11.1功学案 --- 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第十一章 功和机械能 11.1 功 1、功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功。 2、功包含的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。 不做功的三种情况： 3、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。 4、功的计算公式：W=Fs 用F表示力，单位是牛（N），用s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J 1 J=1 N•m 意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。 5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。 6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。 练习题 1、如图所示,林雨将两只鸡蛋举高2 m,所做的功最接近于(　　) A.0.02 J B.0.2 J C.2 J D.20 J 答案　C　举起两个鸡蛋的力大约是1 N,则所做的功:W=Fs=Gh=1 N×2 m=2 J。 2、如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球__做__功，细绳对小球的拉力__不做__功．(填“做”或“不做”) 3、（综合题）有资料显示汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,而地铁列车可实现零排放,大力发展地铁可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。若一质量为2×105 kg的地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先加速运动20 s,然后以20 m/s的速度匀速运动80 s,最后做减速运动20 s到达乙站停住。设列车在运动中所受阻力为车重的0.04倍,列车在加速运动阶段和减速运动阶段的平均速度均为10 m/s。(g取10 N/kg) (1)列车在前20 s加速阶段运动的距离是　　　　m,甲乙两站的距离是　　　　m;  (2)列车在匀速运动阶段的牵引力F=　　　　N;  (3)如果燃油公交车运行中做的功与列车从甲站到乙站在匀速运动阶段牵引力做的功相同,求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车每做1 J功排放气体污染物3×10-6 g) 答案　(1)200　2 000　(2)8×104　(3)384 g 解析　(1)列车在前20 s加速阶段运动的距离:s1=v1t1=10 m/s×20 s=200 m,列车在匀速阶段运动的距离:s2=v2t2=20 m/s×80 s=1 600 m,列车在最后20 s减速阶段运动的距离:s3=v3t3=10 m/s×20 s=200 m,则甲乙两站的距离:s=s1+s2+s3=200 m+1 600 m+200 m=2 000 m。(2)列车受到的重力:G=mg=2×105 kg×10 N/kg=2×106 N,列车在运动中所受阻力:f=0.04G=0.04×2×106 N=8×104 N,列车在匀速运动阶段,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即:牵引力F=f=8×104 N。(3)列车从甲站到乙站在匀速运动阶段牵引力做的功:W=Fs2=8×104 N×1 600 m=1.28×108 J,由题意知,燃油公交车运行中做的功W'=W=1.28×108 J,因为燃油公交车每做1 J功排放气体污染物3×10-6 g,所以公交车排放气体污染物的质量:m=1.28×108 J×3×10-6 g/J=384 g。 学科网（北京）股份有限公司 $