（达州专版）2019中考物理 第五单元 机械与功 能量 第16课时 功 功率复习课件

第五单元机械与功能量[学生用书P63]第16课时功功率1.功定义：功等于力与物体沿力的方向上移动距离的乘积。要素：一是作用在物体上的_______，二是物体在力的方向上通过的_________。常见的不做功的三种情况：(1)不动无功：有力F无距离s，例如举高的重物静止不动，虽然用了力，但没在力的方向上移动距离，没有做功。力距离(2)不劳无功：有距离s但没有力F，如正在空中飞行的足球，运动了一段距离，但运动员施加的力已经消失，运动员对其没有做功。(3)劳而无功：有力F，也有距离s，但运动方向和力的方向垂直，此力也不做功。如手提着物体在水平方向上移动，则手对箱子的拉力不做功。说明：若F与s的方向相反，则可以说克服F做功。如匀速向上提升重物，可说拉力做了功，也可说克服重力做了功。公式：W＝_____＝_____。单位：焦耳()，1J＝1N·m。2．功率意义：表示物体做功快慢的物理量。定义：物体所做的功与___________的比叫做功率。单位：瓦特，简称瓦，符号为W，1W＝1J/s，1kW＝__________，MW＝__________。FsGhJ所用时间10001000公式：P＝Wt＝______(匀速直线运动)；P表示功率，W表示功，t表示时间。说明：(1)功率P一定时，若机器的牵引力F增大则必须降低速度，如汽车上坡，采取降低速度的方法，以获得较大的牵引力。(2)功率表示做功的快慢，功表示做功的多少，做功多少由功率和时间共同决定(W＝Pt)，功率大不一定做功多，做功多不一定功率大。Fv3．功的原理原理：使用任何机械都不能______。功的原理对一切机械都适用。说明：“不省功”意味着：(1)不省功也不费功(理想情况下)。(2)不省功且要费功(实际情况下，使用任何机械所做的功要比不使用机械所做的功多，多做的那部分功就是克服机械自重和摩擦所做的功即额外功)。省功[学生用书P63]类型之一知道功的两要素[2017·达州]如图所示，用20N的水平拉力F拉滑轮，可以使重15N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重8N，弹簧测力计的示数为3N且保持不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是CA．地面受到的摩擦力为10B．滑轮移动的速度为0.4C．在2s内绳子对物体A所做的功为4D．水平拉力F的功率为4【变式1】[2018·泸州]在2018年泸州市中考体育考试中，小彤同学进行了实心球测试，对实心球运动的几个阶段，下列说法正确的是A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对球做功，球的重力势能增加B．小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤对球做功，球的机械能增加AC．小彤将球用力投出后，球在空中最高点时所受的合力为零D．球落地后在水平地面滚动一段距离停止，球在地面滚动阶段，球的机械能不变【变式2】重10N的小球在光滑水平面上匀速直线前进了5m，则其重力做功_____J，推力做功_____。00类型之二会计算功和功率[2018·菏泽]小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是80kg，当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为0.01m2，所受阻力是其总重的0.02倍。(g取10N/kg)求：(1)正常行驶的自行车对路面的压强。(2)自行车行驶1000米。动力所做的功。(3)自行车行驶的功率。解：(1)自行车对水平路面的压力为：F压＝G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N；自行车对路面的压强为：p＝F压S＝800N0.01m2＝8×104Pa。(2)因为自行车匀速行驶，所以动力与阻力平衡，则F＝f＝0.02G＝0.02×800N＝16N；自行车行驶1000m动力做的功为：W＝Fs＝16N×1000m＝1.6×104J。(3)由P＝Wt＝Fst＝Fv得，自行车行驶的功率为：P＝Fv＝16N×5m/s＝80W。【变式3】[2018·泸州]如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G＝80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图像如图丙所示。已知在2s～4s内重物上升的竖直高度为2m，求：(1)在4s～6s内，重物克服重力做功的功率。(2)在2s～4s内，绳自由端下降的平均速度。(3)在0～2s内，重物对地面的压力大小。解：(1)由图丙可知，在4s～6s内，重物做匀速直线运动，其速度v3＝2.0m/s，由P＝Wt＝Fst＝Fv得，重物克服重力做功的功率：P＝Gv3＝80N×2.0m/s＝160W。(2)由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n＝2，已知在2s～4s内重物上升的竖直高度为2m，则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m，所用的时间t＝4s－2s＝2s，则在2s～4s内，绳自由端下降的平均速度：v＝st＝4m2s＝2。(3)由丙图可知，物体在4s～6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝50N，因为不计绳重和摩擦，则由F＝1n(G物＋G动)得，动滑轮的重力：G动＝nF3－G物＝2×50N－80N＝20N，在0～2s内，由图乙可知此时的拉力F1＝30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，由力的平衡条件得，F支＋2F1＝G物＋G动，则地面对物体的支持力：F支＝G动＋G物－2F1＝20N＋80N－2×30N＝40N，根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力：F压＝F支＝40N。[学生用书P65]1．[2017·岳阳]如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动，此过程A．小明对箱子没有做功B．重力对箱子做了功C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力D．箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力A2．[2019·中考预测]使用功率大的机械可以A．少做功B．少用力C．少花时间D．少费功3．[2018·巴中]一位体重为50kg的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是A．3600WB．6000WC．500WD．60WCD4．[2018·德州]两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程s－t图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是A．两次物体运动的速度：v1＜v2B．两次物体所受的拉力：F1＞F2C．0～6s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2D．0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2C5．[2017·杭州]如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10N，物体M的运动速度为1若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦)，那么在此过程中A．物体M与地面间的摩擦力为5NB．物体M与地面间的摩擦力为10NC．水平拉力F做功的功率为20WD．1s内滑轮对物体M做功为10JC6．[2019·中考预测]如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A。已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2。则下列判断中正确的是A．F1＜F2，W1＝W2，P1＜P2B．F1＞F2，W1＞W2，P1＞P2C．F1＜F2，W1＜W2，P1＜P2D．F1＜F2，W1＝W2，P1＞P2A7．[2018·乐山]一辆轿车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍。则牵引力为________N；此时汽车的功率为______kW。(g取108．[2018·凉山州]一个重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以50cm/s的速度匀速运动。若物体运动了5m，拉力的功率为3W，则拉力做功______J，重力做功_____。3×103603009．[2017·兰州]某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是______J，10s内做功的功率为______W。(g取10N/kg)10．[2016·遂宁]用如图所示的滑轮组，将重为16N的物体以0.2m/s的速度匀速提升，滑轮组的机械效率为80%，若不计绳重及摩擦，拉力F为_____N，拉力的功率为_____W，动滑轮的重力为_____N。240120104411．[2018·南充]在如图所示的斜面上，一工人用200N的拉力，将一重为250N的物体，从底端匀速拉到顶端，用时6s，则此过程中物体受到的拉力_______(选填“大于”“等于”或“小于”)斜面对物体的摩擦力，拉力做功的功率为_____W。大于10012．[2018·枣庄]妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是A．W1∶W2＝2∶1P1∶P2＝6∶1B．W1∶W2＝2∶3P1∶P2＝2∶1C．W1∶W2＝2∶1P1∶P2＝3∶2D．W1∶W2＝2∶1P1∶P2＝2∶3D13．[2017·达州]如图甲是使用汽车从湖水中打捞重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v＝0.2m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随时间t变化的图像。设t＝0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和滑轮摩擦，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：(1)重物露出水面前，汽车拉重物的功率。(2)湖水的深度。(整个过程中，湖水深度不变)(3)圆柱形重物的密度。解：(1)由图乙可知，重物露出水面前，汽车对重物的拉力F1＝3500N，汽车拉重物的功率：P＝Wt＝F1·v＝3500N×0.2m/s＝700W。(2)由图乙可知，重物从离开湖底到完全露出水面所用时间t＝60s，则湖水深度：h＝vt＝0.2m/s×60s＝12m。(3)由图乙可知重物完全露出水面后，汽车对重物的拉力F2＝G＝4000N，重物浸没在水中所受浮力：F浮＝G－F1＝4000N－3500N＝500，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得重物的体积：V＝V排＝F浮ρ水g＝500N1.0×103kg/m3×10N/kg＝5×10－2m3，重物的密度：ρ＝mV＝GgV＝4000N10N/kg×5×10－2m3＝8×103kg/m3。14．[2016·泰安]如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v＝0.1m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉力F跟时间t变化的图像。设t＝0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg求：(1)水库中水的深度。(2)重物的密度。(3)整个打捞过程中汽车的最小功率。解：(1)由题意和图乙可知，水库中水深：h＝vt1＝0.1m/s×40s＝4m。甲乙(2)由图乙可知，正方体的边长：l＝vt2＝0.1m/s×10s＝1m，重物的重力G＝4.5×104N，由公式G＝mg·V＝l3可得，ρ＝mV＝ml3＝Gl3g＝4.5×104N（1m）3×10N/kg＝4.5×103kg/m3。(3)当重物出水前拉力最小，此过程的功率最小，出水前重物受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3＝1.0×104，由F浮＝G－F可得，重物出水前最小拉力：F＝G－F浮＝4.5×104N－1.0×104N＝3.5×104N，所以整个打捞过程中汽车的最小功率：P＝Fv＝3.5×104N×0.1m/s＝3.5×103W。