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3.3能量转化的量度

【知识网络】

【知识掌握】

一、功：物体具有做功的本领，是因为它具有能。做功的过程实质上能量转化的过程，力对物体做多少的功，就有多少的能量发生转移。

定义

作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。

两个必要因素

一个是作用在物体上的力，另一个是物体在力的方向上移动的距离。

计算公式

功=力ⅹ距离W=FS=Pt

单位

国际单位：焦耳简称：焦1焦=1牛·米

二、功率：反映物体做功快慢的物理量

定义

单位时间里完成的功叫功率

计算公式

功率=功/时间P=W/tP=Fv（v=S/t）

单位

国际单位：瓦特；简称：瓦；符号：W常用单位还有：千瓦、兆瓦

1千瓦=1000瓦1兆瓦=1000千瓦=106瓦

【例题精析】

例1．现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（）

A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙

C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙

例2．如图所示，一名中学生做一次引体向上，克服重力做的功约为（）

A．3J B．30J C．300J D．3000J

例3．如图所示，某同学分别用背、抱、平拉、滚拉的方式运水（塑料桶中间带有转轴，桶中装满水），在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，他对水做功最多的是（）

A． B．

C． D．

例4．为早日实现“建设美丽嘉兴，打造江南水乡典范”的目标，各项工程建设正在我市如火如荼的开展。如图为正在施工的工程车，下列关于工程车的说法正确的是（）

A．做的功越多，效率越高

B．做功多的工程车，功率大

C．延长工作时间，可提高效率

D．做功越快的工程车，功率越大

例5．质量为1.5t的汽车，在平直公路上以额定功率60kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。v﹣t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，下列判断不正确的是（）

A．全程中汽车所受阻力的大小为3×103N

B．整个过程中发动机做的功2.4×103J

C．汽车的最大速度是20m/s

D．0﹣15秒内汽车的驱动力一直大于阻力

例6．物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（）

A．4J B．12J C．0 D．6J

例7．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像，下列判断正确的是（）

A．两次物体运动的速度：v1＜v2

B．0～6s两次拉力对物体所做的功：W1＝W2

C．两次物体所受的拉力：F1＞F2

D．0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2

例8．学习了摩擦力后，小明提出问题：物体在斜面上滑动时，摩擦力如何测量？

小明想到了如下的二种实验方案：

方案一：根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面，读出弹簧测力计的示数为4.6牛，即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。

方案二：根据能量转化与守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示：H为15cm，s1为32cm，s2为30cm。通过计算求出摩擦力的大小。

（1）若按照方案二，当将木块拉上斜面时，需克服重力做功J，小车在斜面上受到的摩擦力为N。

（2）请你对上述二种方案作出评价。

例9．初中毕业生都要参加体育中考，其中男子1000m、女子800m长跑是必考项目。人在运动时包含着很多科学道理，请根据所学知识回答问题：

质量为50kg的某同学，奔跑时所受的阻力始终为自身重力的0.1倍，跑完1000m，该同学克服阻力做功为多少？（假设奔跑为匀速运动，g＝10N/kg）

【巩固提高】

一．选择题（共8小题）

1．水平地面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其沿力的方向匀速运动了30m，则此过程中（）

A．重力做了3000J的功

B．地面对物体向上的支持力为10N

C．推力做了300J的功

D．摩擦力为100N

2．完全相同的A和B两物体，在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图，力F对A、B两物体做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2。下列的大小比较正确的是（）

A．W1＜W2 B．W1＞W2 C．P1＜P2 D．P1＞P2

3．早上到校后，小陈同学背着重50N的书包沿水平