内容正文:
11.1功
一、力学中的功
1.功的概念:
物理学中规定:如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上移动的距离。
3.不做功的三种情况:
(1)有力作用在物体上,但物体在力的方向上没有通过距离。F≠0,s=0;(劳而无功)
(2)有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。F =0,s ≠ 0;(不劳无功)
离开脚后,足球由于惯性继续运动,在运动方向上没有力的作用,人对足球没有做功。
(3)有力作用在物体上,也有距离,但是力和距离是垂直的。(垂直无功)
二、功的计算
1.物理学中规定:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
2.公式:
3.单位: W──功──焦耳(J); F──力──牛顿(N) ;s──距离──米(m)
1 N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1 J。1焦=1牛·米(1J=1N·m)
4.运用功的公式时必须注意的几个问题:
(1)使用时,统一使用国际单位制中的单位。
(2)做功的多少只由决定,与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。
(3)利用公式进行计算时,力的大小和方向是不变的,若力的大小和方向是变化的,应分过程计算。
(4)公式的运用:
①同体性:力和物体移动的距离必须对应同一物体。
②同时性:力和物体移动距离必须对应同段时间。
③同向性:公式中的F与s必须在同一直线上;
(
点拨
不同情况下求功的方法:
(1)力F和移动距离s的方向相同:该力做功大小为
。
(2)力F和移动距离s的方向相反:此时称克服该力做功,做功大小仍为
。比如:
①克服重力做功时,做功大小为
;②克服摩擦力时,做功大小为
。
)
1.小芳同学用400N的力投出实心球.若实心球重为20N,小芳投出了7m的水平距离,球最高点距地面3m,则球在空中飞行的过程中,小芳对球所做的功为 J。
2.如图所示的四种情形中,人对物体做功的是( )
A.举着杠铃原地不动
B.搬而未起
C.推着小车前进一段距离
D.提着水桶水平行走
3.在水平地面上,用60N的力沿水平方向拉着重为200N的小车前进5m。在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为 N,拉力做功 J,重力做功 J。
4.如图所示,在水平桌面上用弹簧测力计匀速拉动木块做匀速直线运动1m,弹簧测力计的示数为 N,拉力做功为 J,若将木块侧放并沿水平向右匀速拉动1m,此时拉力做功为 J.(木块各个面的粗糙程度相同)
1.(22-23八年级下·广西钦州·阶段练习)在水平地面上,用10N的力沿水平方向拉着重为30N的小车前进了5m,拉力做的功为 J,重力做的功为 J。
2.(23-24九年级上·广东惠州·期末)如图所示,一个物体被水平力压在竖直墙面时静止,此状态下物体受到 个力作用;若水平力减为的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体 (选填“做了”或“不做”)功。
3.(23-24九年级上·安徽马鞍山·期中)瑶瑶同学用20N的水平推力推动重为100N的超市购物车,购物车自静止开始沿水平方向前进了5m,在保证安全的情况下松手后,购物车又向前滑行了1m,在整个过程中重力做功为 J,推力做功为 J。
4.(23-24八年级下·全国·假期作业)小龙背着质量为3kg的书包从一楼上到三楼,又沿着走廊水平走了5m到达教室。如果每层楼高3m,则小龙对书包做的功为 J。若整个过程中小龙总共做功3780J,则小龙自身的质量为 kg。(g取10N/kg)
5.(22-23八年级下·湖北武汉·阶段练习)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它在同一水平木板上滑动,木块两次受到的拉力F1 F2;两次拉力对木块做的功W1 W2。(选填“>”“<”或“=”)
6.(22-23九年级下·江苏盐城·开学考试)如图所示的几个情景中,人对物体做功的是( )
A.把箱子搬起
B.手托鸡蛋平移一段距离
C.手推车,车未动
D.足球被踢后,在地上滚动
7.(23-24九年级上·广东惠州·阶段练习)如图所示是中国女排运动员在跳发球,此发球方式具有很强大的威力,其动作要领可简化为“①抛球、②腾空、③击球、④落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.(22-23八年级下·山东济南·阶段练习)用水平力F在光滑水平面上推动物