内容正文:
八年级物理
北师版(下册)
第九章 机械和功
三、功
D
做功
不做功
C
B
C
60
0
C
C
做
不做
没有
400
判断力是否做功
下列情况中,力对物体做功的是( )
A.搬箱子在水平地面上匀速前进
B.举着哑铃不动
C.推箱子但没有推动
D.从地面搬起石块
[解析]力学中的力做功包含两个必要因素:作用在物体上的力和物体在这个力的方向上通过一定距离。不做功有三种情况:有力无距离(B、C选项错误);有距离无力;力的方向与物体运动方向垂直(A选项错误)。从地面捡起石块所用力的方向是向上的,而石块也是向上运动的,所以力做了功,故D选项正确。
(江西南昌东湖区月考)如图所示,举重运动员在由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,运动员在这个过程中对杠铃________;运动员在起立状态保持3 s,在这3 s内运动员对杠铃________。(均选填“做功”或“不做功”)
[解析]举重运动员在由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶的过程中对杠铃施加了力的作用,杠铃在力的方向上通过了距离,所以运动员在这个过程中对杠铃做功;运动员在起立状态保持3 s,杠铃没有在力的方向上通过距离,所以,在这3 s内运动员对杠铃不做功。
功的比较与计算
用一水平推力使重为800 N的小车在水平道路上前进了10 m,当撤去推力后,小车又前进了2 m停下来。若推力对小车做的功为400 J,则推力大小是( )
A.400 N
B.200 N
C.40 N
D.33.3 N
[解析]根据做功的两个必要因素可知,小车在力的方向上通过的距离为10 m,不是12 m,则推力的大小F= eq \f(W,s) = eq \f(400 J,10 m) =40 N。
(湖南长沙模拟)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6 s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4 s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A.10 J B.30 J C.50 J
D.80 J
[解析]由题图乙可知,在2~4 s内,拉力F=3 N,由题图丙可知,在2~4 s内,物体做匀速运动,v=5.0 m/s,此时间段内摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等, f=F=3 N,由v= eq \f(s,t) 可得,物体运动的距离s=vt=5.0 m/s×2 s=10 m,物体克服摩擦力所做的功W=fs=3 N×10 m=30 J。故选B。
(易错题)小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s,力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,则( )
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
[解析]小李用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s,该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,由W=Fs知,W甲=W乙=W丙=Fs。
(泸州)如图所示,一个箱子静止在水平地面上,小聪用150 N的水平拉力将箱子移动了0.4 m,小聪的拉力做功为________J。待箱子静止后,小明用80 N的水平推力推这个箱子但没有推动,小明的推力做功________J。
[解析]小聪拉力做的功W=Fs=150 N×0.4 m=60 J。小明用80 N的水平推力推这个箱子但没有推动,小明的推力对箱子不做功。
(泰安改编)电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上以18 km/h的速度沿直线行驶了5分钟,已知他和电动车的总重力为860 N,轮胎和地面的总接触面积为20 cm2。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50 N,在此骑行过程中,求:
(1)牵引力做的功。
(2)电动车对水平路面的压强。
解:(1)由题意可知,电动车的牵引力恒为50 N,速度:v=18 km/h=5 m/s,
路程:s=vt=5 m/s×5×60 s=1 500 m,
则牵引力做的功:
W=Fs=50 N×1 500 m=7.5×104 J;
(2)人和电动车的总重力为860 N,
则人和电动车对地面的压力为860 N,
轮胎和地面的总接触面积为S=20 cm2=0.002 m2,
则电动车对水平路面的压强p= eq \f(F压,S) = eq \f(860 N,0.002 m2) =4.3×105 Pa。
答:(1)牵引力做的功为7.5×104 J;(2)电动车对水平路面的压强为4.3×105 Pa。
(山西晋中校级期末)如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同的路程,她对满桶水做功最多的是( )
[解析]由题图可