專題15功、功率

里知識沽單

考點1功

項目要點

(1)一是物體在力的方向上

做功的兩個必

要因素(2)二是

(1)有力無距離：有力作用在物體

上，但物體沒動，也就是物體沒有通

過距離，比如搬石頭搬而未起，推車物體在力的方向上通過了一段距

推而不動；離指距離與力具有同向性和同時

性，即物體移動的距離是力作用

(2)力與距離垂直：物體受到了力的

力對物體不做在物體上產生的功效。

作用，也通過了一段距離，但距離與

功的三種常見

力的方向垂直。比如背著書包在平直

情況

公路上行走；

(3)有距離沒有力：物體沒有受到力

的作用，但因為慣性通過一段距離，

比如足球離開腳后在草地上滾動一段

距離。

力學中，功等于力與物體在力的方向(1)分清哪個力對物體做功，

功的定義

上移動距離的_______。計算時/就是這個力；

功的公式W=Fs(2)公式中s一定是在力的方

向上通過的距離，強調對應

(3)功的單位“J”(N-m=J)不要

功的單位國際單位中是焦耳(J)

和力與力臂的乘積(N-m,不能

寫成“J”)單位搞混。

考點2功率

要點說明

物理功率用來表示做功的_______。功率越

含義大，表示做功越快。（1）功率的大小由做功多少和做功時

間的長短共同來決定，在分析問題

定義功與做功所用時間之比叫做________O

時，不能認為做功多的物體就是功率

W

定義式p=一大，因為做功時間不確定；也不能認

t

為做功時間短功率就一定大，因為做

公式p=_______（用此公式功的多少不確定。功率大，表示該物

推導式計算，必須采用國際單體做功快，并不表示它做功一定多，

位制）。做功的多少還跟做功的時間有關。

數值功率在數值上等于單位時間內物體所做的W

（2）定義式P=T適用于各種情況下

與功。國際單位制中，功率的單位是瓦特

功率的計算，有時也用其變形少=a

3

單位（W）,1W=1J/s；1kW=10Wo

來計算功的大小，它算出的是平均功

推導P=Fv只適用于做勻速直線運動的物體，率。

式它算出的是瞬時功率。

基礎檢測（限時30min）

1.“澄城櫻桃”暢銷全國，獲國家地理標志證明商標。每年5月中旬是櫻桃的收獲時間，小

明和爺爺比賽搬運櫻桃，他們分別抱著相同的一箱櫻桃從一樓上到二樓倉庫，爺爺用時更

短，則下列有關說法正確的是（）

A.小明克服櫻桃重力做功的功率較大B.爺爺克服櫻桃重力做功的功率較大

C.小明克服櫻桃重力做功較少D.爺爺克服櫻桃重力做功較多

2.生活處處有物理，在下列情境中，人對物體做功的是（）

A.工人推車前進B.運動員舉著杠鈴不動

C.人推石頭沒有推動D.小明抱著書水平勻速前進

3.如圖所示，在50N的拉力廠作用下，一個重600N的物體以O.lm/s的速度沿水平地面

向右勻速直線運動了10s。已知滑輪組的機械效率為80%,不計滑輪重和繩重，下列說法

中正確的是（）

A.拉力廠做的功為50JB.拉力尸做功的功率為5W

C.物體與地面的摩擦力為120ND.物體與地面的摩擦力為150N

4.如圖所示，小華和妹妹一起坐雙人秋千，當秋千從最高點擺到最低點的過程中，他們的

重力做功的大小分別為區、印2,重力做功的功率分別為尸/、匕。若小華的體重比妹妹

重，則下列說法正確的是（）

A.Wj=W2,Pi=P2B.Wj<W2,Pi>P2

C.W1>W2,Pi>P2D.Wi>W2,Pj=P2

5.如圖所示，小明用沿斜面向上150N的推力，將總重為500N的小車勻速推到長5m、

高1.2m的斜面頂端，用時20s。此過程中，小車受到的支持力對小車（選填“做功”或

“不做功”）；小明的推力做功的功率為W；該斜面的機械效率為。

6.小明騎著自行車在綠道進行鍛煉，在水平公路上10s內行駛了50m,已知小明和自行車

的總重為600N,騎車時受到的平均阻力是20N。這段時間內，重力對他做的功為J,

他克服阻力做的功為J,這段時間內小明騎車的功率為Wo

7.在水平地面上，小明用20N的水平推力推動重300N的箱子，10s內前進了6m,在這

個過程中，木箱所受重力對木箱（選填“有”或“沒有”）做功，小明對木箱做功為

J，小明做功的功率大小為Wo

8.我國在無人機的研發和生產技術處于世界領先。如圖所示，快遞公司用無人機運送包

裹，無人機和包裹總重150N,快遞員操作該無人機先以lm/s的速度沿豎直方向勻速上升

40m,接著又以2m/s的速度沿水平方向勻速飛行40m。無人機在上升過程中，克服自身重

力做的功是（選填“有用”“額外”或“總”）功；無人機在上升過程中，克服總重力做

功J;在整個飛行過程中，無人機克服總重力做功的功率為Wo

9.同學們共同研究滑輪的特點:

（1）他們研究定滑輪特點時，做的實驗如甲圖所示，據此可證明：使用定滑輪不能省力,

改變力的方向；（填“能”或“不能”）

（2）他們研究動滑輪特點時，用動滑輪勻速豎直提升重物；如乙圖所示。據此可知，使用動

滑輪省力，改變力的方向；（填“能”或“不能”）

（3）他們組裝了滑輪組，發現使用滑輪組提升重物時能省力，于是他們想：利用滑輪組提升

重物能否省功呢？為此，他們進行了如圖丙所示的實驗并記錄部分數據填入相應表格中：

鉤碼重G(N)鉤碼上升高〃(m)測力計拉力尸(N)測力計移動距離s(m)

20.10.80.3

由實驗數據可知，用該滑輪組提升鉤碼時克服鉤碼重力所做的功為J,拉力做的功

為J,由此可得出的結論是：使用滑輪組(“能”或“不能”)省功。

10.小星想利用所學的物理知識估測自己跳繩時克服重力的平均功率(不計繩重)。

(1)實驗需要測量的物理量：

①用磅秤測量自己的質量加；

②測自己平均每次跳起的高度人(人的重心上升的高度)；

③用秒表記錄跳n次繩所用的時間t。

(2)跳繩時平均功率表達式「=；

(3)為計算方便，若設小黃的質量加=50kg,他跳繩時的重心高度隨時間變化的情況如圖

所示，根據圖象所給的信息可估算出他每跳一次克服重力所做的功是J，在Imin

內，他跳繩的個數是個，在Imin內克服重力做功的平均功率為W?

(g取ION/kg)

(4)在參加中考體育考試時，小星認為跳繩時每次跳的高度不宜太高，這可節省體力更好

的參加體考的其它項目，這一觀點是(選填“正確”或“不正確”)的。

(5)小黃想和華哥比較跳繩的平均功率(假設兩人跳起的平均高度相同)，貝1()

A.頻率相同，體重大的功率大B.頻率相同，跳的時間長的功率大

C.體重相同，頻率高的功率小D.體重相同，跳的時間長的功率大

11.用100N的水平力推著小車在水平面上做勻速直線運動，5s內小車前進了10m,則在這

段時間內：

(1)推力做功是多少？

(2)推力的功率是多大？

12.如圖所示，工人將長￡=5m木板搭在車廂上構成斜面，然后用180N沿斜面向上的推

力將重720N的貨物推上車廂，用時15s。求：

(1)工人推力做的功是多少？

(2)工人推力做功的功率是多少？

拔局］檢測(限時3Omin)

13.如圖所示，人直接用B的力勻速提升重物B,所做的功是仍，功率為匕；若人使用

滑輪組勻速提升該重物到同一高度，且人的拉力為尸2,所做的功是啊,功率為尸2,繩

重、摩擦忽略不計，下列說法錯誤的是()

A.&一定小于BB.%一定大于Wt

C.?可能等于心D,使用滑輪組費距離

14.一貨物在吊車鋼索的拉力作用下，豎直向上運動，(不考慮空氣阻力和鋼索的重

力)，貨物運動的路程一時間(s—O圖像如圖所示，根據圖像，下列判斷正確的是

()

A.4s時鋼索的拉力大小大于8s時鋼索的拉力大小

B.貨物豎直向上運動時，4s時的動能小于10s時的動能

C.0~6s內鋼索拉力做的功小于6~12s內鋼索拉力做的功

D.0~6s內鋼索拉力的功率大于6~12s內鋼索拉力的功率

15.如圖所示，用甲、乙兩個滑輪組成甲、乙兩個滑輪組分別將兩個物體G/、G?在相同時

間內勻速提升相同高度，拉力分別為B、尸2,功率分別為巳、P2,機械效率分別為〃/和

小，若此過程中〃/<〃2，（不計繩重和摩擦）則下列說法一定正確的是（）

B.若G/VG2，則

C.若G尸G2，則尸7>尸2D.若G/<G],則尸2

16.為了將放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高處，小明同學設計了圖甲滑輪組

裝置。當用圖乙所示隨時間變化的豎直向下拉力尸拉繩時，重物的運動速度v和上升的高

度為隨時間f變化的關系圖像分別如圖丙和圖丁。若重物與地面的接觸面積S=5xl0-2m2,

不計繩重和摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。則下列正確的是（）

\\\\\\\\

甲

A.在0?Is內，動滑輪對物體做功200J

B.在1?2s內，拉力廠做的功為375J

C.在2?3s內，拉力廠的功率為300W

D.在2?3s內，滑輪組的機械效率〃為53%

17.已知雨滴在空中運動時所受到的阻力/=衣2（v為運動速度，左為常數）。若有兩個

雨滴從同一高度落下，其質量分別為叫、m2,落到地面前均已做勻速直線運動，則勻速

運動階段兩雨滴重力做功的功率之比為;整個過程中，重力做功之比

為0（用題中物理量的符號表示）

18.如圖所示，水平地面上有一長方體木箱。小林用水平推力尸把木箱向前推動。此過程

中，推力廠和木箱前進的速度v的大小隨時間f的變化情況分別如圖甲、乙所示。在第2s

時刻，木箱受到的摩擦力戶______N,在O~ls內，推力對木箱所做的功J,在

3?5s內，推力對木箱所做功的功率為Wo

19.人體肺的主要功能是進行氣體交換，通過呼吸將氧氣傳送到血液中，并排出靜脈血中

的二氧化碳。我國的體外膜肺氧合（ECMO）的核心部分是膜肺（人工肺）和血泵（人工

心臟）。該技術的原理是將體內的血液引出體外，如圖所示，經過人工心肺旁路氧合后注

入病人體內，起到替代部分心肺的作用。正常人的心臟在一次搏動中泵出血液的體積約

80mL,一次搏動中推動血液流動的平均壓強為1.6xl()4pa,則心臟博動一次對血液所做的

功為J,假設正常人心臟每分鐘搏動75次，正常人心臟每分鐘推動血液流動的平均功

率為Wo

20.形狀完全相同的N、M兩個實心方塊分別受到尸=10N的拉力，均以為=3m/s的初速

度分別在玻璃和毛巾水平面做勻速直線運動，且毛巾比玻璃粗糙；N對水平面的壓力為

外，受到的摩擦力為人；M對水平面的壓力為入，受到的摩擦力為九。

v（）=3m/sv=3m/s

---A-0-?

——|——>F=10N——再二|——?F=10N

7777777777777777777/7777777777777777777777777"7777777777/7777777777777777777777777777777777"

玻璃毛巾

(1)N、M受到摩擦力4fM(選填“>”、“<”或“=")；兩個實心方塊對水平面的壓力

其FM(選填“〈”或“=”)，判斷依據是：

(2)拉力對實心物體N做功的功率是W。

21.某個學習小組做了以下實驗：

(1)測量小明上樓的功率，需要的測量儀器為,下表是他設計的實驗記錄表格，請把

表格表頭補充完整

同學的質量m/kg上樓的高度h/m上樓的功率P/W

（2）小華通過走樓梯的方式將一大包書搬到四樓，有兩種方法：一是把所有書一次搬到四

樓；二是先將部分書搬到四樓，再搬剩下的書，假設他上、下樓的速度相同，則：

①第一種方法的上樓功率（選填“大于”、“小于”或“等于"，下同）第二種方法的上

樓功率；

②第一種方法的機械效率第二種方法的機械效率。

⑶小軍借助跳繩APP數據估測跳繩的功率，若他自身質量為60kg,每次跳起的高度約為

4cm,根據圖中數據，他一分鐘連續跳次，每跳一次克服重力做的功是J,跳

繩的平均功率是W?

數據一欄

1001:00

評分(b時間（分鐘）

0200

米

中斷（次）)))最多連續（個）

100%

UU0%

并腳跳IF交替腳跳

22.風車是利用風力做功的裝置。小明帶領物理興趣小組的同學制作了一架小風車，想粗

略測定風車在一定風速下做功的功率，并想要探究“風車做功的功率與風速有什么關系”，

實驗裝置如圖所示。

電風扇擋位鉤碼的重力/N提升鉤碼到/點的時間/s

10.515

20.513

30.510

①將葉片安裝在風車底座上，把線的一端固定在風車轉軸上，另一端系上鉤碼;

②在風車正前方1m處放置電風扇，將電風扇的風速調到1擋位，用停表記錄提升鉤碼到

A點所需的時間；

③將電風扇調到不同擋位(電風扇擋位越高，風速越大)，重復上述步驟。并將所得數據

記錄在表格中；

(1)實驗中，通過比較來比較風車做功功率的大小，這里用到的實驗方法是；

⑵實驗時，若測得鉤碼上升到4點的高度仄所用的時間人鉤碼的重力G,則風車對鉤碼

做功的功率尸=(用含上述物理量符號的式子表示)；實驗中還應該準備的測量工具

有停表和;

(3)由表格數據可初步得出：在其他條件相同時，風速越大，風車做功的功率；

(4)興趣小組在交流評估時有成員提出“上述結論是否符合普遍規律呢？”的問題，小明從網

上查到風速與風力發電機的輸出功率的關系如下表所示。根據表中數據分析，隨著風速的

增大，風車給風電場發電帶來的經濟效益(選填“變大”、“變小”、"先變大后變小”或

“先變小后變大”)。

風速/(m-s-1)468101214161820

輸出功率/kW075200360540740730650550

23.如圖所示，工人站在水平地面上，用滑輪組提升重為800N的物體A,工人對繩子的

自由端施加豎直向下的拉力R物體A被豎直勻速提升0.5m,用時5s,此時，工人對水平

地面的壓力為100N。已知：工人重為600N,工人與地面的接觸總面積約為400cm2。不計

繩重和軸摩擦。

(1)求此時工人對水平地面的壓強;

(2)求繩端拉力的功率；

⑶求該滑輪組的機械效率。

24.如圖1所示為某型號車裝轉盤式回轉鉆機，其配備有液壓雙卷揚機塔架滑輪組、水龍

頭兩側吊環聯動輔助加壓裝置，遇到泥巖、強風化、基巖等地層結構可以輔助加壓鉆進，

以提高成孔效率；其主要技術參數如表、塔架簡化圖如圖2所示。(g取10N/kg)

圖1

電動機單繩最大拉力

40大鉤最大提升能力(X103N)100

(X103N)

鉆塔高度(mm)15000空載重量(kg)27500

額定輸出功率

194與地面接觸的總面積(n?)0.4

(xlO3W)

發動機

轉速(r/min)2300水平路面行駛最大速度(km/h)72

(1)整個機械空載在水平路面