内容正文:
第三节 功
2024
一、物理学中的功
1.定义: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 ,物理学上就说这个力做了功.
2.力学中做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的 .
(2)物体在这个力的 上移动的距离.
距离
力
方向
知识讲解
二、功的大小
1.定义:在物理学中,功等于 与物体在力的方向上移动的 的乘积.
2.公式: .
3.变形式:F= ,s= .
4.单位: ,简称 ,符号是 .1 J=1 .
力
距离
W=Fs
焦耳
焦
J
N·m
知识讲解
做功的两个必要因素
【典例1】 (2022常德改编)下面四幅图中所描述的力,对物体做了功的是( )
A.图(甲),使小车向前运动了一段距离的推力
B.图(乙),搬石头但没有搬动,手对石头的力
C.图(丙),托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
D.图(丁),提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
A
典例分析
三种不做功的情况
不做功的情况 分析 事例
有距离
无力 物体在运动方向上没有受到力的作用,由于惯性通过一段距离,也就是没有力做功,也称为“不劳无功” 足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离,人对足球没有做功
有力
无距离 有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过距离,也叫“劳而无功” 小朋友用力但没有搬起石头,对石头没有做功
力与距
离的方
向垂直 物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但通过的距离与受力的方向垂直 提水桶时,水桶水平移动了一段距离,竖直提水桶的力不做功
【针对训练1】关于功的概念,下列说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做了功
B.物体只要移动了距离,力就对物体做了功
C.物体在力的作用下移动了距离,这个力就做了功
D.有力作用于物体,并且物体在力的方向上移动了距离,则这个力对物体做了功
D
功的计算
【典例2】小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m,松开手后,书箱仍向前滑行了1 m,整个过程中小明做功 J,书箱的重力做功 J.
80
0
在运用功的公式W=Fs进行有关计算时,要特别注意“F”和“s”的对应关系,即“s”是在力“F”作用下沿力“F”方向移动的距离,与接触面是否光滑无关,与运动的路径无关.
【针对训练2】匀速前进的车辆,行进的距离是200 m,牵引力做的功是30 000 J,然后撤去牵引力,由于车辆具有惯性又前进了100 m后停止,那么车辆在整个300 m路程中克服阻力做的功是( )
A.9×104 J B.3×104 J
C.6×104 J D.4.5×104 J
【针对训练3】(2021十堰)某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲<v乙,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙,W甲<W乙
B.F甲>F乙,W甲>W乙
C.F甲=F乙,W甲<W乙
D.F甲=F乙,W甲=W乙
D
C
1.关于力对物体做功的多少,下列说法中正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力对物体做的功就一定越多
B.物体移动的距离越大,力对物体做的功就一定越多
C.力一定时,物体通过的距离越大,力对物体做的功就一定越多
D.力一定时,物体在力的方向上通过的距离越大,力对物体做的功就一定越多
2.一个足球运动员用100 N的力踢一个重为5 N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚了40 m,在球滚动过程中,运动员对足球做的功为( )
A.500 J B.200 J
C.700 J D.0 J
D
D
随堂练习
3.(2021海珠区校级一模)如图所示,用10 N的水平推力推着重为60 N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60 J的功,则在这一过程中( )
A.物体一定运动了6 m
B.重力做的功一定为360 J
C.物体一定受到10 N的摩擦力
D.物体受到的支持力做了360 J的功
4.如图所示为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是
( )
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
A
D
5.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1,W2,W3,关于它们之