第十四章：功和功率（解析版）.doc

第十四章：功和功率（解析版） ■考点一：功 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段 距离 ，这个力就对物体做了功。 2.功的两个必要条件：① 有力作用在物体上；② 物体在力的方向上通过了距离。 3.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力；力和距离垂直。 4.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：。 5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m 。 ■考点二：功率 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 6.定义：单位时间里完成的功；或说成单位时间内力作做的功。 7.功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。 8.公式：。 9.单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。常用单位还有千瓦（kW）、马力。 换算关系：。 10.功率公式的解释：（1）物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即。 （2）利用该公式时要注意：拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是W；速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。 ■易错提示 ?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ■考点一：功?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◇典例1：小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m，则小张对物体所做的功是（　）。 A．400J；B．600J；C．1000J；D．1400J 【考查角度】功的计算。 【解析】小张的推力在水平方向，物体在水平方向移动的路程是10m，根据功的公式小张对物体所做的功：W=FS=40N×10m=400J，故应选A。 【答案】A。 ◆变式训练 1.1如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力；在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（　）。 A.只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功； B.在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少； C.在c到d的过程中，铅球的重力势能减少； D.在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 【考查角度】做功的判断、机械能。 【解析】在a到b过程中，铅球受到推力的作用，在推力方向上通过了距离，故运动员对铅球做了功；故A的说法正确。 在b到d过程中，铅球只手重力作用，铅球的机械能不变，故B得说法错误。 在c到d过程中，铅球从最高的向下运动，高度减小，重力势能减小，故D得说法正确。 在a到d过程中，铅球的运动方向和速度都在发生变化，铅球的运动状态不断变化，故D的说法正确。 【答案】B。 1.2将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是（ ）。 A．0．2J； B．2J； C．20J ； D．200J 【考查角度】功的估算。 【解析】物理课本的质量约为200g，课本的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，所以将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功W=Gh=2N×1m=2J，故B符合题意为答案，选项A、C、D错误。 【答案】B。 ■考点二：功率?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◇典例2：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=1:1；B．W1:W2=2:3；C．P1:P2=1:1；D．P1:P2=2:3 【考查角度】功、功率及其计算。 【解析】由题意可知，妈妈的重力与小明的重力之比是：，他们所用时间之比为：；根据功的公式：（h是高度），得到：，；根据功率公式：，得到：，；下面解答此题： ，；由此可见正确答案是D。 【答案】D。 ◆变式训练 2.1（多选题）如图所示，把重为G的物体沿高为h，长为l的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W，则下列选项正确的是（　）。 A．拉力大小为；B．物体所受摩擦力大小为； C．拉力功率的大小为；D．斜面的机械效率为 【考查角度】功与功率、机械效率的计算。 【解析】使用斜面时，利用W=Gh求有用功，利用求总功，克服摩擦做的额外功W额=fl，利用求拉力做功功率，利用效率公式求斜面的机械效率。 A：拉力做的功为总功，即W总=W=Fl，所以拉力；有用功为W有用=Gh，因为在斜面上拉动物体要克服摩擦力做功，所以W总＞W有用，即，则，故A错。 B：使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功，则W额=fl=