内容正文:
第十章 功与机械能
第一节 机械功
1.功的计算公式为________,式中F表示____,s表示沿____的方向移动的距离,W表示____。
2.在国际单位制中,功的单位是____,简称____,符号是____。1 J=
____N·m。
W=Fs
力
力
功
焦耳
焦
J
1
1.力不做功的三种情况
(1)“不劳无功”:物体不受力,由于惯性而运动,虽然通过了距离,但没有受到力的作用。
(2) “不动无功”:物体受到力的作用但没有移动距离。
(3) “劳而无功”:物体移动的距离跟它受力的方向垂直。
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,一定要搞清楚s是不是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(同时)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。
在计算功时,先要根据做功的两个必要因素判断力是否做功,然后根据公式W=Fs进行计算。公式中的s是物体在力F作用下,在力的方向上移动的距离,注意力F、距离s的方向具有“同向性”。
知识点1:功
1.快递在现代物流中发挥着重要作用,给我们的生活带来很大便利。下列工作中快递小哥对货物做了功的是( )
A.用力搬货物但未搬动
B.提着货物爬楼梯上楼
C.提着货物在水平路面上前进
D.抱着货物在原地等待签收
B
2.(常州中考)起重机将1 000 N的重物先竖直向上匀速提升3 m,再悬停6 s,起重机对重物做功情况是( )
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
D
3.小鸟将虫子从地里叼起来,小鸟 ;某同学使静止的小车在拉力的作用下运动起来,其拉力 ;汽车在刹车阻力的作用下速度降低,其阻力 。
做了功
做了功
做了功
B
知识点2:功的计算
4.【教材情境素材改编】为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以其名字命名的科学家是( )
A.牛顿
B.焦耳
C.帕斯卡
D.郭永怀
5.如图所示,用大小相同的恒力F,分别使甲、乙两物体在不同的水平面上前进了相同的距离s,甲做加速直线运动,乙做匀速直线运动,力F做的功分别为W甲和W乙,下列结论正确的是( )
A.W甲>W乙
B.W甲=W乙
C.W甲<W乙
D.条件不足,无法确定
B
6.小明是一名八年级的学生,早上他从教学楼一楼走到三楼的过程中,他克服自身重力做功约为( )
A.500 J
B.1 000 J
C.3 000 J
D.5 000 J
C
7.一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s,拉力F大小为5 N,4 s内拉力F做的功为( )
A.1 J
B.3 J
C.2 J
D.4 J
D
8.一个重200 N的物体在水平拉力的作用下沿水平面匀速前进了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____N ,该过程中重力做功为_____J。
20
0
B
9.下列有关功的说法正确的是( )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
10.某建筑工地上,一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知(g取10 N/kg)( )
A.两种材料总质量为1.5 t
B.两种材料总质量为6 t
C.吊到40 m高处的材料质量为1 t
D.吊到40 m高处的材料质量为1.5 t
C
11.(宜宾中考)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F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。
相等
不做
12.某客运站使用5G警用巡逻机器人巡逻,该机器人的质量为80 kg,以0.6 m/s的速度在广场的平直路面上匀速直线行驶10 min,行驶过程中所受阻力为机器人重的0.25倍。则该过程中机器人的牵引力为 N,牵引力对机器人做功为 J。(g取10 N/kg)
200
7.2×104
13.(广西中考)在劳动实践活动中,小明在平直的道路上用推车运送小麦,如图所示,他用60 N的水平推力推着推车,以1 m/s的速度匀速前进了一段距离,所用的时间为5 s。求:
(1)推车通过的路程;
(2)推车受到的阻力;
(3)推力做的功。
解:(1)根据公式v=可得,推车通过的路程:
s=vt=1 m/s × 5 s=5 m;
(2)推车匀速运动,所受的阻力和推力是一对平衡力,大小相等f=F=60 N;
(3)推力做的功为W=Fs=60 N× 5 m =300 J。
14.【数形结合】(多选题)水平面上的物体受到水平拉力F的作用,拉力F的大小与时间t的关系如图甲,当t=6 s时,将拉力F撤掉,物体运动的速度v与时间t的关系如图乙。已知物体运动的v-t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程,下列说法正确的是( )
A.0~2 s内物体受到的摩擦力为0
B.2~4 s内物体受到的摩擦力为4 N
C.2~6 s内拉力F做的功为28 J
D.2~7 s内物体运动的路程为5 m
BC
$$