内容正文:
11.3 功(解析版)
考点直击
典例分析+变式训练
考点1 功及做功的判定
(1)功的定义:一个力作用在物体上,使物体在 力的方向上通过一段 距离 ,这个力就对物体做了功;
(2)功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J,1J= 1N·m;
(3)判断力是否做功包括两个必要因素:一是力作用在物体上;二是物体在力的方向上通过的距离;
(4)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积;
(5)不做功的三种情况:有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。
【典例1】下列说法,其中正确的是( )
A.用力越大,物体移动的距离也越大,则力做的功也一定越大
B.力的大小一定,物体在力的方向上移动的距离越大,力对物体做的功一定越大
C.力的大小一定,力所做的功与物体移动的距离成正比
D.物体受到的力越大,则力对物体做的功也越大
【答案】B。
【解答】解:A、用力越大,物体在力的方向上移动的距离也越大,则力做的功也一定越大,故A错误;
B、力的大小一定,物体在力的方向上移动的距离越大,力对物体做的功一定越大,故B正确;
C、力的大小一定,力所做的功与物体在力的方向上移动的距离成正比,故C错误;
D、物体受到的力越大,力对物体做的功不一定越大,还有看物体在力的方向上移动距离的大小,故D错误。
故选:B。
【典例2】滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具,使用时一只脚站在滑板上,另一只脚蹬地,滑板车就能载着人前进。蹬地时人对车 做功 (选填“做功”或“不做功”);蹬地的脚离地后,人和车由于 惯性 一起继续向前滑行,滑行时以人为参照物,滑板车是 静止 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】做功;惯性;静止。
【解答】解:滑板车使用时一只脚站在滑板上,另一只脚蹬地,由于力的作用是相互的,所以地面给人一个向前的力,站在滑板上的脚就对滑板产生向前的力,滑板在这个力的作用下向前运动,故蹬地时,人对滑板做了功;
蹬地的脚离地后,人和车由于具有惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会一起继续向前滑行;
滑行时以人为参照物,滑板车与人之间的位置没有变化,所以是滑板车是静止的。
故答案为:做功;惯性;静止。
【典例3】如图所示,马拉着质量为2000kg的车,在水平公路上前进了400m,马的水平拉力为750N,重力对车做的功为 0 J,马的拉力对车做 3×105 J。
【答案】0;3×105。
【解答】解:由题知,马拉车在水平公路上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以,重力做功为0J;
马的拉力对车做功:
W=Fs=750N×400m=3×105J。
故答案为:0;3×105。
【变式训练1】根据如图所示的几个情景,下列说法正确的是( )
A.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子做了功
B.吊车吊着货物水平移动一段距离,吊车对货物做了功
C.司机未能推动汽车但费了很大的力,司机对汽车做了功
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中,运动员对足球做了功
【答案】A。
【解答】解:A、女孩搬起一个箱子,女孩对箱子有力,且沿力的方向运动了一段距离,所以女孩对箱子做了功,故A正确;
B、吊车吊着货物水平移动一段距离,吊车对物体施加的一个力,但没有在力的方向上移动距离,吊车没有对货物做功,故B错误;
C、司机费了很大的力也未能推动汽车,虽然有力但没有距离,所以司机对汽车没有做功,故C错误;
D、足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性,此过程中运动员对足球不再做功,故D错误。
故选:A。
【变式训练2】在台球比赛中,选手在水平台面推动球杆撞击白球,白球运动后碰撞其它球,以下说法正确的是( )
A.手推动球杆前进时,手的推力对球杆做了功
B.白球运动时,水平台面对球的支持力做了功
C.球在水平台面滚动的过程中,球的重力对它做了功
D.白球撞击黑球后没有静止,是因为球杆还在对白球做功
【答案】A。
【解答】解:A、手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故A正确;
B、桌面支持力与小球的运动方向垂直,小球在支持力的方向上没有移动距离,支持力对小球不做功,故B错误;
C、重力与小球运动的方向垂直,重力对小球不做功,故C错误;
D、手对白球没有力的作用,白球继续运动是因为白球具有惯性,故D错误。
故选:A。
【变式训练3】放学了,小聪背着书包回家,先水平行走一段距离进入楼梯,然后爬楼梯上到2楼。水平行走时小聪对书包 没有做 (选填“做了”或“没有做”)功,爬楼梯上升时小聪对书包 做了 (选填“做了”或“没有做”)功。
【答案】没有做;做了。
【解答】解:水平行走时,小聪对书包的力竖直向上,距离的方向水平向前,力与距离的方向垂直,所以小聪对书包没有做功。爬楼梯上升