九年级物理 有关功及两率的计算 人教新课标版VIP免费

有关功及两率的计算一、功的计算功必须满足有力的作用且在这个力的方向上通过了一定距离，整个过程力与物体处于相对静止，此力与距离在同一直线上。计算时分清是求哪个力的功，再找与此力同一直线上的距离，注意对应。没有做功的几种情况：1、由于惯性通过一段距离，物体没有受到力的作用，那么就没有力做功。如，在光滑的水平冰面上滑动的冰块由于惯性做匀速直线运动。冰块虽然在水平方向上移动了一段距离，但此方向上并没有受到力的作用，所以没有力做功。2、物体受到了力，但没有移动距离。如，举重运动员把杠铃举在空中停留了3s。在这3s内运动员用了力，但没有在这个方向上通过距离。故这3s内运动员的举力没有做功。3、物体受到了力，同时也运动了一段距离，但力的方向与运动方向垂直。如，50000N的汽车在水平公路上行驶了20m，重力和支持力的方向始终为竖直方向，跟水平地面垂直，即在力的方向上没有通过距离。例1、一个足球运动员用100N的水平力踢一个重力为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m，在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（）A、3000JB、500JC、150JD、0J解析：踢力与足球接触的时间较短，力与足球处于相对静止的距离题目中没有给出，因而无法计算。重力在竖直方向上高度差无变化，即没有距离，因而重力没有做功。球滚动过程中，是由于惯性的原因，运动员没有对足球再施加力，所以在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为0J。选（D）二、功率的计算P=中t的单位一定要用s，注意三者对应及公式变形的应用。当物体为匀速直线运动时P==Fv；当输出功率一定，v用即时速度，F就为即时获得的力，如载重汽车爬坡慢、挖掘机挖掘时速度较缓。例2、学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小林同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率。实验器材：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、实验步骤：（1）小林同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（）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D、测出小云上楼所用的时间tE、算出小云搬运箱子的功率p（2）请你帮小林设计一个记录实验数据是表格解析：要测定对箱子做功的功率，据P=知，需要测量对箱子所做的功和做功所用的时间。对箱子所做的功w=Gh=mgh,故需要磅秤测量质量，卷尺测量将箱子从一楼搬到三楼的竖直高度（也可测出一级台阶的高度，数出从一楼到三楼的台阶数），而做功所用的时间可用停表测得。答：略三、机械效率的计算看需要达到何种目的，分清有用功和总功。一般来说：动力做功为总功，直接克服物体阻力做的功是有用功。功率和效率是不同的两个概念，功率大，效率不一定高。例3、如图是一组合搬运机械，它由一个电动机和一个带有定滑轮的斜面组合而成。已知斜面长为6m、高为3m，现用该机械将一质量为0.6t的重物，地面匀速搬运到高3m高的平台，电动机消耗的电能为4.5×10J，电动机输出的机械功为3.6×10J，则此过程中，使用该机械所做的额外功为____J,该组合机械的机械率为＿＿＿＿（g取10N／kg）解析：斜面是一种省力的简单机械，通过斜面对重物做功，从斜面底端拉至顶端的过程中，电动机对重物所做的功为W=Gh=0.6×10kg×10N／kg×3m=1.8×10J,从题中给出电动机消耗的电能即W=W-W=4.5×10J-1.8×10J=2.7×10,则机械效率为=W／W=40％点拨：题中给出的电动机的输出功可求电动机的，而对组合机械是一个干扰量。四、滑轮组的机械效率物体处于平衡状态，忽略绳重及摩擦，所以（1）用同一滑轮不同绕线，提升同一物体相同（2）用同一滑轮组提升不同物体，不同，越大，越大（3）用不同滑轮组提升同一物体，不同，越小，越大（4）滑轮组的效率达不到100％，定滑轮效率100％（5）动滑轮的总重量因为所以例4、利用滑轮组提升一个重2000N的重物，滑轮组效率是80％，若人对绳子的拉力未超过700N（1）设计一个向下拉绳子的最简单的滑轮组；（2）由此滑轮组提升3000N的重物，效率和拉力各为多少？解：（1）由因为向下拉动的最简单的滑轮组所以，二个动滑轮和二个定滑轮，绳始端系在定滑轮上因为所以（2）当提升3000N的重物时湖北省钟祥市荆襄中学431910李自刚lzg105101@tom.com