人教版八年级下册11.2 功率教学演示课件ppt
展开1、什么叫功?2、怎样计算功的大小?3、物体在做功时,除了有功的大小之分, 是否还有其他不同?
1、理解功率的定义及其计算式;2、知道功率的单位及其物理意义;3、了解功率在生活中的相关应用。
自学内容: 课本P65:第1~3自然段及“想想议议”自学方式: 阅读课本,标注重点。自学要求: 1、知道功率的物理意义; 2、理解功率的定义; 3、会比较物体做功的快慢。
自学指导 1 (1分钟)
学生自学,教师巡视(2分钟)
自学检测 1 (3分钟)
1、物理学中,_____________________ 叫做功率, 它在数值上等于 _________________________ 。 它是用来表示物体 _______________ 的物理量。 2、为了认识相对抽象的物理现象,往往需要引入新 的物理量。例如:为了比较物体运动的快慢, 引 入了速度; 为了比较不同物质的质量跟体积的关 系,引入了_____;为了比较压力的作用效果引入 了_____;为了比较做功的快慢,引入了______。
指导运用,引导更正 1 (6分钟)
一、比较物体做功的快慢
1、功率的物理意义:____________________ 。
2、判断物体做功快慢的方法: (1)做功时间相同,比较 _______________ ; (2)做相同的功,比较 _______________ 。
例1 甲、乙两台机器,甲的功率比乙大,则( ) A. 甲做的功比乙做的功多 B. 甲做功比乙做功快 C. 甲做功所用的时间比乙的少 D. 以上说法都不对
相同时间内,C比D所做的功少
例2 已知几个物体所做的功和所用的时间如下表,请 判断各物体做功的快慢,并给出你判断的依据。
① A比B做功 ____ 。理由是:___________________ ______________ ;② C比D做功 ____ 。理由是: ________________________________________ ;③ A比D做功 ____ 。理由是:___________________ ___________________。
3、功率的定义:____________________。
自学内容: 课本P65~P66第2自然段自学方式: 阅读课本,标注重点。自学要求: 1、理解功率的计算公式; 2、知道功率的单位及物理意义; 3、了解生活中一些常见物体的大致功率; 4、会利用公式进行简单的功率计算。
自学指导 2 (1分钟)
自学检测 2 (5分钟)
瓦特 瓦
1 s内物体所做的功是50 J
其中W表示___,单位是___;t 表示_________ , 单位是___;P表示_____,单位是__________ 。 它有一个专门的名称叫 _____ ,简称 ___ ,符号 是 ___ 。1 W= ___ J/s= ___ N•m/s 。2、在生产和工程技术中常用千瓦(符号:_____)、 兆瓦(MW)做功率的单位。1 kW= _____ W, 1 MW=103 kW= ____ W,800W=____ kW。3、50 W的物理意义是______________________。
t =2 min=120 s
=500 W=0.5 kW
500 0.5
解析:汽车在水平路面上匀速行驶,牵引力与阻力平衡。
W=Pt=1800 N×5×60 s=1.8×107 J
4、一台机器用 2分钟的时间做了 6×104 J的功,这 台机器的功率是 ______ W,合 _____ kW。
5、某型号汽车发动机的额定功率是6×104 W,在水 平路面匀速行驶时,受到的阻力是 1800 N。汽车 在额定功率下匀速行驶时,发动机提供的牵引力是 _____ N,行驶5 min牵引力做的功是 ________ J。
指导运用,引导更正 2 (7分钟)
1、功率的定义:____________________ 。
2、计算公式: 。 ________
3、功率的单位:(1)国际制单位:___________ (2)常用单位:_____________ (3)换算关系:_____________
“1 W”物理意义:____________________ 。
1 s内所做的功是1 J
在瓦特之前,已经有纽科门发明的蒸汽机,但是消耗大而效率低,瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织,还是交通运输,都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜,为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。
瓦特 James Watt英国 1736-1819
5、一些常见的功率值:
优秀运动员长时间运动的功率约为70 W,短时间的运动功率可达1 kW以上
小轿车的功率约为66 kW,载货汽车的功率约为99 kW
马长时间拉车的功率约为450 W
电力机车的功率约为4200 kW,内燃机车的功率约为2650 kW
蓝鲸游动的功率可达350 kW
万吨级远洋货轮的功率约为 7000~23000 kW
例3 水平面上有一重20 N的物体,在6 s内匀速直线 运动12 m,若物体所受摩擦阻力为 8 N。求拉力 做的功和功率。
解:因为物体在水平面上匀速直线运动,拉力与摩擦 阻力平衡,所以,物体受到的拉力 F= f =8 N
拉力所做的功为 W=Fs=8 N×12 m=96 J
小结与归纳 (1分钟)
1 kW=1×103 W
1、功率的物理意义:___________________ ;2、功率的概念:_______________________ ;3、功率的计算公式: ; ________4、功率的单位: (1)国际制单位:________ ; (2)常用单位:___________ ; (3)换算关系:_________________ 。
当堂训练 (15分钟)
1 s内这台小电动机所做的功是120 J
1、功率是用来表示物体做功 ___ 的物理量。2、物理学中,_______________ 叫功率,计算公式 为 。它的单位是 _____ ,常用单位还有 _____ ______。3、一台小电动机在1 min 内做了7200 J的功,这台 小电动机的功率为 ________ ,它表示的物理意义 是 __________________________________ 。
4、甲乙二人同时开始登山,甲先到达山顶。_______ (填“能”或“不能”)判断哪个人的功率大,理由 是:_____________________________________ 。5、甲、乙两人用力之比为 2︰5,各自使物体在力的 方向上移动的距离之比是3︰2,所用的时间之比为 2︰1,则甲、乙的功率之比为 _________ 。6、八年级物理兴趣小组的成员在学习功率知识后, 想估测某同学上楼的功率,已知该同学从一楼上到 三楼用了10s,则他上楼的功率大约是 ( ) A. 3 W B. 30 W C. 300 W D. 3 000 W
二人的体重大小未知,无法判断谁做的功多
7、关于力、距离、功与功率的关系,下列说法正确 的是 ( ) A.力越大,功率越大 B.距离越长,功率越大 C.做功越多,功率越大 D.做功越快,功率越大8、一台机器的功率是150 瓦,它表示 ( ) A.这台机器所做的功只能是150 焦耳 B.这台机器每分钟内做功150 焦耳 C.这台机器每秒钟所做的功是150 焦耳 D.这台机器在每秒钟内所做的功是150 瓦特
9、质量为45 kg的某同学在跳绳时,他的重心高度随 时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同 学在1 min内克服重力做功的平均功率为 ( ) A.45 W B.135 W C.169 W D.270 W
10.一瀑布每分钟有500 m3的水从50 m高处落下。那 么,在 1 min内,利用该瀑布最大可对水轮机做多 少功?瀑布对水轮机的功率是多少?(g=10N/kg)
解:t=1min=60s,落下的水的质量为:
m=ρV=103kg/m3 × 500m3=5×105kg
G=mg=5×105kg×10N/kg=5×106N
瀑布最大可对水轮机做功为:
瀑布对水轮机的功率为:
W=Fs=Gh=5×106N×50m=2.5×108J
11. 2021年8月1日,东京奥运会男子100 m的半决赛 中,中国飞人苏炳添以9 秒83 的成绩杀入决赛。在 比赛过程中受到的平均阻力与平均速度的关系满足 F阻=kv,若k=15 N•s/m,求苏炳添比赛全程克服 阻力所做的功和平均功率(结果保留一位小数)。
解:苏炳添比赛全程的平均速度
依题意,比赛全程中受到的平均阻力 F阻=kv=15 N•s/m×10.17 m/s=152.595 N苏炳添比赛全程克服阻力所做的功 W=F阻s=152.595 N×100 m=15259.5 J
11.2 功 率 (1)
1、物理意义:___________________ ;2、概念:_______________________ ;3、计算公式: ; ________4、单位: (1)国际制单位:________ ; (2)常用单位:___________ ; (3)换算关系:_________________ 。
§11.2 功 率 A2
八年级物理组议课日期:4月14日上课时间:第12周
1、什么叫功率?其物理意义是什么?2、怎样比较做功的快慢?3、功率的单位是什么?什么叫 1 瓦特?4、怎样计算功率?
1、理解功率的定义式 P= ;2、能利用功率的定义式进行简单的计算;3、能利用功率的概念设计测量生活中功率 大小的实验方案。
自学内容: 课本P66:例题自学方式: 阅读课本,仿例答题。自学要求: 1、会计算功率; 2、了解求解功率的基本步骤和格式要求; 3、完成自学检测1。
自学检测 1 (4分钟)
W=Fs=Gh=6×104 N×25 m=1.5×106 J
解:t=5 min=300 s,G=60000 N=6×104N
起重机对物体做的功是:
起重机对物体做功的功率是:
=5000 W=5 kW
1、一架起重机在 5 min内把 60000 N的重物匀速举 高 25 m,它的功率是多少kW?
2、(P66“想想议议”2.)某建筑工地上一台升降机的 车厢连同货物的质量为1.2 t,在 10 s内从楼的2 层 上升到 5 层。如果每层楼高 3 m,升降机电动机的 功率至少是多大?
解:车厢连同货物的质量 m=1.2 t=1.2×103 kgs, 重力 G=mg=1.2×103 kg×10 N/kg=1.2×104 N上升高度 h=(5-2)×3 m=9 m,升降机电动机做功 W=Gh=1.2×104 N×9 m=1.08×105 J, 所以
升降机电动机的功率至少为
指导运用,引导更正 1 (7分钟)
1、通用公式: ; _______2、变形公式:①求功:______;②求时间:_____3、各物理量单位:
例1 (P66“想想议议”3.)功率是25 kW的拖拉机,它 4 h做的功如果由平均功率是0.4 kW的耕牛去完成, 需要多长时间?
解:拖拉机4 h做的功 W1=P1t1=25 kW×4 h=100 kW•h
依题意,耕牛需要做的功 W2=W1=100 kW•h,所以,由耕牛去完成需要的时间为
4、功率计算的推导公式:
讨论:物体在恒定不变的拉力F作用下,以速度v 沿拉力方向做匀速直线运动时,拉力F的功率 是多少?
例2 质量为50 kg的物体,在50 N的推力作用下, 沿水平方向在粗糙面上以2 m/s的速度匀速移动 了10 m。问:推力和重力的功率分别是多少?
=50 N×2 m/s=100 W
由于物体在重力方向上没有通过的距离,所以重力做的功 W′=0,功率 P′=0。
解法二:推力做的功 W=Fs=50 N×10 m=500 J
注意:在运用解题P= Fv 时,P、v 的单位 只能分别是W(瓦)和m/s(米每秒)。
想一想:汽车上坡时,司机经常用换低挡的方法来 减小速度,为什么?
答:发动机的功率一般是一定的(保持不变),牵引 力的大小和运动速度成反比。换抵挡减小车辆的 运行速度,可以使车辆的牵引力增大,更有利于 汽车上坡。
P= Fv 在生活中的应用:
自学内容: 课本P65~66自学方式: 阅读课本,查阅笔记。自学要求: 1、理解功率的定义及表达式; 2、会设计测量某同学爬竿功率的实验方案; 3、完成自学检测2。
自学检测 2 (3分钟)
_____________
1、指出应测量的物理量:_________________ ________________________________2、应选择的测量工具:_____________________3、测量功率的原理:4、设计一个记录实验数据的表格:
5、用测得的物理量,写出爬竿的平均功率的表达 式:
四、功率的测量(以爬竿为例)
1、原理: _________2、测量工具:___________________3、应测物理量:_________________ ______________________________
爬竿时做的功 W=Fs=Gh=mgh
例3 在一次体育课上,甲、乙两同学进行爬杆比赛, 甲从某一位置匀速爬到杆顶用时9 s,乙从同一位置 匀速爬到杆顶用时10 s。若甲、乙两人的体重之比 是5︰6 ,则他们爬杆的功率之比P甲︰P乙是( ) A. 4︰3 B. 3︰4 C. 27︰25 D. 25︰27例4 人的心脏每跳一次大约输送8×10﹣5 m3的血液, 正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值 约为1.5×104 Pa,心脏跳约每分钟70 次。据此估 测心脏平均功率约为 ( ) A.1.4 W B.1.03 W C.2.8 W D.2.1 W
1、通用公式: _______
变形公式:求功:______;求时间: ______
2、推导公式:________
(单位要求:P:____;v:_____。)
1、测量原理: _______
2、需测物理量:_________________________
3、最后表达式: _________
1、某人用200 N的拉力使甲﹑乙两车分别以2 m/s和 3 m/s的速度在水平方向各前进10 m,则人对甲、 乙两车做功的功率之比是 ( ) A. 2︰3 B. 3︰2 C. 1︰1 D. 无法确定2、体重相同的甲﹑乙两同学同上五楼,甲快步跑上 去,乙慢步走上去。 设他们做的功和功率分别是 W甲、P甲和W乙、P乙,则有 ( ) A. W甲=W乙,P甲=P乙 B. W甲=W乙,P甲>P乙 C. W甲>W乙,P甲>P乙 D. W甲>W乙,P甲=P乙
3、功率相同的两辆汽车做匀速运动,在相等的时间 内通过的距离之比是1︰2,则 ( ) A. 两辆汽车牵引力之比是1︰2 B. 两辆汽车牵引力之比是2︰1 C. 两辆汽车做功之比是 1︰2 D. 两辆汽车做功之比是2︰14、如图所示是甲﹑乙两物体做功与所需时间的关系 图象。由图象可知,甲、乙的 功率P甲、P乙的关系是( ) A. P甲>P乙 B. P甲<P乙 C. P甲=P乙 D. 无法确定
5、飞机、轮船运动时,受到的阻力并不固定,当速 度很大时,阻力和速度的平方成正比。 如果要把 飞机、轮船的速度增大到原来的 2 倍, 发动机的 输出功率要增大到原来的 ( ) A.2 倍 B.4 倍 C.6 倍 D.8 倍6、小王同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到 四楼,所用时间为10s,那么他上楼过程中所做功 的功率最接近下面的 ( ) A.4.5 W B.45 W C.450 W D.4500 W
7、小华参加中考体育测试,在跳绳测试中,1min跳 了150次,每次跳起的高度为5 cm,小华的质量是 50 kg,则小华所受重力是 ____ N,小华每跳一次 做 _____ J的功,小华跳绳时的功率是 _____ W。 (g取10 N/kg)8、提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的 一个重要课题。 若列车所受阻力与速度成正比, 那么,同一动车提速前后分别以最高时速240 km 和320 km在平直轨道上匀速行驶时,动车组的输 出功率之比为 _______ 。
解: 水的质量为: m=ρV=1×103 kg/m3 ×50 m3=5×104 kg
水的重力为: G=mg=5×104 kg×10 N/kg=5×105 N
水泵对水做的功为: W=Fs=Gh=5×105 N×30 m=1.5×107 J
=4.17×103 W=4.17 kW
9、高出水面30 m处有一个容积是50 m3的水箱,要 用一台水泵给水箱抽水,1 h能把水箱充满即可, 这台水泵的功率至少是多少 kw?(g=10 N/kg)
10. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、 AC 以相同的速度从斜面底部匀速拉到顶点A ,已 知AB>AC,施加的力分别为 F1、F 2,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<P2 B、F1>F2, W1>W2, P1>P2 C、F1<F2, W1<W2, P1<P2 D、F1<F2, W1=W2, P1>P2
(1)小轿车对水平地面的压强为:
=7.5×104 Pa
(2)s =18 km=18000m,t =10min=600s
11. 质量为900 kg的小轿车,每个轮胎与地面的接触 面积为300 cm2。取g=10 N/kg,则: (1)小轿车对水平地面的压强是多大? (2)小轿车在水平公路上匀速直线行驶 18 km共用 时10 min。如果该车的功率为60 kw,求它的速度 和牵引力各是多大?
12. 一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以额定功率 100 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达 到最大速度,接着匀速运动20 s关闭发动机,滑行 100 m停下,其v-t图象如图所示。已知汽车在运动 过程中所受阻力恰为车重的0.2 倍,g取10 N/kg。 则:整个过程中发动机所做的功为 ___________ ; 汽车运动的最大速度为 _______ ;整个过程中克服 阻力所做的功为 _________ J。
11.2 功 率 (2)
§11.2 功 率 A3
1、知道力学的做功条件和功的大小;2、理解功率,会计算功或功率;3、理解功率与时间的图象。
自学内容: 课本P62~63、P64~65自学方式: 阅读课本,查阅笔记,回顾知识要点。自学要求: 1、会判断一个力是否做功; 2、理解并会计算功和功率; 3、完成自学检测1。
自学检测 1 (2分钟)
1、力学中做功的必要条件:① ________________ ; ②_____________________________________ 。力 学中,功等于 ___ 与 _________________________ 的乘积。2、物理学中,____________________ 叫功率,它在 数值上等于 _________________ 。它是用来表示物 体 __________ 的物理量。3、功的计算公式:W= _____ 或 _______ ; 功率的计算公式:P= 或 _______ 。 _____
物体在这个力的方向上移动了一段距离
力 物体在力的方向上移动距离
指导运用,引导更正 1 (8分钟)
一、力学里的“做功”:
例1 下列情形中,所涉及的力没有做功的是 ( ) A. 箱子吊在绳子下端从一楼被拉上二楼 B. 静止的小车在拉力的作用下运动起来 C. 汽车在刹车阻力的作用下速度减小 D. 人用力搬石头,石头不动
点拨:力学中三种不做功的情况: (1)“劳而无功”——物体保持 _____ ; (2)“不劳无功”——物体由于 _____ 运动; (3)“力”、“距” __________ 。
例2 非洲旱季,常用 Hipp rller (中间有转轴的塑 料桶)运水。如图所示,小华分别用背背、手抱、 平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙的程度相同的 水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最 多的是 ( )
例3 一辆重型卡车在平直公路上匀速行驶时发动机的 功率为202 kW,速度为80 km/h。汽车行驶2 h,发 动机做的功是多少?汽车的牵引力有多大?
解:发动机做的功 W=Pt=202 kW×2 h=404 kW• h=1.544×109 J
汽车通过的距离 s=vt=80 km/h×2 h=160 km=1.6×104 m
三、有关功和功率的计算:
发动机的功率 P=202 kW=2.02×105 W
汽车的速度 v=80 km/h=
自学内容: 《优化设计(物理)》P66:“知识清单”自学方式: 阅读课本,查阅笔记。自学要求: 1、理解功率的定义及其计算公式; 2、会根据图象解决有关功率的计算类问题; 3、完成自学检测2。
1、如图甲是一款智能地面清扫机器人,机器人工作 时通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物 吸入集尘盒。机器人扫地时所受阻力与速度的关 系图像如图乙,若该机器人在1 min内沿直线匀速 清扫地面的距离为12 m,则机器人在清扫过程中 的动力为 ______ N,动力所做的功为 ______ J ; 若机器人以0.4 m/s的速度匀速清扫,则机器人的 动力功率为 ______ W。
指导运用,引导更正 2 (10分钟)
四、理解P=Fv的及其计算:
例4 汽车以额定功率在水平桌面上行驶,空载时的最 大速度为 v1,装满货物后的最大速度是 v2。已知汽 车空车的质量是 m0,若汽车所受的阻力与车重成正 比,则汽车后来所装货物的质量是 ( )
解析:设汽车的额定功率为P,汽车空载时所受阻力 为f1,装满货物后受到的阻力为f2。依题意,则有:
f1=kG1=km0g,f2=kG2=k(m0+m)g。
P=f1 •v1=f2 •v2;
所以, km0g•v1=k(m0+m)g•v2。
例5 王波同学帮父母搬家,现有30 捆书籍。每捆书籍 的质量都为5 kg。王波想尽快将它们搬上10 m高处的 新家。如图所示是王波可以提供的用于搬运物体的功 率与被搬运物体质量之间的关系图象。由图可知,为 了尽可能快地将这批书籍搬上新家,他每次应搬 ___ 捆。若每次下楼时间是上楼时 间的一半,则他最快完成搬运 任务并返回原地,所用总时间 为 _____ s。(g取10 N/kg)
五、功率图像类的相关计算
解:发动机做功的时间 t=t1+t2=15 s+20 s=35 s 功率 P=100 kW=1×105 W,所以,整个过程中发动机所做的功 W=Pt=1×105 W×35 s=3.5×106 J
例6 一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以额定功率 100 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达 到最大速度,接着匀速运动20 s关闭发动机,滑行 100 m停下,其v-t图象如图所示。已知汽车在运动 过程中所受阻力恰为车重的0.2 倍,g取10 N/kg。 求:(1)整个过程中发动机所做的功; (2)整个过程中汽车运动的最大速度; (3)整个过程中克服阻力所做的功。
例5 一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以额定功率 100 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达 到最大速度,接着匀速运动20 s关闭发动机,滑行 100 m停下,其v-t图象如图所示。已知汽车在运动 过程中所受阻力恰为车重的0.2 倍,g取10 N/kg。 求:(2)整个过程中汽车运动的最大速度;
由图象可知,卡车在15~35 s间在平直公路上速度最大且不变,所受牵引力与阻力平衡。
因此,整个过程中汽车运动的最大速度
卡车的质量 m=2 t=2000 kg,重力 G=mg=2000 kg×10 N/kg=2×104 N,所以,牵引力 F=f=0.2 G=0.2×2×104 N=4×103 N
例5 一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以额定功率 100 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达 到最大速度,接着匀速运动20 s关闭发动机,滑行 100 m停下,其v-t图象如图所示。已知汽车在运动 过程中所受阻力恰为车重的0.2 倍,g取10 N/kg。 求:(3)整个过程中克服阻力所做的功。
卡车匀速行驶通过的距离 s2=vt2=25 m/s×20 s=500 m
整个过程中克服阻力做的功 Wf=fs=f(s1+s2+s3)
=4×103 N×(200 m+500 m+100 m)=3.2×106 J
1、一个小球从粗糙斜面A点由静止开始沿斜面滚下, 速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若 A、B 两点间的距离等于B、C 两点间的距离,则下 列说法中正确的是 ( ) A.小球所受重力在AC段不做功 B.小球所受支持力在AC段不做功 C.小球所受重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D.小球所受支持力在AC段做了功
2、某位同学在操场上利用遥控器,使重3 N的电动遥 控飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后 经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离 地面10 m的高度处。飞机竖直上升总时间为12 s, 匀速上升阶段的速度为1m/s。设飞机在空中仅受重 力和竖直向上的升力,则下列 说法正确的是 ( ) A.在加速上升阶段飞机升力的 功率为3 W B.在上升阶段飞机升力的功率为3 W C.在匀速上升阶段飞机升力的功率为3 W D.在悬停阶段飞机升力的功率为3 W
3、如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜 面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距 离 sAB=sCD,比较两种情况下拉力 F 所做的功及其 功率( ) A.AB段做功较多 B.CD段做功较多 C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的功率比CD段的功率大4、如图所示,张伟用平行于斜面200 N的推力,将质 量为30 kg的物体,在5 s时间内匀速推到高 1 m的 平台上,斜面长 2 m,g取10 N/kg, 则:克服重力做的功为 _____ J; 推力做功的功率为 ______ W。
5、光滑的水平桌面上放着一个长 1 m,重100 N的质 量分布均匀,粗细均匀的软铁链,当在其一端用拉 力F 将其缓慢提起,使此铁链刚好竖直时,这个过 程中拉力至少做功 _____ J ;如果将拉力F 作用在 此铁链的中点上,那么当此铁链刚好竖直时,这个 过程中拉力至少做功 _____ J 。6、如图甲所示,一木块放在水平面上,在3 N的水平 拉力作用下沿水平方向作直线运动,木块的运动速 度v 与时间t 的关系图像如图乙所示,则0~6 s内, 木块所受摩擦力为 ____ N,拉力F做功的功率为 ________ W,做的功为 ________ J。
7、一辆洒水车未装水时其质量为4 t。求: (1)未装水时,洒水车对水平路面的压力多大? (2)洒水车储水箱装满水后,水箱内距水面0.4 m深处,水产 生的压强多大? (3)洒水车空车行驶时,某段时间内的s-t图像如图所示,这 段时间内其所受阻力为800 N,则这段时间内洒水车牵引力 的功率多大?(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
8、小明骑车在某段平直水平路面上由静止开始运动, 共用时12 s。小明重450 N,自行车重250 N,轮子与 地面的总接触面积是2×10-3 m2。图甲是速度v 随时 间t变化的关系图像,小明在t=7 s时刚好到达这段路 程的中点。图乙是动力F随时间t变化的关系图像。 (1)小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压强 为多大? (2)在7~12 s内,自行车所受的摩擦阻力是多少?自 行车克服摩擦阻力做了多少功?此时功率是多少? (3)自行车在0~7 s内 的平均速度是多少 (保留两位小数)?
解:(1)小明骑自行车在水平地面行驶时,对水平地面的压力 F压=G=G人+G车=450 N+250 N=700 N 对水平地面的压强 =3.5×105 Pa(2)由图甲可知:自行车在7~12 s内做匀速直线运动,且速度 为6 m/s,又由图乙可知:自行车在7~12 s内动力F=30 N,根据二力平衡条件可知自行车所受摩擦阻力f=F=30 N自行车运动的距离s=vt=6 m/s×(12 s-7 s)=30 m自行车克服摩擦阻力做功W=fs=30 N×30 m=900 J 功率
9、“塔吊”是修建高层建筑常见起重设备,某“塔 吊”以恒定功率24 kW将2 t的重物从静止开始竖直 向上提升45 s,全程v-t关系如图。g取10 N/kg。 (1)求t=30 s时重物所受的拉力。 (2)求整个过程重物的最大速度。 (3)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力 的平均功率为多大?
10、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为 P0, 牵引力为F0。t1时刻开始,司机减小油门使汽车保持恒定功率 P行驶,到t2时刻,汽车又开始做匀 速直线运动,速度为 v 。已知运动 过程中汽车所受阻力 f 恒定不变, 汽车牵引力 F随时间 t 变化的图象 如图所示,则 ( ) A.v0=2 v B.t1至t2时间内,汽车做加速运动 C.F0=2 f D.t2时刻之后,汽车将保持功率 P0行驶
0~t1阶段:汽车速度为v0,发动机功率为P0,牵引力为F0,则P0=F0•v0。同时汽车匀速运动,说明所受阻力f=F0。
t1~t2阶段:首先汽车发动机功率由P0降低为P且保持恒定,但由于惯性,速度v0缓慢下降,但牵引力由F0突变为F。所以,有:P=F•v。
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