初二物理竞赛第1讲功和功率学生版

1、知识互联网1L /功的两个要素 功的计算 临界问题做功功和功率功率物理意义）功率的曲种计尊，亍法做功功的定义做功的两个必要因素模块一功的两个因素思路导航一个力作用在物体上，使这个物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功.做功没有做功在物理学里中,把力（F或G）与物体在力的方向上通过的距离（s或h）的乘积称为机械功，简称功.1 .做功的两个必要因素：作用在物体上的力物体在这个力的方向上通过的距离.做功的两个因素必须都有，缺一不可，否则就没有做功.2 .力对物体不做功的情况，可分为以下三种情况：物体受到力的作用但没有通过距离.物体不受外力，由于惯性而运动的物体.物体通过的距离跟它受力

2、的方向垂直.)【例1】如图所示的四种情景中，物体所受重力对物体做功的是 （【例2】下列情景中，关于做功的叙述正确的是 （）A.人没有推动汽车，人的推力对汽车做了功 B.马拉车前进，马的拉力对车做了功 C.起重机吊着重物静止在空中，起重机对重物做了功D.踢出去的足球在地面上滚动，滚动过程中脚对足球做了功【例3】手抛鸡蛋的杂技演员抛出的鸡蛋从最高处到最低处重力做功大概是D.200J夯实基础. d人用力推车没有推动A汽车在水平路面上缓慢拐弯CA. 0.2JB. 2JC. 2 0J(赛车在水平路面上做直线运动B苹果加速下落D1.机械可以省力，却不能省功.2.使用机械时，人们所做的功 都不少于不用机械时

3、所做的功 也就是使用任何机械都不省功 这个结论叫做功的原理.功的原 理功的计 算公式:W= Fs 用 W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离 根据公式运算可知功的单位是：牛 米（N m） 它有个专门的单位是焦（J） 即：1J= 1 N m【例4】已知甲物体在光滑的水平面上运动，乙物体在粗糙的水平面上运动 ，现 用相同的水平推力，分别使甲、乙两个物体沿力白方向移动相同的距离，两推力所做的 功分别是 W甲和W乙，则（）A. W甲W乙B. W甲VW乙C. W甲=亚乙D.无法确定【例5】 重为1000N的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10 m，小车所受阻力为车重 的0.3倍，则拉

4、力对小车做的功为 J;小车的重力做的功为 J .夯实基础【例6】 某商场扶梯的高度是 5m ,扶梯长7m，小明体重为600N .扶梯把小明从三楼送上四楼上模块二克服重力做功及滑轮蛆做功问题的过程中对小明做功能力提升【例7】 现有质量为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？图甲图乙【例8】如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N ,不计滑轮与轴之间的摩才及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m .求：（1）泥桶上升的高度；（2）拉力做的功.例9 如图所示,在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移

5、动 5m ,物体A受到地面的摩擦力为 5N ,不计滑轮、绳子的重力 及轮轴间的摩擦，拉力F做的功为（）A. 50JB. 25JC. 100J【例10】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.【例11】如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连.此时物体A在绳的水平 拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为 450N;在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水

6、平向右的力 F拉动 物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s.已知每个滑轮重均为 50N,若不计绳重 及滑轮的摩擦，g取10N/kg,则下列说法中正确的是 （）A .物体A所受滑动摩擦力大小为100NB .水平向右的力 F的大小为400NC.物体B所受重力为400ND.拉力F做功的功率为63W疗模块三临界问题能力提升【例12】一轻质杠杆的 B处挂一重为10N物体,A端栓一细绳 固定在天花板上，使其在水平位置平衡，绳与杆的夹 角为30, OA长为2m, OB:OA=1:4,此时绳的拉力大 小为 N.若在 O处放一质量为0.5kg的物体,用F=1N的水平拉力使

7、物体向右匀速滑动.直到绳的拉力为零时,拉力F做的功是 J.【例13如图所示,质量为2kg的小铁块静止于水平导轨 AB的A端（形状及尺寸在图中标出），导 轨AB及支架只可以绕着过 D点的转动轴在图中竖直平面内转动.现用一个沿导轨的拉力F通过细线拉铁块，假定铁块起动后立即以0.1m/s的速度沿导轨匀速运动，此时拉力F为10N.（导轨及支架ABCD的质量忽略不计，g=10N/kg）,则从铁块运动时起，导 轨及支架能保持静止的最长时间是_s,此过程拉力 F做功为_J.模块U!功率思路导航比较 做功 快慢 的两 种方 法物理意义：表示物体做功快慢的物理量 定义：功跟完成这些功所用时间的比值 定义式：pt

8、功率的单位：功率的国际单位是瓦特,1W=1Js.其他单位还有千瓦和兆功率瓦.换算关系如下：1kW 103W , 1MV =106WK时制运动时人的功率为敦I乩 优秀诏曲员短酎同功率可达I KW就螺弗动时功串可达35OKW”吨缀远禅1S轮的功率 可达10M0KW以上小轿车的功率为数上千瓦至二百千瓦长时间运动时小的功率为数百比电力机率和内燃机率的 功率为较千千瓦ftf 尸 夯实基础和.观察图可以得出：在相等【例14】建筑工地常用来搬动砖块的机械有滑轮组和起重机两种的 内，滑轮组比起重机做的 少.升重物【例15】建筑工地上,水泥板质量为0.7t,起重机在15s内把它匀速提升到 4m的高度，起重机提

9、的功率是多少？20 min，爸爸用了 25 min ,爸爸体重是小()C 15 :8D 8 :15【例16】小明和爸爸一起登山,登到山顶时，小明用了 明的1.5倍，则小明和爸爸登山的功率之比为A 5 : 6B 6 : 5【例能力提升17】小菁跳绳时所穿鞋的总质量为0.4 kg，她1min跳绳120次，假定每次双脚抬离地面的最大高度均为5cm ,则每上升一次，她对鞋做的功为J .跳跃时若每次上升所用的时间占每次跳跃时间的则每上升一次，她对鞋做功的平均功率为 (结果保留一位小数)310W .( g 取 10N/kg )【例18】电动自行车轻便、安全、无污染 ，很受人们喜爱.某同学在双休日骑电动自行

10、车到连岛海滨观光，途经全长7000 m ,被人们称之为 行车以18 km/ h的速度匀速行驶,其牵引力 的功率为150W .求：神州第一堤”的连云港拦海大坝.若电动自(1)该同学通过大堤全程所需的时间(2)电动自行车通过大堤全程牵引力所做的 功；电动自行车的牵引力.【例19】平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为 3 : 2 ,则甲与乙()A.牵引力做功之比为 2 : 3B.牵引力做功之比为 3: 2C.牵引力的功率之比为 1:1D.汽车所受的阻力之比为3 : 2【例20】小涅站在地面上,用如图所示的滑轮组提升重力为500N的重物A.已知每个滑

11、轮重力为50N, A匀速上升的速度为1m/s.则人对自由端拉力 F的功率大小为多少？ 2s内拉力 F做功为多少？此时，天花板对定滑轮向上的拉力大小为多少？（不计绳重及轮与轴之间的摩擦）【例21（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，他用了 1.2m.滑轮重、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）A,竖直墙轴摩擦和绳重均忽略不计.下列说法中正确的是（壁受到的拉力为 20 NB.滑板车受到地面的阻力为30 NC.在3s内小亮的拉力做功为 36 JD.动滑轮对滑

12、板车拉力的功率为12W【例22（多选）如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N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10N,弹簧测力计的示数为 5N且不 变.若不计轮 重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦 ，则下列说法中正确的是 （）A.地面受到的摩擦力为7NB .滑轮移动的速度为 0.4m/sC.水平拉力F的功率为4.8WD.在2s内绳子对物体 A所做的功为4.8J模块五思考题【例23如图所示装置中,长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,当水平方向的拉力 F的大小为6N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以 v甲=2 m/s,向 左做

13、匀速直线运动.不计滑轮轴处摩擦，绳子拉 物体乙的功率是 W.【例24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.【例25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 舟 J 田一 乙人用100N的力拉绳子的自由端.如果在20s内匚二二二二邑二二三小工N 甲船向右匀速移动了 10m,同时乙船向左匀速克会手工涔厚W会三移动了 4m,则人拉绳子的功率为W.【例26如图所示，小明站在岸上用力 F匀速

14、拉绳子自由端，此时小船A的速度为2m/s,小船B的速度为3m/s,求绳子自由端的移动速度.I AIII卜BII!-C【练1】（多选）一个小球由A点自由下落时,相继经过B、C两点，如图 所示，AB=BC（忽略空气阻力），则下列分析中正确的是（）A .物体在下落过程中，一定受非平衡力的作用B.在AB、BC两段内的平均速度相等C.在AB、BC两段内重力做功相等D.重力对小球做功越来越快【练2】一块高40cm、宽30m、厚10cmi质量是1.5kg的砖,竖直立在水平地面上,如图所示，若按照图 示的方向把它推倒，推力至少要做多少功？把砖推倒的最小推力是多少牛？(g 10N/kg )3】工人利用滑轮组按照

15、如图所示的方式提升货箱.工人的体重为G800N .提升第一个货箱时，工人用F 500N的竖直向下的力拉绳时，没有提起货箱.工人用Fi 600N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（不计绳戴重及绳与轮、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而第二;四箱做 功功率变化量的大小.【练4】如图甲所示，带有滑轮的物体 A放置在粗糙水平地面上，质量为m的电动机固定在物 体A上，通过滑轮水平匀速拉动物体A,物体A移动速

16、度为v甲，移 动距离为s甲，电动机做功为 Wi,电动机的功率为Pi,对绳的拉力为Ti,电动机收绳速度 为vi;如图乙所 示，将电动机固定在地面上，使电动机通过滑轮水平匀速拉动物体A,物体A移动速度为v乙，移动距离为s乙，电动机做功为 W2,电动机的功率为 P2,对绳的 拉力为T2,电动 机收绳速度为 V2.已知地面粗糙程度相同，s /乙，P1=P2,不计绳重及 滑轮与轴的摩擦 则下列判断正确的是（）A. Ti WC. viV2D. v 甲v 乙汽车发动机的功率与速度、挡位的关系汽车从起步、到提速、到行驶一直到极速，都是一个发动机与变速箱配合的关系.汽车的功率是指发动机气缸在单位时间内所做的功，

17、单位是kW（千瓦）.还有一个重 要数据你没有列上，就是扭矩，是指发动机在单位转动内驱动力的值，单位是N/m（牛顿/米），而发动机的扭矩才是汽车提速能力的体现.简单说，功率的大小决定了汽车能跑多快，而扭矩的大小决定了车的加速能力.而变速器的档位是控制发动机驱动汽车的变速比.在变速比较低的情况下，发动机做功驱动汽车的能力非常直接 ，适用于起步和提速.在变速比较高的情况下，发动机做 功 驱动汽车的能力更持久，适用于高速行驶状态.这就是为什么汽车的前进档要分4个或5个档位，高性能跑车要6个甚至8个档位，就是为了充分发挥发动机的潜力，将变速 箱的档位比设置的更为合理，从而在加速能力和极速上取得一个相对平衡的状态，以上就是原理.下面打一个很简单而又能说明问题的例子.你骑过带变速功能的自行车吧（弯把的比赛用自行车，右面车把上带变速调节 ，你在骑自行车的过程当中，要不断的调节变速，来取 得不断的加速能力.