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机械功和机械功率本讲稿第一页，共二十一页1、力学上的功是指：当一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过了一段距离，那么这个力对物体做了功。2、力学上的功必须具备两个因素：一个是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。3、功等于力F跟物体在力的方向上通过的距离S的乘积，即W=FS。1焦耳=1牛顿米4、1焦的意义：物体在1牛力的作用下，沿力的方向通过1米的距离所做的功本讲稿第二页，共二十一页二、功率1、比较做功快慢的方法（1）相同的时间内，（比较做功的多少）做功越多，则物体做功越快（2）完成相同功，（比较做功所用的时间）时间越短，则物体做功越快（3）（比较单位时间内所完成的功）单位时间内所完成的功越多，则物体做功越快2、功率是用来表示物体做功快慢的物理量本讲稿第三页，共二十一页3、功率的定义：单位时间内所做的功叫做功率定义式：P=W/t要比较功率的大小。必须同时考虑两个因素：做功的多少和完成这些功所用的时间。做功相同时，时间少的功率大；相同时间内做功多的其功率大。4、功率的单位国际单位制：瓦（特）符号：W实用单位：千瓦 符号：KW 兆瓦 符号：MW单位换算：1千瓦=1000瓦 1兆瓦=1000千瓦=1000000瓦 1瓦=1焦耳/秒5、1瓦的意义：1秒内所做的功是1焦耳本讲稿第四页，共二十一页6、结论在（物体）拉力所做的功相同的情况下，时间越短，做功就越快在时间相同的情况下，物体所做的功越多，做功就越快在单位时间内物体所做的功相同，做功快慢相同在单位时间内物体所做的功越多，做功就越快本讲稿第五页，共二十一页练习：练习：1、下列关于功的各种说法中，正确的是（下列关于功的各种说法中，正确的是（D）A 只要有力作用在物体上，就一定做了功只要有力作用在物体上，就一定做了功B 只要物体移动了距离，就一定做了功只要物体移动了距离，就一定做了功C 只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就就 一定做了功一定做了功D 只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，就一定做了功动了距离，就一定做了功解析：主要知识点是做功的两个必要因素。方向一致解析：主要知识点是做功的两个必要因素。方向一致 本讲稿第六页，共二十一页 2、下列叙述中，正确的是、下列叙述中，正确的是 （）A、运动员将标枪投出去，运动员对标枪没有做功；、运动员将标枪投出去，运动员对标枪没有做功；B、降落伞竖直下落，重力做了功；、降落伞竖直下落，重力做了功；C、人提着重物在水平方向上通过一段距离，、人提着重物在水平方向上通过一段距离，人的提力对重物做了功人的提力对重物做了功D、小球在光滑的桌面上滚动一段距离，桌面、小球在光滑的桌面上滚动一段距离，桌面对小球的支持力做了功对小球的支持力做了功本讲稿第七页，共二十一页3、小华把掉到地上的两本自然书捡起来，放到桌上，、小华把掉到地上的两本自然书捡起来，放到桌上，她对课本做功约为（她对课本做功约为（）A、0.2焦焦 B、2焦焦 C、20焦焦 D、200焦焦4、某同学用、某同学用150牛的水平推力使重为牛的水平推力使重为600牛的小车在牛的小车在水平地面上匀速直线前进水平地面上匀速直线前进20米，所用时间是米，所用时间是0.5分钟。分钟。则这位同学所做的功和做功的功率分别是（则这位同学所做的功和做功的功率分别是（）A、3000焦，焦，100瓦瓦 B、12000焦焦，400瓦瓦 C、3000焦，焦，400瓦瓦 D、12000焦，焦，100瓦瓦解析：W=FS=150牛20米=3000焦 P=W/t=3000焦/30秒=100瓦 G=600牛对此题无用BA本讲稿第八页，共二十一页5、甲、乙两物体在、甲、乙两物体在相同的相同的水平推力水平推力作用下，由静作用下，由静止开始运动甲在较光滑的水平面上运动，乙在止开始运动甲在较光滑的水平面上运动，乙在较粗糙的水平面上运动设两物体在移动相同的较粗糙的水平面上运动设两物体在移动相同的距离的过程中，推力所做的功分别为甲和乙，距离的过程中，推力所做的功分别为甲和乙，则（则（）A甲乙甲乙B甲甲=乙乙C甲乙甲乙D无法确定无法确定B本讲稿第九页，共二十一页6、为了给一个工厂供水每天需要用水泵把、为了给一个工厂供水每天需要用水泵把300米米3的水送到的水送到40米高的水塔上，水泵每天需做多少米高的水塔上，水泵每天需做多少功？功？7、起重机用钢绳起吊重、起重机用钢绳起吊重=500牛的货物，先沿竖牛的货物，先沿竖直方向将重物匀速提高直方向将重物匀速提高S1=10米，再沿水平方向将米，再沿水平方向将重物匀速移动重物匀速移动S2=8米起重机对重物共做功为多少米起重机对重物共做功为多少？本讲稿第十页，共二十一页8、用、用9.8牛的水平拉力，使质量为牛的水平拉力，使质量为10千克的物体千克的物体沿着水平方向匀速前进沿着水平方向匀速前进10米，则拉力所做的功米，则拉力所做的功是是-，重力所做的功是，重力所做的功是-焦，焦，物体受到的阻力是物体受到的阻力是-牛。牛。9、一辆汽车在水平公路上匀速行驶，车和货物共、一辆汽车在水平公路上匀速行驶，车和货物共重重5104千克，汽车受到的阻力为车重的千克，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，倍，汽车在汽车在10分钟内行驶了分钟内行驶了9千米路程，求在这段路千米路程，求在这段路程中汽车的功率多大？程中汽车的功率多大？98焦09.8本讲稿第十一页，共二十一页10、.汽车的功率是汽车的功率是36千瓦，当它行驶的速千瓦，当它行驶的速度是度是20米米/秒时，汽车的牵引力是秒时，汽车的牵引力是_牛牛。11、一个重、一个重500N的箱子放在水平地面上，的箱子放在水平地面上，一小孩用一小孩用100N的水平拉力将箱子匀速移的水平拉力将箱子匀速移动动15m，另一大人把这箱子匀速举高，另一大人把这箱子匀速举高2m，问大人小孩谁做功多？，问大人小孩谁做功多？1800本讲稿第十二页，共二十一页12、一个同学用、一个同学用50牛的水平方向的力，将牛的水平方向的力，将一只重为一只重为5牛的足球沿水平方向踢了出去，牛的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滚动了足球在地上滚动了40米才停下来。在球滚米才停下来。在球滚动的过程中，脚对球做的功是（动的过程中，脚对球做的功是（）A、0焦焦 B、200焦焦 C、2000焦焦 D、条、条件不足，无法计算件不足，无法计算A本讲稿第十三页，共二十一页三、机械效率三、机械效率1、有用功：、有用功：机械克服有用阻力所做的功机械克服有用阻力所做的功-一般是重力所做的功一般是重力所做的功2、额外功、额外功：机械克服额外阻力所做的功机械克服额外阻力所做的功3、总功：、总功：动力对机械做的功动力对机械做的功4、功的原理数学表达式：、功的原理数学表达式：W总总=W有用有用+W额外额外5、机械效率：机械效率：有用功跟总功的比值有用功跟总功的比值=W有有/W总总100%本讲稿第十四页，共二十一页1、利用斜面把重物匀速推上汽车，如果斜面长与高之比为、利用斜面把重物匀速推上汽车，如果斜面长与高之比为10:3，物重为，物重为500牛，不计摩擦，推力应为牛，不计摩擦，推力应为_牛。如果牛。如果实际推力需要实际推力需要250牛，那么物体与斜面之间的摩擦力为牛，那么物体与斜面之间的摩擦力为_牛，斜面的机械效率是牛，斜面的机械效率是_。2、一辆重、一辆重5104牛的汽车，以牛的汽车，以10米米/秒的速度在一条平直公路秒的速度在一条平直公路上匀速行驶上匀速行驶2000米。已知在这段路程中汽车发动机的功率是米。已知在这段路程中汽车发动机的功率是3104瓦，则汽车在这段路上所做的功为瓦，则汽车在这段路上所做的功为_；汽车受到的阻力；汽车受到的阻力大小为大小为_。3、.汽车的功率是汽车的功率是36千瓦，当它行驶的速度是千瓦，当它行驶的速度是20米米/秒时，汽车的秒时，汽车的牵引力是牵引力是_牛；当汽车的牵引力是牛；当汽车的牵引力是1200牛时，则牛时，则10分钟内分钟内汽车行驶的路程是汽车行驶的路程是_千米。千米。练习15010060%6000000J3000N180012本讲稿第十五页，共二十一页4、用100牛的拉力沿一斜面向上拉重400牛的物体，刚好可使其沿斜面匀速上滑。如此斜面的机械效率为80%，则斜面的高与长之比为（）A.4:1B.5:1C.1:5D.以上都不对5、则他使10.如图4所示，直径为d的圆筒上绕着绳子，某同学用恒力F拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动，圆筒滚动一周所做的功是（）A.dFB.2dFC.4dFD.0CB本讲稿第十六页，共二十一页6、如图、如图5所示，物体所示，物体A的质量为的质量为5千克。在拉力千克。在拉力F的作的作用下，物体用下，物体A以以0.3米米/秒的速度在水平面上作匀速直秒的速度在水平面上作匀速直线运动，弹簧秤的示数为线运动，弹簧秤的示数为10牛。不计摩擦，则（牛。不计摩擦，则（1）拉力拉力F为为_牛；（牛；（2）在）在10秒钟内拉力做功秒钟内拉力做功_；（；（3）拉力的功率是）拉力的功率是_瓦。瓦。2030J3本讲稿第十七页，共二十一页7、如图、如图2所示的两个滑轮组，所示的两个滑轮组，每个轮的质量都相等。用它们每个轮的质量都相等。用它们提升等重的物体时，作用在两提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为个滑轮组上的动力分别为F1和和F2，两个滑轮组的机械效率分别两个滑轮组的机械效率分别为为1和和2。若不计摩擦，则下列若不计摩擦，则下列判断中正确的是（判断中正确的是（）A.一定是一定是F1F2B.一一定是定是F12D.一定一定是是12D本讲稿第十八页，共二十一页9、用四只完全相同的滑轮和两根相、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图同的绳子组成如图3所示的所示的a、b两个两个滑轮组，用其提起相同的重物滑轮组，用其提起相同的重物G。如。如不计滑轮与轴的摩擦，则（不计滑轮与轴的摩擦，则（）A.a滑轮组较省力，机械效率也较滑轮组较省力，机械效率也较高高B.b滑轮组较省力，机械效率也较滑轮组较省力，机械效率也较高高C.两滑轮组的省力程度不同，但两滑轮组的省力程度不同，但机械效率相同机械效率相同D.两滑轮组的省力程度不同，机两滑轮组的省力程度不同，机械效率也不同械效率也不同C本讲稿第十九页，共二十一页10、如图、如图8所示，一辆小车在与斜面所示，一辆小车在与斜面平行的拉力作用下，沿斜面匀速地由底平行的拉力作用下，沿斜面匀速地由底端运动到顶端。已知：小车质量为端运动到顶端。已知：小车质量为m，斜面长为斜面长为L，高为，高为h，拉力的功率为，拉力的功率为P，斜面的机械效率为斜面的机械效率为。则拉力做的有用。则拉力做的有用功为功为_；小车运动过程中的速；小车运动过程中的速度为度为_。mghDL/mgh本讲稿第二十页，共二十一页11、如图、如图10所示，用一滑轮组拉着重所示，用一滑轮组拉着重8104牛牛的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的为车重的0.03倍，此滑轮组的机械效率为倍，此滑轮组的机械效率为80%。（1）求拉力）求拉力F为多少牛？为多少牛？（2）若汽车移动的速度为）若汽车移动的速度为0.2米米/秒，秒，1分钟分钟内拉力内拉力F所做的功（滑轮和绳的自重不计，且绳所做的功（滑轮和绳的自重不计，且绳足够长）。足够长）。本讲稿第二十一页，共二十一页