5. (2009·广东模拟)如图8-11所示的装置中,若不考虑滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦力,拉力最小的是____。(填A、B、C、D)
图8-11
考点三:功和功率
方法技巧:功和功率是两个完全不同的物理量,其区别如下:
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功 |
功率 |
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概念 |
当物体受力且在力的方向上通过了距离,则力对物体做了功 |
物体在单位时间内完成的功叫功率 |
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物理意义 |
表示做功的多少 |
表示做功的快慢 |
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影响因素 |
力和距离 |
功和时间 |
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公式 |
W=Fs |
P=W/t |
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单位 |
焦耳(J) |
瓦特(W) |
(1)判定物体是否做功的方法:①首先明确是哪个力对哪个物体做了功,或哪个施力物体对哪个受力物体做了功;②距离s是否是沿力F的方向移动的距离;③力F在使物体沿着F方向移动s距离过程中,其大小与方向是否变化。
(2)在运用P=W/t进行计算时,功和时间必须要对应起来,不能“张冠李戴”。
(3)根据P=W/t=Fs/t=Fv,如果一个物体受力F,且在力F的作用下匀速直线运动,则力F做功的功率P=Fv。
(4)在进行功率测定时,依据公式P=W/t,所以要测出功W和时间t两个量,而要测功,如果是克服物体重力所做的功,则要测出物体的重力和在重力方向上通过的距离,即G和h。
命题特点:功和功率的计算在中考中经常出现的,一般以填空、选择、实验或计算题的形式出现,分值为5分左右,难度系数约为0.8,主要考查公式的应用。
典型例题:
例3:(2008·宜昌)某同学身高1.8m,体重为70㎏,在迎奥运田径运动会上他参加背跃式跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆(图8-12)。请问: (1)他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少?(人体在站立时重心离地面高度约为身高的0.6倍;g取10N/kg) (2)若他在月球上跳高,所跳的高度与在地球上一样吗?为什么?(月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的1/6)
图8-12
答案:(1)运动员的重力:G=mg=70㎏×10N/㎏=700 N
运动员重心上升的高度: h =1.8m-1.8m×0.6=0.72 m
克服重力所做的功: W= G h =700 N×0.72m=504J
(2)不一样 。根据W = G h,同一个人在地球上与在月球上所做的功是一定的,由于G减小,h要增加,所以他在月球上所跳的高度要高些。
解析:(1)人克服重力做的功W=Gh,所以本题要先求出该同学的重力,其中上升的高度h是越过的最高高度减去人原来的重心位置,这是解决第一问的关键;(2)人无论在地球还是月球上,克服重力做的功不变,所以重力与高度h成反比。
规律总结:在求第一问时,一定不要将高度h算成1.8m,应减去原来人的重心高度。
考点巩固: