专题05 功和功率【考点清单】（解析版）.docx

1、专题05 功和功率学习目标：1. 了解功和功率2. 了解内能和热机3. 了解功的计算考点整理一、功和功率1.力做功要满足两个条件，即: 力作用在物体上 ； 物体在力的方向上移动一段距离 。2.功的计算公式: W=FS ，功的单位: 焦耳 。计算功时注意:明确什么力做的功; 力的方向与距离方向 要一致;距离的单位一定为“ 米 ”。3.物体能够做功是因为物体具有 能量 ，做功的过程实际上就是 能量的转化 。4、比较做功的快慢有三种方法：(1) 若做功相同，比较做功的时间，所用时间 越少 ,做功越快，所用时间 越多 ，做功越慢。(2)若做功时间相同，比较做功的多少，做功 越多 ，做功越快;做功 越少

2、 ，做功越慢。(3)若做功的多少和所用时间都不相同的情况下，通过计算做功的多少与 做功所用的时间 的比值进行比较。5.我们把物体在 单位时间 所完成的功，叫作功率。功率的计算公式是 P=W/T 。6.在国际单位制中，功率的单位是 瓦 。另外，功率还常用 千瓦 和 兆瓦 做单位。二、内能1.物体内部大量粒子的无规则运动跟物体的 温度 有关，我们把这种运动叫做 热运动 ，这种运动所具有的能叫做 内能 。2、改变物体内能的方法有两种: 做功 和 热传递 。这两种方法对改变物体的内能是 等效 的。3.大量实验表明，物体对外做功.本身的内能 减小 ；如果物体吸收热量，物体的内能就增加。4.比热容(1)定

3、义: 单位质量 的某种物质在升高1 C时所吸收的热毋(用字母“c”表示）。(2)单位: J/(kg) 。（读作：焦耳每千克摄氏度）(3)意义：比热是物质的一种 特性 。(4)水的比热容: 4.2X10J/(kg) ，物理意义：1 kg的水温度升高1C所吸收的热量是4.2 X 10J。5.热量(1)定义:在热传递过程中传递的那部分 能量 ，单位: 焦耳 。(2)热量计算公式: Q=Cmt 。即时练习1关于热量、热值、比热容和内能说法正确的是（）A任何温度的物体都有内能，但是不一定有热量B任何燃料都有热值，它与是否完全燃烧无关C热值还与燃料的质量有关D以上四个物理量都是物质的一种基本属性【答案】B

4、【解答】A、任何温度的物体都具有内能，物体可以吸收或放出热量，但不能说具有热量，A选项错误。B、热值是燃料本身的一种特性，决定于燃料的种类，与燃烧状态无关，B选项B正确。C、热值是燃料本身的一种特性，决定于燃料的种类，与燃烧质量的大小无关，C选项错误。D、热值和比热容是物质的特性，与质量无关，是物质的属性；物体本身不具有热量，内能与温度、质量等因素有关，不是物质的属性，D选项错误。故选：B2如图是一个两面光滑的三角形斜面，大于。同一个物体分别在AC和BC斜面上受到拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则（） AFA=FBWA=WBBFAFBWAWBCFAFBWA

5、WBDFAFBWA=WB【答案】D【解答】根据题意可知，两个斜面都是光滑的，则不克服摩擦力做额外功，因此拉力做的总功等于克服重力做的有用功，即WA=WB=Gh；斜面的长度sACsBC，根据W=Fs可知，拉力FAS乙，根据W=FS可知W甲W乙。故选C7在甲、乙两图中，甲图地面粗糙，乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论中正确的是（） A甲图中F做的功小于乙图中F做的功B甲图中F做的功等于乙图中F做的功C甲图中F做的功大于乙图中F做的功D条件不足，无法确定甲、乙两图中F做的功谁大【答案】B【解答】根据W=Fs可知，做功的大小只与力

6、和距离两个因素有关，与其它因素无关。因为力的大小相等，且前进的距离相等，所以两图中做功大小相同，故B正确，而A、C、D错误。故选B。8用如上图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体每次物体被提升的高度均为0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（） A动滑轮的重力为5NB该滑轮组的机械效率可以达到100%C滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少D每次提升重物时，滑轮组做的额外功为5J【答案】D【解答】A.由图乙可知，提升物重G=10N时，滑轮组的机械效率=50%，不计绳重和摩擦，根据滑轮组的机械效率得到：；解得：G动=10N，故A错误；B.使用滑轮组时，需

7、要提升动滑轮做额外功，使得有用功小于总功，滑轮组的机械效率总小于100%，故B错误；C.滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大，拉力做功不一定少，故C错误；D.利用滑轮组每次物体被提升的高度均为0.5m，提升动滑轮上升的高度也都是0.5m，则每次提升重物时，滑轮组做的额外功都为：W额=G动h=10N0.5m=5J，故D正确。9对于功率和机械效率的理解，下列说法中正确的是（）A机械工作时的功率越大，其工作时机械效率一定越高B机械工作时的功率越大，其工作时一定越省力C机械做的有用功相同，总功越少，其机械效率一定越高D机械工作时越省力，其机械效率一定越高【答案】C【解答】A、机械工作时的功

8、率越大，其工作时做功快，与机械效率无关；故A错误，不符合题意；B、机械工作时的功率越大，其工作时做功越快，至于是否省力，无法判断，故B错误，不符合题意；C、机械效率是有用功和总功的比值，所以机械做的有用功相同，总功越少，其机械效率一定越高，故C正确，符合题意；D、机械效率和是否省力，没有关系，它是有用功和总功的比值，故D错误，不符合题意故选C10如图所示，在“探究不同物质的吸热能力”时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、烧杯、温度计、初温和质量都相同的食用油和水。关于实验，下列说法正确的是（）A在本实验中，使用相同规格的电加热器，是使食用油和水在相同的加热时间内吸收相同的热量B在本实验中

9、，物体吸热多少是由物质的种类决定的C将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同D在本实验中，食用油吸热升温较快，所以食用油的吸热能力较强【答案】A【解答】A.规格相同的电加热器，在相同的时间内产生的热量相同；B.物质吸热的多少由加热时间决定的；C.水的比热大，故其吸收的热量更多；D.食用油的温度升高快，则其吸热能力弱。故答案为：A11质量为200克的沙子，吸收9.2103 焦的热量后，温度升高了50 ，则沙子的比热容为 焦/(千克)，其物理意义是 。【答案】0.92103；1千克沙子温度升高或降低1，吸收或放出的热量是0.92103焦耳【解答】计算过程中要注意单位的换算，200g=0.

10、2kg；升高的温度即为改变的温度；焦/(千克)；比热容的含义为：1kg沙子温度升高或降低1，吸收或放出的热量为0.92103焦耳；故答案为：0.92103；1千克沙子温度升高或降低1，吸收或放出的热量是0.92103焦耳。12如图是市场上的一种磁吸式手机充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以实现对吸充电。（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是 （选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”）。（2）某手机的充电器上标有“5V、2.1A”，表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得最多的电能是 焦。【答案】（1

11、）铁镍合金（2）113400【解答】（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质肯定为铁磁性物质，故选铁镍合金。（2）锂电池获得的电能：W=UIt=5V2.1A（3600s3）=113400J。13如图所示，斜面长20m、高10m.固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上50N的拉力，在20s内把重70N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m.物体匀速斜向上时受到的滑动摩擦力为 N用该斜面拉动物体的机械效率等于 ,若物体沿斜面向下运动的过程中，机械能转化为内能，但是相反的过程不会自发的发生，表明能量的转化有一定的 【答案】15N；70；方向性【解答】（1）拉动物体做的总功W总=Fs=50N20m=100

12、0J；拉动物体做的有用功：W有=Gh=70N10m=700J；拉动物体做的额外功：W额=W总-W有=1000J-700J=300J；物体受到的摩擦力：；拉动物体的机械效率：。（2）若物体沿斜面向下运动的过程中，机械能转化为内能，但是相反的过程不会自发的发生，表明能量的转化有一定的方向性。14如图所示，绳子一端固定，另一端绕过重为1000N的油桶若在绳子自由端用100N的水平力F，使油桶在水平地面上匀速滚动了一段距离5m，在此过程中重力做功是 J；绳头A移动的距离是 m；拉力F做的功是 J。【答案】0；10；1000【解答】（1） 油桶在水平地面上做运动，那么它在竖直方向上通过的距离为0m，根据

13、公式W=Gh可知，此过程中重力做功0J；（2）绳头A移动的距离为：s=ns物=25m=10m；拉力F做的功为：W=Fs=100N10m=1000J。15如图，重600N的物体在50N的水平拉力F的作用下，以0.3m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，拉力所做的功为是 J，有用功率为 W，物体与地面间的滑动摩擦力为 N。【答案】450；36；120【解答】该滑轮组中n=3，则绳子自由端移动的距离为s =3s物=3vt=30.3m/s10s=9m；拉力所做的功为W总=Fs =50N9m=450J；有用功为W有=W总=80%450J=360J，有用功

14、率为P有= =36W；有用功W有=fs物，拉力做的总功W总=Fs，由=得，物体与地面间的滑动摩擦力为：f=3F=80%350N=120N。故答案为：450；36；120。16某城市高架桥工程建设，为兼顾城市发展和保护历史文化遗产，需将一栋古建筑平移。在移动过程中，施工人员先在古建筑四周深挖，把古建筑连同地基挖起。然后在地基下铺设平行轨道，如图所示，再用四个推力均为8105N的千斤顶同时推动古建筑沿轨道缓慢滑动50m，在新地点安放、固定、复原。若建筑连同地基总重量为1.5107N，铺设轨道的地面能承受的最大压强为7.5105Pa。问：（1）为防止移动过程中轨道下陷，轨道对地面压力的作用面积至少是

15、多大？ （2）若使用电动机通过滑轮组移动古建筑，已知电动机对滑轮组做功的功率为80kW，滑轮组的机械效率为80%，古建筑移动的速度是多大？【答案】（1）轨道对地面的压力等于建筑物的重力，F=G，因为压强最大时受力面积最小，所以最小受力面积。（2）四个千斤顶对古建筑做的功是有用功，W有用=F推S移=48105N50m=1.6108J；电动机对滑轮组做的总功W总=W有用/=1.6108J80%=2108J；移动时间t=W总/P=2108J80000W=2500s；移动速度V=S移/t=50m2500s=0.02m/s。【解答】（1）在水平面上压力等于物体自身的重力，根据公式S=F/P可求轨道对地面

16、压力的最小作用面积。（2）已知千斤顶推力的大小和移动的距离，根据公式W=F先求出有用功的大小；已知机械效率，根据公式W总=W有用/可求电动机对滑轮组做的功，还知道电动机对滑轮组做功的功率，根据公式t=W总/P，求出移动的时间，再利用公式V=S/t求出移动的速度。17如图所示，用F=40N的拉力在4s内将重60N的物体匀速提升2m，不计摩擦及绳重，求：（1）动滑轮重力； （2）力 做功的功率； （3）动滑轮的机械效率。【答案】（1）解：由图可知，绳子的有效段数 ，因不计摩擦及绳重，根据 可得，动滑轮的重力： （2）解：绳端移动的距离： ， 拉力 做的功： ，力 做功的功率： （3）解：所做的有用

17、功： ， 滑轮组的机械效率： 【解答】（1）首先分析承担重力的绳子段数n，然后根据滑轮组的拉力 计算动滑轮的重力即可；（2）首先根据s=nh计算绳端移动的距离，然后根据W总=Fs计算拉力做的功，最后根据 计算拉力的功率；（3）根据W总=Gh计算所做的有用功，再根据公式 计算滑轮组的机械效率。18小明和家人在郊外野餐，用木炭烧水铁锅内装有5kg水，把水从18加热至98，已知水的比热容为4.2103J/（kg）如果木炭的热值为3.4107J/kg，它燃烧放出的热有10%被水吸收。求：（1）在这个过程中水吸收的热量；（2）在这个过程中用掉多少木炭。【答案】（1）1.68106J（2）0.49kg【解

18、答】（1）吸收的热量Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）5kg（9818）=1.68106J；（2）由= 得，Q放= = =1.68107J，由Q放=mq得：需要的木炭m= =0.49kg19学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。（1）测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要 。（2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是 。 A测出箱子的质量mB测出楼梯的总长度LC测出一楼到三楼的竖直高度hD测出小亮上楼所用的时间tE算出小亮搬运箱子的功率P（3）用所测物理量计算功率的表达式是P= 。【答案】（1）秒表（2）B（3）mgh/t【解答】根据P=可知，要想求出小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要秒表；小亮同学对箱子做的功为W=mgh，只需要测出箱子的质量m、一楼到三楼的竖直高度h、小亮上楼所用的时间t，进而算出小亮搬运箱子的功率P，因此，多余的步骤为测出楼梯的总长度L；根据P=和W=mgh测出小亮同学对箱子做功的功率的表达式是P=；