9.3 功 课件 --2023-2024学年初中物理北师大版八年级下册

力 沿力的方向 功 力 沿力 的方向通过的距离 乘积 Fs 焦耳 焦 J 1 D A A C 200 0 C D C C 做 不做 20 150 600 16 0 变速 400 三、功 重难点解读 在下列三种情况下，力对物体没有做功： ①“不劳无功”：物体没有受到力的作用，但因为惯性通过了一段距离，也就没有力做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出了10 m远。足球飞出后，人的脚不再对足球施加力的作用，所以人不再对足球做功； ②“劳而无功”：物体受到力的作用，但没有移动距离，物体受力处于静止状态，力对物体不做功。例如，一辆静止的汽车，一个人用很大的力也推不动它，推力对汽车没有做功；③“垂直无功”：物体受到了力的作用，同时也运动了一段距离，但物体运动的方向与力的方向垂直，在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。例如：手提水桶在水平面上匀速运动一段距离，水桶虽然受到手的拉力作用，但由于该力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在拉力的方向上没有移动距离，手的拉力对水桶也没有做功。 易错易混 在利用公式W＝Fs进行计算时，必须注意以下几点： ①F和s的方向必须一致；②力与物体移动的距离必须对应于同一物体；③力与物体移动的距离必须对应于同一段时间，即公式中的F始终作用在物体上；④做功多少跟物体的运动形式无关，不论物体是做匀速运动还是变速运动，不管物体是在光滑平面上还是粗糙平面上，做功的多少只由W＝Fs决定。 1．功 如果对物体施了力 ，并使物体沿力的方向 移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功。机械功简称功 。可见力 和沿力的方向通过的距 离是做机械功不可缺少的两个因素。 2．功的计算 (1)原理：功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的 乘积 。 (2)公式：W＝Fs 。 (3)单位：焦耳 ，简称焦 ，符号J ，1 J＝1 N·m。 知识点1：功 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 2．(常德中考)下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是 ( ) eq \a\vs4\al(A.使小车向前,运动了一段,距离的推力) eq \a\vs4\al(B.搬石头但没,有搬动，手对,石头的力) 　eq \a\vs4\al(C.托着货物停在,水平地面上，叉,车对货物的力) eq \a\vs4\al(D.提着滑板在水,平路面上前行，,手提滑板的力) 知识点2：功的计算 3．起重机将重5×104 N的货物提升5 m，再沿水平方向匀速移动6 m，则起重机对货物所做的功为 ( ) A．2.5×105 J　 　 B．5.5×105 J　 　 C．3.0×105 J　 　 D．5.0×104 J 4．小明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，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是( ) 　　　　　　 甲　　　　　 　乙　　　　　　丙 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 5．(连云港中考)小明用20 N的水平推力，将重为150 N的购物车沿水平地面向前推动了10 m，在此过程中，推力对购物车做功20 J，支持力对购物车做功0 J。 6．小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近 ( ) A．9 J 　 　 B．30 J 　 　 C．90 J 　 　 D．300 J 7．一个足球运动员用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 8．用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10 N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20 J的功；第二次将拉力增大为20 N，拉力对物体做了48 J的功。分析两次做功过程，以下判断正确的是 ( ) A．第一次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了1 m B．第一次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了2 m C．第二次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了2.4 m D．第二次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了4.8 m 9．两登山运动员质量之比为2∶3，徒手攀登山峰的高度之比为4∶3，两登山运动员做功之比为 ( ) A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8 10．如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球做 功，细绳对小球的拉力不做 功。(均选填“做”或“不做”) 11．一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10 m。若拉力做的功为500 J，则拉力的大小为20 N。 12．如图所示，建筑工人用滑轮组匀速提升重物，已知物重270 N，动滑轮重30 N，不计绳重及摩擦，则拉力大小为150 N，若重物匀速上升2 m，则此过程中拉力做的功为600 J。 13．如图所示，重力为100 N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4 m/s的速度做匀速直线运动，物体A与地面间的摩擦力为15 N，弹簧测力计的示数为10 N，在2 s时间内，拉力F做的功为16 J，重力做功为0 J。 14．为解决乡村快递派送的交通不便问题，某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员，自动卸货后随即返航，继续其他配送。某次派送包裹质量12 kg，飞行高度120 m，10 min内水平飞行里程6.5 km。(g取10 N/kg) (1)该次派送的包裹的重力是多少？ (2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120 m高度的过程中，拉力对包裹做的功是多少？ 解：(1)包裹的重力： G＝mg＝12 kg×10 N/kg＝120 N； (2)拉力对包裹做的功： W＝Gh＝120 N×120 m＝1.44×104 J。 15．如图甲所示，小华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则1～3 s木箱做变速 (选填“匀速”或“变速”)运动；3～5 s推力对木箱做的功是400 J。 $$