第十一章 第1节 功 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十一章 第一节 功 功 01 (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 _____________________________________. 1.力学中的功 方向 距离 作用在物体上的力 物体在这个力的方向上移动的距离 走进生活：清晨，我们迎着晨光去上学.当我们背着书包走在 水平路面时，我们对书包________；我们静止在路面等车时，我 们对书包________；我们上楼时，我们对书包________.体育课上， 同学投篮，球离开手飞向篮筐时，同学对球________.(均填“做了 功”或“没做功”) 没做功 没做功 做了功 没做功 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 (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). 焦耳 焦 J 走进生活：妈妈到超市买了 30 枚鸡蛋(1 枚鸡蛋约为 50 g)， 当她在超市去收银台付款时，她对鸡蛋做了____J 的功；当她提 着鸡蛋爬上三楼时(一层楼高度约为 3 m)，她对鸡蛋做了约____J 的功. 0 90 知识点 1 做功的判断 ) 典例 1：(2023 年连云港)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.足球在水平地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 审题：用力推车没有推动，运动员举着杠铃静止不动，都是 有力无距离，不做功；而学生背着书包在水平路面上匀速前进时， 对书包有力的作用，但运动的距离与力的方向垂直，此时的力是 不做功的. 答案：B 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”. 变式 1：(2023年镇江)小华参加校外劳动时，经历了如下过程： ①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动； ③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接 ) 着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库.则( A.①中小华对这筐玉米做了功 B.②中小华对这筐玉米做了功 C.③中他们对这筐玉米做了功 D.④中他们对手推车没有做功 答案：C 知识点 2 功的大小比较 典例 2：如图所示，一长方体木块，置于同一粗糙水平面上. 在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动长方体所需的水平力分别为 F甲、F乙、F丙，木块被拉动了相同的距离，则下列关于拉力所做 的功，正确的是( ) A.W甲＜W乙＜W丙 C.W甲＜W乙＝W丙 B.W甲＞W乙＞W丙 D.W甲＝W乙＜W丙 审题：根据 W＝Fs 可知：运动相同的距离，只需要比较力的 大小就可以知道功的大小.在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动长 方体所需的水平力等于长方体与地面的摩擦力，而粗糙程度相同 时，摩擦力的大小取决于压力. 答案：D 变式 2：在同一斜面上先后用相同大小的拉力 F，平行于斜面 拉动质量为m和2m的物体，使它们在斜面上移动相同的距 s，如 图甲和乙所示.若拉力F 在前后两个过程中所做的功分别为W甲和 W乙，则 W甲和 W乙的大小关系是( ) A.W甲＞W乙 B.W甲＝W乙 C.W甲＜W乙 D.无法确定 答案：B 知识点 3 功的计算 典例 3：小红先用 100 N 的水平力推动水平地面上重 500 N 的 小车匀速直线前进 5 m，推力所做的功为__________J，若用 200 N 的水平力推动小车加速直线前进 5 m，则该加速过程中推力所做的 功为________J，整个过程中，小车所受重力做的功为________J. 审题：用水平力推小车匀速前进时，推力对小车做了功，可 用公式W＝Fs 计算推力做的功；当推力推着小车加速前进时，推 力对小车做了功，同样可用公式 W＝Fs 计算推力做的功；而重力 方向与小车运动的方向垂直，故重力对小车做功为 0. 答案：500 1000 0 变式 3：如图所示为某同学锻炼身体时在单杠上做引体向上运 动的情景，由此可估算出他完成一次悬垂状态到屈臂引体状态所 做功约为( ) A.3 J B.300 J C.3×104 J D.3×106 J 答案：B 1.[物理与体育]如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个 状态图，下列说法中正确的是( ) A.从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功 B.从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃做功 C.从翻站到站立的过程中，运动员对杠铃不做功 D.举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃做功 答案：B 2.[生活应用]一颗质量为 20 g 的子弹从枪膛中水平射出.若子 弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是 600 N，枪膛 长 80 cm，射出后子弹在空中飞行 1000 m，则气体对子弹做的功 是( ) A.480 J B.0.18 J C.120 J D.6×105 J 答案：A 3.[生活应用]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，那么跳绳2 min 克服重力 做的功大约是这名同学爬几层楼克服重力做的功( ) A.1 层 B.2 层 C.4 层 D.5 层 答案：C 4.一个重 500 N 的小车在 100 N 水平拉力的作用下，在 5 s 内 沿水平方向匀速运动了 15 m，此过程中小车重力做功为_______J， 拉力对小车做的功是________J；若拉力停止作用后小车又移动了 2 m，则在此过程中拉力对小车做功为________J，小车重力做功 为________J. 答案：0 1500 0 0 5.[物理与体育]在体育课上推铅球比赛中，甲把铅球推出 7 m， ) 乙将铅球推出 6 m，则( A.甲做功一定比乙大 B.甲做功一定比乙小 C.甲、乙做功可能相等 D.以上说法都不正确 答案：C 6.[物理思维]如图甲所示，有一底面积为 0.01 m2，质量为 3 kg 的正方体物块，在拉力 F 的作用下在水平面上做直线运动，拉力 随时间以及速度随时间变化图像分别如图乙、丙所示，已知物块 2～4 s 的运动距离为 2 m.则物体在 2～4 s 受到的摩擦力为_____N； 在前 6 s 内，拉力 F 做功的大小为__________J. 答案：6 42 行驶，行驶时所受的阻力始终为车总重的 ，快递运输车(含驾驶 7.[物理与生活]电商和快递行业的发展给我们的购物带来了 极大的方便.如图所示，一辆快递运输车在水平路面上沿直线匀速 1 10 员)空载时所受重力为 2.5×104 N.求： (1)快递运输车空载匀速行驶10 min，通过的路程为6km，此 时快递运输车的速度为多少米每秒？ (2)当快递运输车装载1.1×105 N 的货物以72km/h 的速度匀 速行驶时，10 s 内牵引力做的功. 解：(1)已知快递运输车匀速通过的路程为 s＝6 km＝6000 m， 行驶的时间为 t＝10 min＝600 s， 此时快递运输车的速度为 (2)当快递运输车装载 1.1×105 N 的货物时，车的总重力为 G总＝G车＋G货＝2.5×104 N＋1.1×105 N＝1.35×105 N， 快递运输车在水平路面上沿直线匀速行驶，牵引力和阻力是 一对平衡力，大小相等，即牵引力为 以 72 km/h 的速度匀速行驶时，10 s 内牵引力做的功为 8.[生活应用]步行是一种简易方便的健身运动，小华根据自己 的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变 化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降 低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一 步都要克服重力做功.则小华每走一步克服重力 所做的功为____________J.(已知小华的腿长是 65 cm，质量是 50 kg) 答案：25 $$