内容正文:
专题11.1 功
知识点1:力学中的功
1.如果一个力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
2.功的两个因素:一个是作用在物体上的力 ,另一个是在力的方向上移动的距离。
3.不做功的三种情况:①物体受到了力,但静止。②物体由于惯性运动通过了距离,但不受力。③物体受力的方向与运动的方向相互垂直,这个力也不做功。
知识点2:功的计算
计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即:W=Fs。
(2)符号的意义及单位:W表示功,单位是J,1J=1N·m;F表示力,单位是N;S表示距离,单位是m。
(3)计算时应注意的事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。②公式中的“S”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。③F、S的单位分别是N、m,得出的功的单位才是J。
1.对不做功的几种情况的理解
(1)有力作用在物体上,但物体不动,也就是没有通过距离。
(2)有距离通过,但在沿距离方向没有力的作用,这时对物体也没有做功。
(3)力与距离垂直时,这个力对物体也不做功。
2.利用功的公式计算时应注意的问题
利用W=Fs进行计算时,一定要注意力F和距离S的一 一对应的关系,即距离S是在力F作用下且沿力的方向上移动的距离。其次,一定要注意F和S的同时性,即在计算做功多少时,一定要搞清S是否是F始终作用下运动的距离。比如用60N的力将一重为8N的物体踢出20m远,这20m不是在脚的力的始终作用下运动的,在求脚对物体做功时,不能表示为W=Fs=60N×20m=1200J。
知识点1:力学中的功
【例题1】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
【答案】D
【解析】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,错误,有力的作用,没有沿力的方向移动距离,没有做功;
B.吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功,错误,有力的作用,没有沿力的方向移动距离,没有做功;
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功,错误,错误,有力的作用,没有沿力的方向移动距离,没有做功;
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,正确。
知识点2:功的计算
【例题2】(2020湖北宜昌)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?(g=10N/kg)
【答案】(1) 39km/h;(2) 14400J
【解析】(1) 无人机水平飞行的平均速度
v=
=
=39km/h
无人机水平飞行的平均速度是39km/h。
(2)匀速上升二力平衡,拉力F=G,拉力对包裹做功
W=Fh=Gh=mgh=12kg
10N/kg
120m=14400J
拉力对包裹做功144400J。
1.在物理学中,把力和在力的方向上移动的________的乘积叫做功。功计算公式:______.
【答案】距离。W=Fs
【解析】在物理学中,把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
做功的两个必要因素:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上移动一段距离。
功计算公式:W=Fs.
功单位是焦尔,用符号J。
2.为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献,用他的名字来命名功和能单位的物理学家
是 ( )
A.牛顿
B.焦耳
C.安培
D.欧姆
【答案】B.
【解析】功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为J.
A.牛顿是力的单位;故A错误;
B.功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为J;故B正确;
C.安培是电流的国际单位;故C错误;
D.欧姆是电阻的国际单位;故D错误。
3.如图实例中,力对物体没有做功的是 ( )
【答案】D
【解析】力对物体做功有两个必要条件,缺一不可。有力和力的方向上通过的距离。
4.小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m,则小张对物体所做的功是( )
A.400J
B.600J
C.1000J
D.1400J
【答案】A.
【解析】已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离,利用W=Fs计算该过程中小张对物体所做的功.小张对物体所做的