内容正文:
第十一章
功和机械能
第1节 功
【知识梳理】
1.力学中的功
方向
距离
作用在物体上的力
(1)做功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的_______
上移动了一段________,就说这个力对物体做了功.
(2)功的两个必要因素:一个是____________________,另一
个是_________________________________.
物体在这个力的方向上移动的距离
2.功的计算
(1)功的定义:功等于_____与物体在力的方向上移动的______
的乘积.
力
距离
W=Fs
焦耳
焦
J
(2)公式:________.
(3)单位:________,简称______,符号是____.
温馨提示:在利用 W=Fs 计算功时,力 F 的单位用牛(N),距
离 s 的单位用米(m),功 W 的单位用焦(J).
【易错诊断】
1.若物体受到力的作用且移动了距离,则这个力对物体做了
功.(
功.(
(
)
2. 自行车在水平路面快速行驶的过程中,人和重力都做了
)
3.一名中学生爬一层教学楼克服自身重力做的功约为 1500 J.
)
4. 用相同的力对不同物体做功时,速度大的物体做功一定
多.(
)
5.力越大,做功越多.(
)
答案:1.× 2.× 3.√ 4.× 5.×
知识点1 做功的判断
典例1:(2021 年常德市)下列四幅图中所描述的力,对物体做
了功的是(
)
A.使小车向前运动了
一段距离的推力
B.搬石头但没有搬动,
手对石头的力
D.提着滑板在水平路面
上前行,手提滑板的力
C.托着货物停在水平地面
上,叉车对货物的力
答案:A
方法技巧:不做功的三种情况:
(1)物体受到力的作用,但没有移动距离.即“劳而无功”.
(2)物体没有受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离.即
“不劳无功”.
(3)物体受到力的作用,同时也移动了一段距离,但距离与力
的方向垂直(移动的距离不在力的方向上).即“垂直无功”.
知识点 2 功的计算
典例 2:(2023年随州市)在“自主复习”中物理课代表建议大
家“回归课本”.如图 11-1-1 是课本上的原图,针对图中情景增加
条件拓展科学思维:小强用 100 N 的力斜向上拉着总重为 500 N
的小车在水平路面上匀速前进 10 m 用了 10 s.下列说法正确的是
(
)
图 11-1-1
A.这一过程中地面对小车的摩擦力一定是 100 N
B.这一过程中 100 N 的拉力对小车做的功一定是 1000 J
C.这一过程中小车的速度为 1 m/s
D.这一过程中小车对地面的压力一定等于 500 N
思路点拨:使用 W=Fs 计算功时,一定要考虑清楚哪一段距
离 s 是在这个力 F 的方向上移动的距离(或作用在这段距离s上的
是哪一个力 F).计算时力的单位取N,距离的单位取m,得出的功
的单位才是 J.
答案:C
【变式训练】
变式 1:(2022 年常州市模拟)如图 11-1-2 所示,AB 与 BD 为
不同粗糙程度的水平路面,同一个物体在水平拉力作用下沿直线
)
运动,其中 AC 段物体做匀速直线运动,下列说法正确的是(
图 11-1-2
A.物体在 CD 段所受的摩擦力比 BC 段的大
B.BC 段拉力 F2 对物体所做的功大于 AB 段 F1 对物体所做
的功
C.BC 段拉力 F2 对物体所做的功大于 CD 段拉力 F3 对物体所
做的功
D.BC 段中,物体克服摩擦力做功为 WBC,CD 段中,物体克
服摩擦力做功为 WCD,WBC、WCD 的大小无法比较
答案:C
变式2:(2022 年怀化市)如图11-1-3所示,水平地面上有一个
重为 20 N 的物块,在水平拉力 F=5 N 作用下向右运动了 10 m,
在这个过程中拉力 F 对物体做的功为____J,重力做的功为____J.
图 11-1-3
答案:50 0
(选择题每小题 2 分,非选择题分值见题号后,共 20 分)
1.如图 11-1-4 所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景.
假设“雾炮车”在水平路面上匀速行驶,下列说法正确的是(
)
图 11-1-4
A.“雾炮车”受到的重力对车做了功
B.“雾炮车”受到的支持力对车做了功
C.“雾炮车”受到的牵引力对车做了功
D.“雾炮车”受到的摩擦力没有对车做功
答案:C
2.(2022 年杭州市二模)如图 11-1-5 所示,一名中学生做一次引
体向上,克服重力做的功约为(
)
图 11-1-5
A.3 J
B.30 J
C.300 J
D.3000 J
答案:C
3.(2022 年常州市模拟)一名中学生跳绳时平均每分钟跳 120
次,已知跳绳时重心每次上升的高度大约为 5 cm,那么