内容正文:
力
距离
W=Fs
焦耳
J
C
C
A
D
D
C
A
0.6
不变
2.5
2
0
4
16
第十一章 功和机械能
第1节 功
要点感知
1.做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的力 ,另一个是物体在这个力的方向上移动的距离 。
2.力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,用公式表示为W= Fs,功的单位是焦 耳,符号为J 。
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重难突破
1.力不做功的三种情况
(1)有力作用在物体上,但物体没有移动距离。(不动无功,s=0)
(2)有力作用在物体上,物体也移动了距离,但移动的距离不是在力的方向上(比如与力的方向垂直)。(劳而无功,F与s垂直)
(3)物体由于惯性而移动距离。(不劳无功,F=0)
2.公式W=Fs中“F”和“s”的“三同”性
(1)同体性:公式中“F”和“s”必须对应于同一物体。
(2)同时性:在计算做功时,一定要明确s是否为F始终作用下运动的距离,也可以说公式W=Fs中的F是物体沿着F方向运动过程中始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。
(3)同向性:公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,s是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”,二者的方向必须相同。
知识点1:力学中的功
1.以下是小桂在学校的学习生活情景,其中他所受的重力做了功的是
( )
A.升旗时站立不动 B.坐在凳子上听课
C.课间操下楼
D.躺在草地上休息
2.[物理观念]下列有关力做功的说法中,正确的是 ( )
A.把水桶从一楼提到二楼,提水桶的力对水桶没有做功
B.提着水桶站在水平路面上,提水桶的力对水桶做了功
C.推着自行车沿水平方向前进,推车的力对车做了功
D.投出去的篮球在空中飞行的过程中,手的推力对篮球做了功
3.(福泉期末)小明家住在3楼。一天,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里,提鸡蛋的力大约做功为 ( )
A.90 J
B.135 J
C.180 J
D.270 J
4.在中考体育考场内,水平地面上有一重为4 N的足球,小明用15 N的力踢球,球离脚后在地面滚动了4 m,那么小明对球做的功为( )
A.60 J B.30 J C.16 J D.不能确定
5.一辆汽车在1 000 N的牵引力作用下做匀速直线运动,60 s内行驶了600 m。求在这个过程中:
(1)汽车的速度;
(2)汽车牵引力做的功。
解:(1)汽车的速度:v=eq \f(s,t)=eq \f(600 m,60 s)=10 m/s;
(2)牵引力做功:W=Fs=1 000 N×600 m=6×105 J。
6.(都匀期末)下列说法正确的是 ( )
A.作用在物体上的力越大,力做的功一定越大
B.物体移动的距离越大,力做的功一定越大
C.力的大小一定时,力对物体所做的功与物体移动的距离成正比
D.作用在物体上的力与物体在这个力的方向上移动的距离的乘积越大,说明这个力对物体做的功越多
7.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示的甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙。下列关于做功大小的说法正确的是 ( )
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
8.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体,两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图,由图可知,甲、乙两个力的大小关系是 ( )
A.F甲>F乙
B.F甲<F乙
C.F甲=F乙
D.条件不足,无法判断
9.(鄂州中考)如图所示,水平桌面上放一物体A,物体A在3 N的水平推力F的作用下,运动0.2 m,从图甲位置运动到图乙位置。在此过程中,推力F对物体A做功0.6 J,物体A受到桌面的摩擦力不 变(选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图所示,斜面长1 m,高0.2 m,将10 N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5 N,那么,重物上升时拉力做的功是2.5 J,克服重力做的功是2 J,斜面对物体的支持力做功是0 J。
11.[科学态度与责任]我国为了在2060年实现碳中和目标,大力发展新能源汽车,我国自主生产的某款纯电动汽车,满载时在平直公路上匀速行驶1 000 m,用时 50 s,此过程中汽车牵引力做功1.5×106 J,求满载时:
(1)汽车匀速行驶时的速度;
(2)汽车匀速行驶时所受的牵引力。
解:(1)汽车匀速行驶时的速度:
v=eq \f(s,t)=eq \f(1 000 m,50 s)=20 m/s;
(2)根据W=Fs可知,汽车匀速行驶时受到的牵引力:
F=eq \f(W,s)=eq \f(1.5×106 J,1 000 m)=1 500 N。
12.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t 图象分别如图乙、丙所示,则在t=3 s时,物体受到的摩擦力为4N;在4~6 s内,拉力F对物体所做的功为16J。
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