，若甲乙兩人的體重之比為5：6，則甲乙兩人爬到桿頂做功之比是 ，甲乙兩人平均功率之比是 。
9．(2010肇慶)三清山是我國著名的道教勝地和旅游景點。三清山索道全長2426m，上、下高度差約600m，單個吊車載滿兩人后的總重是2500N。以單個吊車載滿兩人為例，試回答下列問題；
(1)吊車與索道的接觸面積為0.0lm2，索道上掛吊車處的鋼索承受的壓強是多大
(2)單個吊車從索道最高處運行到最低處，吊車和人的重力做多少功
(3)若單個吊車從索道最高處運行到最低處，需時20min，吊車和人的重力做功的功率是多少
10．某人乘坐出租車在平直公路上勻速行駛，圖為他乘車到達目的地時的車費發票。請你細心閱讀車費發票，求出：
(1)出租車行駛的速度。
(2)牽引力在這段時間內所做的功(設出租車的牽引力為
4×103N)。
(3)出租車發動機的功率。
答案
【點擊要點】
1．做功快慢2．單位時間里完成的功叫功率3．P=W／t，P=Fv 5．1000
【典題分析】
例I解析：(1)W=5Gh=5×500N×0.6m=1500J (2)P=W／t=1500J／l0s=150w
鞏固訓練l l76.4 88.2
例2 解：(1)列車全程運行時間為：t1=5h 20min-≈5.3h V==≈82．5km／h (2)從桂林北到南寧，列車行駛時間為t2=5h 20min=19200s W=Pt2=2.0×103kW×19200s≈3.8X1010J (3)可能提出的問題有：從桂林北到桂林南的平均速度是多少 解答：V=S／t=l1000m／660s≈16.7m／從桂林北到柳州的平均速度是多少 答：V=s／t=176km／2.4h≈73.3km／h鞏固訓練2 (1)∵汽車做勻速直線運動，它受到的是平衡力 ∴f=F=2400N(2)W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J P= ==7.2×104W
【跟蹤演練】
1．D 2．C 3．C 4．A。5．A 6．D 7．C 8．A 9．C l0．D 1l．3000 時間 12．2700 45 13．大于 大于 l4．(1)秒表 卷尺 磅秤 (2)B (3)mgh／t
(4)表格如下：
箱子的質量m/kg 一樓到三樓的豎直高度h/m 所用的時間t/s 功率p/w
15．(1)轎車通過整座大橋需要的時間
由t=s／v==l.4×103s
(2)轎車的功率P=F·v=2000N×25m／s=5×104w 16．
(1)v=s／t= =90m／s
(2)W=Pt=5.2×105W×l3.33s=6.93×106J
(3)F=W／s==5775N
【提高班習題精選】
1．C 2．C 3．C 4．A 5．C 6．0.5 150 5
7．10800 21．6 8．5：6 3：4 9．(1)P==2.5 ×103Pa (2)W=Gh=2500N×600m=
1.5×106J (3)P===1250W 10．(1)車行駛時間t=10min=600s，行駛距離s=4200m v===7s (2)F=4×103N s=4200m W=Fs=4×103J×4200m=1.68×107J
(3)P===2.8×104 W
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