内容正文:
11.1 功(知识解读)(原卷版)
•知识点1 功及做功的判定
•知识点2 做功的大小比较
•知识点3 功的计算及公式的应用
•知识点4 功的原理
•作业 巩固训练
知识点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1-1】(2023秋•惠东县期末)下列所示现象中,力对物体做功的是( )
A.图甲:用力搬石头,没有搬动
B.图乙:用力提着滑板在水平路面上前行
C.图丙:用力将木箱推到斜面的顶端
D.图丁:用力举着杠铃在空中不动
【典例1-2】(2023秋•九江期末)如图所示是篮球运动员比赛时的情景,运动员将篮球投出,篮球离开手后,继续向上运动,是因为篮球具有 ;篮球离开手后,手对篮球
(选填“做功”或“不做功”)。
【变式1-1】(2023秋•盐都区期末)小明的爸爸去超市购买大米,下列情景中他没有对大米做功的是( )
A.他将一袋大米从货柜水平拉出 B.然后将袋子从地上提起放肩上
C.接着扛着袋子水平走进电梯 D.最后扛着袋子随电梯一起上升
【变式1-2】(2023春•江夏区校级月考)如图所示,小红背着书包站在匀速上行的自动扶梯上随着扶梯一起上行,在上行过程中:小红受 个力的作用,小红的运动状态
(选填“改变”或“不改变”);小红对书包 (选填“做了功”或“没做功”)。
知识点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)。
(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)。
【典例2-1】(2023秋•碑林区校级期末)小亮在夏天的某个周末参加实践活动,利用小推车帮助农民爷爷搬运西瓜,下列说法正确的是( )
A.推小推车的力越大,对小推车做的功越多
B.推小推车的距离越远,对小推车做的功越多
C.推力做的功越多,表示做功越快
D.推力做功的功率越大,做功不一定越多
【典例2-2】(2023秋•南昌县期末)如图所示,两个完全相同的小球,在同一高度以相同大小的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向抛出,忽略空气阻力。两球抛出后上升到最高点时到地面的高度分别为h1和h2,机械能分别为W1和W2。则W1 W2,h1 h2(均选填“>”、“=”或“<”)。
【变式2-1】(2023春•通道县期末)质量分别为m和2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,下列结论正确的是( )
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁多
【变式2-2】(2023秋•瑞昌市期中)小聪利用斜面把木箱推上车的情景如图所示,在此过程中,斜面的支持力对木箱 (填“不做功”或“做了功”)。若小聪借助斜面把木箱从地面推上车和直接用手把木箱搬上车做的功分别为W1和W2,则W1 (填“>”“=”或“<”)W2。
知识点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。
【典例3-1】(2023秋•高港区期中)小明同学正在做“引体向上”:他先两手握住单杠,两脚离地,两臂及身体自然下垂。然后缓缓曲肘,将身体向上拉起,直到下巴超过横杠。这个过程中,小明做的功最接近于( )
A.3J B.30J C.300J D.3000J
【典例3-2】(2023秋•句容市期末)小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m,推力所做的功为 J;再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m,则该加速过程中推力所做的功为 J;整个过程中,小车重力做的功为 J。