内容正文:
二、功
知识点1:功
1. 做功的两个必要条件: 一是有_____作用在物体上;二是物体在_________上有移动的距离;
2. 三种不做功的情况
(1)不劳无功
物体没有受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离.例如踢出去在空中运动的足球
(2)无劳无功
物体受到力的作用,但保持静止状态,即没有移动距离.例如“推而不动”、“搬而未起”
(3)劳而无功
物体受到力的作用,也移动了一段距离,但移动距离方向与力的方向垂直.例如手提物体沿水平方向移动
3. 功的计算
文字式:功等于__________与_______________________的乘积,表达式 ________________;
4. 单位:________,符号为_________。其中1 J=1 N•m
【提示】在利用功的计算公式进行计算时,力与物体移动的距离在方向上必须一致
随堂练习
一、单选题:
1.在如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着水桶在水平路上行走 B. 举着杠铃不动
C. 搬石头没搬动 D. 推着小车向前运动
2.如图所示,用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动了相同的距离,两次运动的图像如图所示下列说法正确的是 .
A. 第次比第次拉力对物体做的功多 B. 第次比第次所用的拉力大
C. 两次拉力对物体所做的功一样多 D. 两次物体运动得一样快
3.现有甲、乙、丙三个质量不同的物体,在相等的恒力作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离,如图所示.在三种情况下做的功分别为、、,关于三者大小的判断正确的是 .
A. B.
C. D.
4.九年级的小明同学在做第八套广播体操跳跃运动这一节时,他每跳一次克服自身重力所做的功约为( )
A. B. C. D.
5.在投掷篮球的过程中,人对篮球做功的是( )
A. 人托着篮球保持静止 B. 人将篮球从地上拿起
C. 人托着篮球水平运动 D. 篮球离手后继续运动
6.小满是一名中学生,下面是与他有关的一些数据,你认为合理的是( )
A. 他的重约 B. 他站立时对地面压强是
C. 他爬楼梯的功率约 D. 他跳绳做功是
7.一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力如图甲;的大小与时间的关系、木箱的运动速度与时间的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是( )
A. 在第一个内木箱所受摩擦力为 B. 在第一个内推力对木箱所做的功为
C. 在第二个内木箱所受摩擦力为 D. 在第三个内推力对木箱做功的功率为
8.用动滑轮将重物匀速提升,人对绳的自由端所用的拉力为,不计滑轮重、绳重和轴摩擦,在提升重物时人所做的功为( )
A. B. C. D.
9.投掷实心球是盐城市中考体测项目之一。以下情景中,人对实心球做功是( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
二、填空题:
10.一箱子重,小红把它从地面沿着长的楼梯搬到高的楼上,小红对箱子做了______的功;接着她又提着箱子沿水平方向移动了,小红对箱子又做的功是______。
11.如图甲所示,用弹簧测力计将水平桌面上的钩码向上缓慢提升,弹簧测力计的示数与弹簧测力计上升的高度之间的关系图像如图乙所示根据其关系图像可知:钩码所受重力为________;在由增大到的过程中,钩码对桌面的压力是________填“增大”“减小”或“不变”的,在由增大到的过程中,弹簧测力计的拉力对钩码所做的功是________,克服重力做的功是________.
12.用水平拉力先后两次拉着重为的同一物体,沿同一水平面做直线运动第一次拉力为,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了的功;第二次拉力增大为,拉力对物体做了的功分析两次做功过程,第一次物体受到的摩擦力是________,物体运动了________,第二次物体克服摩擦力做功________.
13.如图所示,在拉力作用下,一个重的物体以的速度沿水平地面向右匀速直线运动了,在此过程中拉力做了的功,则拉力的大小为________,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则物体与地面间的摩擦力为________.
14.一块厚度、密度均匀,重为的长方形水泥板放在水平地面上,用如图所示的甲、乙两种方法,欲使其一端抬离地面,则________;如果两种方法都将水泥板拉至竖直位置,不计空气阻力等因素,两次拉力做功________均填“”“”或“”
15.如图所示,一根不可伸缩的细线的上端固定,下端系着一个小球,让小球从点静止释放,小球从点向点摆动的过程中,小球受到的重力对小球________功,细绳对小球的拉力________功均填“做”或“不做”
16.为了记录运动会中精彩的瞬间,学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。如图所示,当无人机悬停在空中时,升力______选填“大于”“等于”或“小于”无人机的重力;当无人机水平飞行时,升力对无人机______选填“做功”或“不做功”。重为的无人机竖直向上飞行,无人机克服重力做的功为______。
三、实验探究题:
17.小东利用如图所示器材,做“使用动滑轮是否省功”的实验。请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
实验步骤:
如图甲所示,用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度,并同时用刻度尺测量,记录拉力与高度,根据公式 ______,计算拉力所做的功;
如图乙所示,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度,记录拉力,计算拉力所做的功;
比较和的大小关系,得出结论。
该实验中和的大小关系应该是 ______选填“”、“”或“”,其原因是______。
18.如图所示的实验中,小车运动的距离,与之对应的小车上升的高度现用弹簧测力计进行两次操作:沿竖直方向匀速提升小车;沿斜面方向匀速拉动小车.记录数据如下表.
操作
测力计示数
移动距离
竖直提升
沿斜面拉升
分析表中数据可知,斜面是一种________选填“省力”或“费力”的简单机械.
沿竖直方向匀速提升小车,拉力所做的功是________;沿斜面方向匀速拉动小车,拉力所做的功是________由此实验可推断,利用斜面提升物体时,________选填“能”或“不能”省功.
生活中常见的斜面有________________写出一个即可
19.功的概念
问题探究:观察如图所示的几种情况,图中的同学们正在做什么?找找他们活动中的共同点。
探究发现。
力的作用有成效:甲图中的同学在用力提小桶,小桶上升一段距离;乙图中的同学在用力推小车,小车前进一段距离。他们活动的共同点是都对其他物体施加了______的作用,并且物体在力的方向上都______了一段距离。
力的作用无成效:丙图中的同学用力托着书,书没有移动距离;丁图中两名同学抬着水桶在水平地面上移动了一段距离。他们活动的共同点是都对物体施加了______,但物体在力的方向上______移动距离。
归纳总结:
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,物理学上就说这个力做了功。
如果一个力作用在物体上,物体在力的方向上没有移动距离,则这个力就没显示出成效,物理学上说这个力没做功。
功的概念:如果一个______作用在物体上,物体在这个力的______上移动了一段______,物理学上就说这个力做了功。
四、计算题:
20.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图已知井深,物体重,汽车重,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的问:
若汽车运动的速度为,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
汽车的牵引力为多大?
将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多少?
21.如图甲所示,有一质量为的正方体物块,在拉力的作用下在水平面上做直线运动拉力随时间变化、速度随时间变化图像分别如图乙、丙所示,已知物块在的运动距离为求:
在物块受到的摩擦力.在前内,拉力做的功.
22.质量为的汽车,车轮与水平地面的总接触面积为,汽车在平直公路上沿直线运动,全程图像如图所示,汽车在匀速直线运动阶段牵引力的功率恒为,所受阻力为车重的倍,。求:
汽车静止时对水平地面的压强;
匀速直线运动阶段牵引力对汽车所做的功;
汽车在全程的最大速度。
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