九年级物理 专训1　功和功率的计算.pptVIP

习题课 第十一章 机械功与机械能 专训1　功和功率的计算 1.进行功的计算应注意的问题： 不可随意将力和距离相乘的结果作为最终的结果， 而应利用功的两个必要条件判断力是否做功，再利 用公式W＝Fs计算功的大小。 2. 常见的做功的两种情景： (1)拉着物体沿水平方向前进,克服阻力做功(W＝Fs＝fs)； (2)提升物体竖直上升，克服重力做功(W＝Gh)。 3. 功率可用公式P＝W/t或P＝Fv进行计算。 当利用公式P＝Fv计算功率时,速度v的单位应为“米/秒”。 1 训练角度 功的计算——水平做功 如图所示，一轻绳绕过定滑轮，一端与粗糙水平桌面上的滑块相连，另一端悬挂一个砂桶。调整桶内砂的质量，当砂桶和砂的总质量m＝0.2 kg时，砂桶和滑块都做匀速直线运动，速度大小v＝0.5 m/s。不计滑轮的摩擦，求砂桶和滑块 匀速运动时：(g取10 N/kg) (1)滑块受到的摩擦力大小； (2)砂桶和砂所受的重力在2 s内做的功。 例1 (1)砂桶和砂的总重力 G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N， 砂桶和滑块匀速运动，故滑块受到的摩擦力 f＝G＝2 N。 (2)砂桶和砂在2 s内移动的距离 h＝vt＝0.5 m/s×2 s＝1 m， 砂桶和砂所受的重力在2 s内做功 W＝Gh＝2 N×1 m＝2 J。 【解】 2 训练角度 功的计算——竖直做功 在第53届世界乒乓球锦标赛中，我国选手马龙获得男子单打冠军，他在夺冠后兴奋地跳上球桌庆祝胜利。如果马龙的质量是70 kg，双脚与桌面接触的总面积为0.04 m2，他跳上球桌时重心上升的高度为0.8 m。(g取10 N/kg)求： (1)他受到的重力。 (2)他站立在球桌上时对桌面的压强。 (3)他跳上球桌时克服自身重力所做的功。 例2 【解】 (1)重力G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N。 (2)压强p＝F/S＝700 N/0.04 m2 ＝1.75×104 Pa。 (3)功W＝Fs＝Gh＝700 N×0.8 m＝560 J。 3 训练角度 功率的计算——公式P=W/t的运用 为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的50 km/h～55 km/h范围内速度行驶，一路绿灯。在绿波时段，质量是 1.2×103 kg的汽车，经过绿 波路段上相距2.7×103 m的 两个路口，用时180 s，问： 例3 (1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？ (2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3 000 N不 变，则汽车的输出功率是多少？ 【解】 (1)汽车行驶的平均速度 因为50 km/h＜v＝54 km/h＜55 km/h， 所以该汽车是“绿波通行”。 (2)汽车的牵引力做的功 W＝Fs＝3 000 N×2.7×103 m＝8.1×106 J， 则汽车的输出功率 4 训练角度 功率的计算——公式P＝Fv的运用 图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，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＝0.2 m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图像。设t＝0时汽 车开始提升重物。忽略 水的阻力和滑轮的摩擦， g取10 N/kg。求： 例4 (1)圆柱形重物的质量； (2)圆柱形重物的密度。 【解】 (1)汽车在AB段对重物的拉力为 同理，汽车在CD段对重物的拉力为F3＝4 000 N。