八年级物理下册第十一章功和功率机械能讲义新人教版

功和功率、机械能做功的判断漫画释义知识互联网思路导航471.功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,力学里就说这个力做了功.计算式:W=Fs(计算是采用国际单位,距离单位必须是m)注意:功一定是某个力对物体做的,所以计算功的时候首先应该明确是哪个力,然后再确定该力的方向上物体移动的距离,功与力有种“一一对应”的关系.2.某力对物体是否做功的判断:某力对物体做功条件:(1)有作用在物体上的力;(2)物体在该力的方向上移动了距离;注意三种不做功的情况:a.物体没有受到力的作用(0F),但由于惯性移动了一段距离(0s),则对物体不做功.b.物体受到力的作用(0F),但没有移动距离(0s),该力对物体不做功.c.物体受到力的作用(0F),也通过了一段距离(0s),但物体移动的方向跟物体到的力的方向垂直.功和功率的一般计算1.物体在单位时间内完成的功,叫功率.功率的物理意义:表示物体做功快慢的物理量2.功率的计算:定义式法:WPt常用计算式:P=Fv机械中的功与功率(常规滑轮)拉力做功:W=Fs对物体做功:W=Gh注意绳自由端移动距离s和物体上升高度h之间的关系.拉力做功功率:WPt=Fv绳对物体做功的功率P=Gv物注意:v绳和v物的之间的关系模块一:功【例1】下列情景中,人对物体没有做功的是()A.小峰背书包走上楼梯B.小华用力搬石块,石块没动C.装卸工人沿斜面将物体推到车上D.小丽把花盆从地面搬到窗台上【答案】B【例2】如图所示,用大小相等的拉力1F、2F、3F使同一个物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s,拉力1F、2F、3F所做的功分别是1W、2W、3W.下列正确的是()A.123B.123C.123D.123【答案】A【例3】有一起重机,它将5000N重的物体匀速提高6m,后又水平地移动4m,则钢丝绳对物体所做的功是()A.30000JB.20000JC.50000JD.10000J【答案】A【例4】重200N的木箱,在40N水平拉力的作用下,恰能沿水平地面做匀速直线运动.当木箱在50N的水平拉力的作用下,沿同一水平地面前进10m的过程中,下列说法中错误．．的是()夯实基础能力提升49A.拉力做功500JB.重力做功2000JC.木箱受到的摩擦力为40ND.木箱受到的重力和支持力的合力为零【答案】B【例5】现有n块质量为m,边长为h的方砖放在水平地面上(如图甲),有一个同学想把它们叠放起来(如图乙)至少要做多少功?【答案】整体重心方法.()22GnhhWnmg【例6】下列关于功率的说法中,正确的是()A.功率大的机械比功率小的做功多B.功率大的机械比功率小的做功快C.做功时间越长,功率越大D.做功时间越短,功率越大【答案】B【例7】(多选)体重600N的小刚,用200N的水平拉力拉着重800N的车,沿水平公路前进50m,用时5min,则下列说法正确的是()A.小刚对车做的功为1×104JB.小刚对车做的功为4×104JC.小刚对车做功的功率为2×103WD.小刚对车做功的功率为33.3W【答案】AD【例8】中考体育跳绳测试的项目中,某同学在1min内跳了180次,每次跳的高度大约为5cm.他跳绳时的功率大约为()n块砖图甲图乙夯实基础模块二:功率A.1000WB.100WC.10WD.1W【答案】B【例9】一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图所示,已知AB=BC,物体在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,则下列关系正确的是()A.W1=W2,P1＞P2B.W1=W2,P1=P2C.W1=W2,P1＜P2D.W1≠W2,P1≠P2【答案】C【例10】建筑工地上常用如图所示的装置搬运建筑材料,使用的滑轮组由a、b、c、d、e五个滑轮组成,如果滑车和建材共重1500N,每个滑轮重50N,不计绳重及摩擦,以0.5m/s匀速提起滑车所用的拉力F的功率P＝W.【答案】800【例11】如图所示,A是一个重为G的活塞,B是一个粗细均匀、竖直固定放置的圆筒.用竖直向下的力F1推活塞A,使其恰能以速度为1v匀速向下运动(如图甲),活塞从金属筒上端移动到下端的过程中,所用的时间为1t,F1做的功为W1,功率P1;若对活塞A施以竖直向上的力F2,使其恰能以速度为2v匀速向上运动(如图乙)活塞从金属筒下端移动到上端的过程中,所用的时间为2t,F2做的功为W2,功率P2.已知F1=G,P1=P2.则下列判断正确的是()A.1221:v:vB.1321:t:t能力提升·A·B·C滑车Fabcde建材51甲C.2121:F:FD.3121:W:W【答案】D【例12】如图所示,重40N的物体A在水平拉力F的作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,物体A所受的滑动摩擦阻力是物重的0.2倍,物体A在2s内前进了0.2m.若不计滑轮重、绳重及轴摩擦,拉力F做功为J.【答案】1.6【例13】如图所示,平静的湖面上有两艘小船,绳的一端拴在甲船上,绕过乙船上的滑轮,站在岸上的人用100N的力拉绳子的自由端.如果在20s内甲船向右匀速移动了10m,同时乙船向左匀速移动了4m,则人拉绳子的功率为W.【答案】90【例14】如图所示,平静的湖面上有两艘小船,绳的一端拴在甲船上,绕过乙船上的滑轮,站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端.如果在20s内甲船向右匀速移动了10m.同时乙船向左匀速移动了4m,则人拉绳子的功率是W.【答案】140夯实基础模块三:滑轮组综合问题【例15】(多选)如图所示,聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上,另一个固定在自己的滑板车上,用绳子将两个滑轮组装成滑轮组.小亮站在滑板车上拉动手中的绳子,他用10N的拉力在3s内,使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.2m.滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计.下列说法中正确的是()A.竖直墙壁受到的拉力为20NB.滑板车受到地面的阻力为30NC.在3s内小亮的拉力做功为36JD.动滑轮对滑板车拉力的功率为12W【答案】BC【例16】工人利用滑轮组按照如图所示的方式提升货箱.工人的体重为800NG人.提升第一个货箱时,工人用0500NF的竖直向下的力拉绳时,没有提起货箱.工人用1600NF的竖直向下的力拉绳时,货箱恰能以0.2m/s的速度匀速上升.第二个货箱比第一个货箱重500N,工人仍能提起第二个货箱,并使第二个货箱以0.1m/s的速度匀速上升(不计绳重及绳与轮、轮与轴之间的摩擦).求:(1)第一个货箱未被拉动时,水平地面对货箱的支持力;(2)工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小.【答案】(1)400N(2)190W【例17】小刚在研究功率与时间的关系时,记录了表中所示的试验数据.时间/s24681012能力提升夯实基础滑板车模块四:功、功率实验53做功/J100100100100100100功率/W502516.6712.5108.33根据表中的实验数据,可以得出的结论是:__________________________.【答案】在做功相同时,功率与所用的时间成反比,且关系式为:100Ws=Pt【例18】攀岩运动是从登山运动中派生得来的新项目,它集健身、娱乐、竞技于一体,以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者.要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率,需要测量的物理量有该运动员的重力、和.【答案】攀岩高度攀岩时间【例19】实验台上有组装好的实验装置,如图所示,其中弹簧测力计的量程为0～5N.另外还有质量均为100g的钩码六个,秒表一块(图中未画出).要求利用上述实验装置和钩码、秒表设计一个实验证明:用动滑轮提升重物时,如果拉力不变,则拉力的功率与速度成正比.(1)写出主要实验步骤.(2)设计实验表格【答案】(1)实验步骤①在动滑轮下挂两个钩码………1分②用调好的弹簧测力计以不同的速度匀速竖直向上提升6次,用弹簧测力计测出拉力F,用刻度尺测出绳端移动的距离s,用秒表测出时间t,并把每次的F、s、t的数据记录在表格中.………2分③利用svt、FsPt分别计算出每次的速度和功率,并把v、P的数据记录在表格中.………1分(2)实验记录表格………1分s/m能力提升t/sv/m·s-1F/NP/W【例20】如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验.实验步骤如下:Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离.Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离.回答下列问题:(1)步骤Ⅰ是为了研究动能大小与_______的关系.(2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与_______的关系.(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球_______的大小,木块的作用是为了比较钢球_______的大小.【答案】(1)速度(2)质量(3)速度;动能【例21】小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度);如图所示,将同一个弹簧压缩(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块,从而比较弹性势能的大小.(2)若水平面绝对光滑,本实验将(选填“能”或“不能”)达到探究目的.(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了.你认为小明的观点是的(选填“正确”或“错误”),理由是.夯实基础模块五:机械能（选讲）55【答案】(1)不同;移动距离的远近(2)不能(3)错误;木块克服摩擦做功,机械能转化为内能.【例22】如图所示,小球从左端由静止释放,在左右摆动过程中,不计空气阻力,则()A.从最高点运动到最低点的过程,一部分重力势能转化为动能B.从最低点运动到最高点的过程,一部分动能转化为重力势能C.左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D.左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度【答案】D【例23】如图所示,甲、乙是两个完全相同的网球.在同一高度以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.甲球在空中下落时,重力势能增大,动能减小B.乙球上升过程中,重力势能转化为动能C.抛出时甲、乙两球的机械能相等D.抛出时甲球的动能小于乙球的动能【答案】C【例24】(多选)下列说法中正确的是()A.蹦床运动员由空中下落与蹦床接触后,继续向下运动,运动员到达最低点时其所受合力为零B.实心球在空中下落的过程中,若不计空气阻力,则其减小的重力势能全部转化为动能C.踢出去的足球还能在水平地面上继续运动一段距离,是因为足球具有惯性D.加速运动的物体,其机械能一定增加【答案】BC能力提升57【拓1】一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么在90min时间内心脏做的功和用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高的高度分别为(g=10N/kg)()A.810J、2.7mB.810J、27mC.8100J、162mD.8100J、16.2m【答案】D(模块二功率)【拓2】如图所示为人体心脏的血液循环示意图,如表记录了某成年人在静息时心脏每搏动一次心脏血液的平均压强.心脏每搏动一次就是一次血液循环,包括心脏的收缩与舒张.当心脏收缩时,右心室把血泵入肺动脉,左心室把血泵入主动脉.心脏舒张时,两个心房的血液压强约较小,可近似视为零.已知此人在静息时心脏每分钟搏动72次,左右心室每收缩一次泵出的血量均为70mL,则可估算此人静息时心脏推动血液流动的功率大约为W,此人的心脏一天内推动血液流动做的功大约为J.【答案】1.68145152(模块二功率)【解析】(1)左心室每收缩一次做的功：W左=P左V=16×103Pa×70×10-6m3=1.12J右心室每收缩一次做的功：W右=P右V=4×103Pa×70×10-6m3=0.