11.3 功-2020-2021学年九年级上册物理精讲精练（苏科版）

第11章　简单机械和功 11.3　功 目录 1 2 3 5 7 一、功是什么 （1）定义：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功，简称功。 （2）计算公式：W=FS；F表示力，S表示在力的方向上通过的距离，W表示功。 （3）单位：国际单位，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是焦耳，简称焦，1J=1N×1m=1N·m （4）应用：计算功的时候，首先判断是否满足做功的两要素，力与物体移动的距离方向必须一致，对应同一物体，同一段时间。 【重点提示】 （1）物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。 （2）1焦耳大约是人从地上捡起一枚50g的鸡蛋，并将其举过头顶在此过程中做的功。 【教材剖析】[议一议]教材P14 分析比较试验数据，能得出什么结论？ 答：FS与Gh近似相等。 二、做功了吗 （1）力对物体做功的两个必要条件： ①对物体要有力的作用， ②物体在力的方向上通过一定的距离。 （2）力不做功的三种情况 ①有距离无力 ②有力无距离 ③力与距离垂直 【重点提示】 不做功的三种情况： （1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。 （2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。 （3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。 【教材剖析】[正文]教材P15图11-30；人做功了吗？为什么？ （a）女孩把一箱报刊搬起来，此过程中人做了功，因为人施加给报刊的力是向上的，克服了竖直方向的重力，并向上移动了一段距离。 （b）学生背着书包在水平路面匀速行驶，此过程中人没有做功，人施加给书包的力是竖直向上的，而竖直方向上没有发生一段距离。 三、功的原理 （1）使用任何机械时，人对机械所做的功，都不会少于不用机械而直接用手所做的功。 即：使用任何机械都不省功，这是功的原理。 （2）对功的原理诠释：不考虑机械自重与摩擦的情况下，使用机械所做的功至少等于不用机械而直接用手所做的功； 在考虑机械自重和摩擦的情况下，总比 不用机械而直接用手对物体所做的功要多些。 1、做功的两要素 （1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。 （2）F与S的方向应在同一直线上。 （3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。 【重点提示】 力对物体做功的两个必要条件：缺一不可。 ①对物体要有力的作用， ②物体在力的方向上通过一定的距离。 【例1】在举重时，一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留3s。关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是（　　） A. 他在第一阶段内没做功 B. 他在第二阶段内没做功 C. 他在两个阶段内都没做功 D. 他在两个阶段内都做了功 【例2】（2020·南京模拟二）用水平拉力先后两次拉着重为100N的同一物体，沿同一水平面做直线运动，第一次拉力为30N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了45J的功；第二次拉力增大为50N，拉力对物体做了60J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是（　　）。 A．第一次物体受到的摩擦力是100N，物体运动了1.5m； B．第一次物体受到的摩擦力是30N，物体运动了0.45m； C．第二次物体受到的摩擦力是30N，物体运动了1.2m； D．第二次物体受到的摩擦力是50N，物体运动了0.6m 【常考1】做功的两要素 【例1】下列关于功的说法正确的是（　　） A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 【重要提醒】 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可；据此分析判断。 【常考2】功的简单计算 【例2】（2020·常州模拟）一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（　　） A．在粗糙地面上做功较多 B．在光滑地面上做功较多 C．两次做功一样多 D．条件不够，无法比较两次做功的多少 【例3】（2020·丹阳模拟）如图，一顾客用一水平恒力F将购物车从粗糙斜坡的底端匀速推上顶端，斜坡长s，高h，购物车（含车上物品）重G，在这过程中，水平推力做的功为（　　） A