第11講 功和功率（原卷版）

第11講功和功率[知識目錄]模塊一：功的概念 1模塊二：功的計算 3模塊三：功率 5【鞏固訓(xùn)練】 7[知識掌握]模塊一：功的概念1.如果物體受到了力的作用，并且在這個力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力對物體做了功。2.功的兩個因素（1）一是；（2）二是物體。3.不做功的三種情況：①；②；③。（2020秋?鹿城區(qū)校級期中）運動會上，小明為班級買來了一箱礦泉水，則下列過程中，小明對箱子有做功的是（）A．小明推放在地面上的箱子，沒推動 B．小明提著箱子站在操場上 C．小明提著箱子在操場上水平勻速走動 D．小明提著箱子上樓梯（2021秋?越城區(qū)期末）下列情況中，人對物體做了功的是（）A．人用力推木箱卻沒有推動 B．手提著水桶在水平地面上勻速行走 C．舉重運動員舉著杠鈴不動 D．人推著車在水平路面上向前勻速運動（2021?瑞安市模擬）臺球比賽中，選手推動球桿前進(jìn)，擊打白球，使白球水平向前撞擊紅球，對這一過程的分析正確的是（）A．推球桿時，手對球桿做功 B．擊打白球時，手對白球做功 C．白球滾動時，桌面的支持力對白球做功 D．白球滾動時，白球受到的重力對它做功（2021秋?鹿城區(qū)校級月考）在臺球比賽中，選手用桿推動白球，撞擊黑球。若白球碰撞黑球后，恰好停住，黑球向前運動。以下分析正確的是（）A．黑球向前運動的過程中，球桿對它做功 B．黑球向前運動的過程中，重力對它做功 C．黑球滾得越遠(yuǎn)，說明白球的動能越大 D．黑球滾得越遠(yuǎn)，說明白球的勢能越大（2021秋?武義縣校級月考）對物體做功的理解，下列說法正確的是（）A．作用在物體上的力越大，力對物體所做的功越多 B．物體通過的路程越長，作用在物體上的力對物體所做的功越多 C．有力作用在物體上，物體在這個力的方向上通過了距離，這個力對物體做了功 D．有力作用在物體上，這個力就一定對物體做功模塊二：功的計算1.功的定義：力與物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式為：。功的單位：，簡稱“焦”，用符號J表示，1焦耳=1?！っ?。2.做功的過程實質(zhì)上是。力對物體做了多少功，就有多少能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。3.物體做功的多少，只與力和在力的方向上通過的距離有關(guān)，與接觸面是否粗糙及是否傾斜等無關(guān)。同時F與s必須是同時作用在同一物體上。（2022秋?西湖區(qū)校級期中）小明用100牛力踢一個重5牛的足球，球離腳后在水平草地上問前滾動了20米。在球離開腳后的滾動過程中（）A．小明和重力對足球做功都是0焦 B．重力對足球做功100焦 C．小明腳對足球做功2100焦 D．小明對足球做功2000焦（2022秋?拱墅區(qū)校級期中）在校運會中，小翔參加了鉛球比賽。如果他用200N的力，將重50N的鉛球投到了10m遠(yuǎn)處。則下列關(guān)于他投球時做功情況的說法中，正確的是（）A．做功2000J B．做功500J C．沒有做功 D．條件不足，無法計算（2020秋?婺城區(qū)期中）一重力為G的磁性黑板擦能吸在黑板上保持靜止。小陸同學(xué)先施加一個豎直向下F1的作用力使黑板擦豎直向下勻速運動1米，小金同學(xué)施加一個豎直向上的力F2使它勻速上升回到原處。兩位同學(xué)做的功（）A．小陸做的功多 B．做功一樣多 C．小金做的功多 D．條件不足，無法確定（2022秋?義烏市期中）如圖所示，用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運動，到達(dá)B位置速度達(dá)到最大，到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱恪Ｒ阎狝C間的高度差為h，則從A位置到C位置鐵球的重力做功是；在此過程中彈簧的彈性勢能增加量為。（整個過程中不計能量損耗）（2022秋?下城區(qū)校級期中）為了響應(yīng)國家“低碳出行”的號召，我國多地設(shè)置了共享單車租借站點。質(zhì)量為60kg的小明同學(xué)在上學(xué)的路上租借了一輛自行車，從站點到學(xué)校的路程為3000m，騎車用時10min（設(shè)小明騎車上學(xué)做勻速直線運動，g＝10N/kg）。求：（1）小明受到的重力是多少？（2）若自行車的質(zhì)量為15kg，該車車輪與地面的總接觸面積為0.01m，則小明騎車時車對水平地面的壓強(qiáng)是多少？（3）若自行車勻速行駛中所受阻力為80N，則小明騎車10min做的功是多少？模塊三：功率1.比較做功的快慢的方法：（1）若做功相同，比較做功的時間，所用時間越少,做功，所用時間越多，做功；（2）若做功時間相同，比較做功的多少，做功越多，做功；做功越少，做功；2.功率（1）定義：物體在所做的功叫功率，在物理學(xué)中用字母P表示；（2）意義：物理學(xué)中，用功率來表示；（3）公式：功率=功時間，即（4）單位：國際單位：瓦（W），1W=1J/s；常用單位：千瓦（kW），1kW=W。3.計算功率的另一個公式：P=Fv，推導(dǎo)：由P=Wt，聯(lián)立W=Fs，得（2020秋?定海區(qū)校級期中）關(guān)于功和功率，下列說法正確的是（）A．機(jī)器做功少，功率一定小 B．功率小的機(jī)器做功不一定慢 C．功率大的機(jī)器一定比功率小的機(jī)器做功多 D．功率大的機(jī)器做功一定快（2020秋?南湖區(qū)校級期中）2020年10月9號我校體育節(jié)集中展示階段，奕杰同學(xué)勇奪1500米長跑冠軍，下面是他進(jìn)行的多項活動的一些數(shù)據(jù)，你認(rèn)為合理的是（）A．如果他長跑平均功率約300W，意味著他體內(nèi)每秒消耗的所有化學(xué)能為300焦 B．在體育節(jié)他跑1500米的時間為150秒 C．他從我校1樓走到4樓教室的過程中克服重力做功約為6000J D．他把科學(xué)課本從底上撿起來放到桌上，對課本做功約為20J（2021秋?西湖區(qū)校級期中）如圖所示，一個物體由A點自由下落時，相繼經(jīng)過B、C兩點，已知AB＝BC，物體在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，則下列關(guān)系正確的是（）A．W1＝W2P1＜P2 B．W1＝W2P1＝P2 C．W1＝W2P1＞P2 D．W1≠W2P1≠P2（2022秋?柯橋區(qū)期中）2022年4月，電動自行車新國標(biāo)要求已正式實施，其中它要求最高時速不超過25公里/小時。如圖為某品牌國標(biāo)電動自行車，車重為500N，若一個體重為50kg的人騎著它在水平公路上勻速直線行駛1500m，行駛時受到的平均阻力是車和人總重的0.05倍。問：（1）該過程中電動自行車的牽引力是多少？牽引力做功多少？（2）若勻速直線行駛的速度為6m/s，求該自行車勻速行駛時的功率是多少？（3）與燃油摩托車相比，電動自行車有什么優(yōu)缺點？（各舉一條）（2022秋?紹興期中）抗擊新冠肺炎疫情期間，我省用負(fù)壓救護(hù)車轉(zhuǎn)運患者進(jìn)行集中隔離治療。該車配置了負(fù)壓裝置，負(fù)壓艙內(nèi)氣壓小于外界氣壓，將內(nèi)部空氣“吸入”排風(fēng)凈化裝置進(jìn)行處理，有效避免了病毒的傳播。某次轉(zhuǎn)運病人時，救護(hù)車以4.5×104W的恒定功率在平直公路上勻速行駛9×103m，用時600s。求：（1）救護(hù)車在這段時間內(nèi)的速度是多少m/s？（2）救護(hù)車在這段時間內(nèi)牽引力做的功是多少J？（3）救護(hù)車在平直公路上勻速行駛所受的阻力是多少N？【鞏固訓(xùn)練】一．選擇題（共11小題）1．（2022秋?余姚市校級期末）用400牛的力F沿水平方向分別拉質(zhì)量是200千克的大木箱和質(zhì)量是100千克的小木箱，在水平方向各前進(jìn)5米，則（）A．力F拉大木箱時做的功多 B．力F拉小木箱時做功反而多 C．兩次做功一樣多 D．兩次做功對象不同，無法比較2．（2022秋?鎮(zhèn)海區(qū)期末）如圖所示小科用5N的水平拉力F拉動裝置，使重為80N的物體A在5s內(nèi)沿水平地面運動了1m，物體B重50N（物體B與A始終接觸），彈簧測力計的示數(shù)恒為2N。下列說法錯誤的是（）A．物體A與物體B之間的摩擦力大小為2N B．拉力F做的功為5J C．拉力F做功的功率為1W D．物體A受到地面的摩擦力為3N，方向為水平向左3．（2022秋?西湖區(qū)期末）如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在粗糙程度相同的斜面上，用大小相等的拉力F，運動相同的路程s，若甲中F做的功為W1，乙中F做的功為W2，則（）A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．W1＝W2 D．條件不足，無法確定4．（2022秋?鄞州區(qū)期末）爺爺與小麗進(jìn)行爬樓比賽，他們都從1樓上到6樓，爺爺?shù)捏w重是小麗體重的2倍，爺爺所用的時間是小麗所用時間的3倍，若爺爺做功為W1，功率為P1，小麗做功為W2，功率為P2，則下列判斷正確的是（）A．W1：W2＝1：1 B．W2：W1＝6：1 C．P1：P2＝2：3 D．P1：P2＝3：25．（2022秋?鄞州區(qū)期末）某九年級同學(xué)家住5樓。一天，他提著裝有30個雞蛋的塑料袋從1樓走到家里。在此過程中，下列估算不合理的是（）A．他提雞蛋的力做的功約為200J B．他提雞蛋的力做功的功率約為3W C．他爬樓做的功約為6×102J D．他爬樓做功的功率約為102W6．（2019秋?柯橋區(qū)期末）一定質(zhì)量的貨物在吊車鋼索拉力的作用下，豎直向上運動，如圖是貨物上升的路程s隨時間t變化的圖象。不考慮空氣的阻力和鋼索重力，則下列判斷正確的是（）A．2s時與8s時的拉力大小相等 B．0﹣6s內(nèi)和6﹣12s內(nèi)通過的距離相等 C．整個上升過程速度一直不變 D．0至12s內(nèi)拉力做功的功率保持不變7．（2022秋?舟山期末）非洲旱季，常用Hipporoller（中間有轉(zhuǎn)軸的塑料桶）運水。下列選項中，小華分別用背背、手抱、平拉、滾拉的方式運滿桶水，在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，她對滿桶水做功最多的是（）A． B． C． D．8．（2022秋?紹興期中）如圖所示，水平地面上的物體在水平恒力F＝10N的作用下從A點開始做直線運動。已知AB＝BC，設(shè)AB是光滑的，力F做的功為W1，功率是P1；BC是粗糙的，在BC段的摩擦力始終為4N，力F做的功為W2，功率為P2。則下列關(guān)系正確的是（）A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．P1＞P2 D．P1＜P29．（2022秋?樂清市期中）科學(xué)中采用數(shù)學(xué)方法表示某些量的關(guān)系。如圖所示圖像中能用陰影面積表示相應(yīng)的量的是（）A．速度 B．壓強(qiáng) C．功 D．時間10．（2022秋?湖州期中）在甲、乙兩圖中，甲圖地面光滑、乙圖地面粗糙。質(zhì)量分別為m，2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進(jìn)了相同的距離，則下列結(jié)論正確的是（）A．條件不足，無法比較甲、乙圖中F做功的多少 B．甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功 C．甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功 D．甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功11．（2022秋?淳安縣期中）如圖所示，同樣的木箱在大小相等的拉力F的作用下，分別在沿斜面向上、水平方向通過了相等的距離s，斜面AB粗糙，水平面CD光滑，則拉力F兩次做的功WAB、WCD關(guān)系（）A．WAB＞W(wǎng)CD B．WAB＝WCD C．WAB＜WCD D．無法判斷二．填空題（共1小題）12．（2022秋?新昌縣期末）某學(xué)校購買了30套總質(zhì)量為150千克的顯微鏡，每套一箱。實驗員需要把這批顯微鏡搬運到12米高的生物實驗室。（1）該實驗員在搬運中。對顯微鏡總共做功為焦。（2）假設(shè)他身體可以向外提供的功率P與所搬運物體的質(zhì)量m的關(guān)系如圖甲所示：每次他搬起箱子、放下箱子和