内容正文:
11.3 功(考点解读)(原卷版)
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”。
2、做功的大小比较
(1)功是一个标量,有大小没有方向;
(2)功的计算公式:W=FS,其中各量单位功W:J(焦耳),力F:N(牛顿);移动距离S:m(米);
(3)注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应;
③功的单位“焦”(1牛•米=1焦)。
3、功的计算及公式的应用
(1)公式法:对于恒力的功,通常利用功的定义式W=FS进行计算;
(2)功率法:功跟完成这些功所需时间的比值,叫做功率;对于一段时间内力做的功,如果知道功率和时间,可以直接利用W=Pt求出功;
(3)做功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;计算功的公式包括:W=FS W=GH,W=Pt。
【考点1 功及做功的判定】
【典例1-1】(2023•黄石模拟)关于推木箱,下列说法正确的是( )
A.不管推没推动木箱,人都做了功
B.若推动着木箱前进,以手为参照,木箱是运动的
C.推木箱的棱角时,手会很痛,是因为受力面小,压强大
D.若没有推动木箱,是因为人推木箱的力小于木箱受到的摩擦力
【典例1-2】(2020秋•盱眙县校级月考)一个力作用在物体上,使物体在 上通过一段 ,这个力就对物体做了功。功的计算公式: ,式中F表示作用在物体上的力,s表示物体在力的方向上通过的距离,W表示力对物体做的功。功的国际单位是 。
【变式1-1】(2022秋•仪征市校级期末)下列实例中,有力对划横线物体做功的是( )
A.苹果从树上自由下落到地面
B.背着书包在水平路面上行走
C.运动员举着杠铃静止不动
D.小球在光滑水平面上匀速运动
【变式1-2】(2022春•礼县月考)运动员把足球踢到空中,人对空中的足球没有做功,这是因为人对足球没有 ,足球由于 向前运动。
【变式1-3】(2023•崂山区一模)我国古书上记载有:“人在舟中闭牖(门窗)而坐,舟行而人不觉”,这段话是对运动的相对性的生动描述。
(1)以河岸为参照物,可以判定文中的 (选填“舟行”或“人不觉”)。
(2)舟前行时,人从舱内走至船头。此时船排开水的体积大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),浮力对船 (选填“做功”或“不做功”)。
(3)请你画出船上站立的人受力示意图。
【考点2 做功的大小比较】
【典例2-1】(2023•营口一模)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个完全相同的乒乓球,若不计空气阻力,落到水平桌面时三个球的速度以及重力做的功( )
A.va=vb=vc;Wa=Wb=Wc B.va>vb>vc;Wa>Wb>Wc
C.vb>vc>va;Wb>Wc>Wa D.va>vc>vb;Wa>Wc>Wb
【典例2-2】(2023•文登区一模)如图所示,在光滑的斜面上,将物体G分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C,所用的力F1 F2,所做的功W1 W2。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【变式2-1】(2022春•莒南县校级期中)已知甲物体在光滑的斜面上运动,乙物体在粗糙的水平面上运动,丙物体在光滑的水平面上运动,现用相同大小的推力F分别使甲、乙、丙三个物体沿力的方向移动相同的距离s,三次推力所做的功分别是W甲、W乙、W丙,则三者的大小关系是( )
A.W甲>W乙=W丙 B.W甲≥W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲<W乙=W丙
【变式2-2】(2022春•黄浦区校级期中)如图所示的滑轮装置,物体 A、B均重为20牛,不计滑轮自重与摩擦。其中 图为定滑轮[选填“(a)”或“(b)”],它可以看做是一个 杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”)。当用力F2匀速提升物体B时,力F2的大小为 牛;若分别使 A、B物体向上提升0.5米,则F2做的功 F1做的功。(选填“>”、“=”或“<”)
【变式2-3】测滑动摩擦力大小。用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,两