第十一章第一小节功新课讲义 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十一章 功和机械能 11.1 功 【学以致用】 1.180;60 解析：求9 - 12s内推力做功：由图丙可知，9 - 12s 物体做匀速直线运动，速度v = 2m/s；由图乙可知，此时间段推力F = 60N 。根据s=vt，可得物体移动距离s = 2m/s×3s = 6m ，再根据W = Fs，则推力做功W = 60N×6m = 180J 。 求t = 5s时物体受到的摩擦力：9 - 12s 物体匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向推力和滑动摩擦力平衡，滑动摩擦力f = F = 60N 。t = 5s时，物体在运动，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，仍为60N 。 【基础知识•过关检测】 1.D 解析：做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。起重机提升重物时，对重物有向上的拉力，重物在拉力方向上移动了距离，所以提升过程做功；悬停时，起重机对重物有拉力，但重物没有在拉力方向上移动距离，所以悬停过程不做功。 2. C 解析:A选项：做功需要力和在力的方向上移动距离，运动员举着杠铃不动，有力但没在力的方向移动距离，没对杠铃做功，A错误。 B选项：惯性是物体本身属性，不是一种作用，箭因具有惯性继续飞行，B错误。 C选项：运动员击打网球，改变球的速度大小和方向，即改变球的运动状态 ，C正确。 D选项：运动员起跑后速度变化，运动状态改变，不处于平衡状态，D错误。 3．C 解析: A选项：0 - 2s内物体静止，受平衡力，拉力F = 2N，则摩擦力f = 2N，A错误。 B选项：2 - 4s内拉力F = 6N，物体加速，4 - 6s拉力F = 4N，物体匀速，滑动摩擦力f = 4N，2 - 4s摩擦力也为4N，物体在拉力和摩擦力合力下加速，不是不受摩擦力，B错误。C选项：2 - 6s内，2 - 4s拉力F_1 = 6N ，通过路程s_1=\frac{1}{2}\times(2 + 4)\times2m = 6m ，做功W_1 = F_1s_1 = 6N×6m = 36J ；4 - 6s拉力F_2 = 4N ，通过路程s_2 = 2×2m = 4m ，做功W_2 = F_2s_2 = 4N×4m = 16J ，总做功W = W_1+W_2 = 36J + 16J = 28J ，C正确.D选项：2 - 7s内，2 - 6s图像围成面积s_{2 - 6}=\frac{1}{2}\times(2 + 4)\times2m+2×2m = 10m ，6 - 7s速度从2m/s减到0，平均速度v=\frac{2 + 0}{2}m/s = 1m/s ，路程s_{6 - 7}=1m/s×1s = 1m ，总路程s = 10m + 1m = 11m ，D错误。 4.B 解析: A选项：球运动方向与脚用力方向有关，非只与力大小有关，A错误。 B选项：球离开脚因惯性继续向前运动 ，B正确。 C选项：球在空中运动，脚与球无接触，脚对球不做功，C错误。 D选项：球运动最高点受重力，不是平衡力，D错误 5.C 解析:A选项：手对球的力和球对手的力是相互作用力，大小相等，A错误。 B选项：球发出后，手与球无接触，手对球不做功，B错误。 C选项：排球向上运动受重力，速度减小，惯性只与质量有关，质量不变惯性不变，C正确。 D选项：若有其他能量补充，排球弹起高度可能高于扣球点，D错误。 6.D 解析:A选项：自行车前后轮安装滚动轴承，是用滚动代替滑动减小摩擦，A错误。 B选项：铅球在空中飞行，运动员对铅球无作用力，不做功，B错误。 C选项：惯性是属性，不是“受到惯性作用”，C错误。 D选项：高压锅增大锅内气压，使液体沸点升高，D正确。 7. 答案：拉力做功1×10^{8}J （1）受力示意图绘制 物体竖直匀速上升，受竖直向下重力G和竖直向上拉力F_{拉}，且F_{拉}=G 。从物体重心画竖直向下箭头标G，竖直向上箭头标F_{拉}，两箭头长度相等。图示：略 （2）计算拉力做功 步骤： 先求物体重力G = mg，m = 100t = 100×10^{3}kg ，g取10N/kg 则G = 100×10^{3}kg×10N/kg = 1×10^{6}N 。 物体匀速上升，拉力F_{拉}=G = 1×10^{6}N ，上升高度h = 100m 。 根据W = F_{拉}h ，可得W = 1×10^{6}N×100m = 1×10^{8}J 。 8.（1）3×10^{5}Pa （2）牵引力为1500N，牵引力做功1.5×10^{8}J 。 9 （1）8.8h (2) 8×10^{8}J (3) 5×10^{5}Pa 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一章 功和机械能 11.1 功 ★学习目标 1.理解功的概念； 2.能分析力是否对物体做功； 3.会利用功解释生活中常见现象； 4.能进行功的简单计算。 一、力学中的功 观察现象：下面几幅图片，在物体运动上有哪些特点？ 小聪把箱子拉走了，拉力对箱子做了“功”；小明推箱子没动，推力没对箱子做“功”； 把杠铃放在胸前没动，人没对杠铃做“功”；把杠铃举起过程，人对杠铃做了“功”； 杠铃在头顶静止，人没对杠铃做“功”。 什么是功：物体受力且在力的方向上移动一段距离，我们就说力对物体做了功。 做功的条件：1.有力作用在物体上； 2.物体在力的方向上移动了一段距离。 由此可以看出，小聪的拉力对箱子做了功；小明的推力对箱子没有做功；举重运动员举起杠铃过程中，举力对杠铃做了功。 师生互动：判断下面几种运动，重力对物体是否做功？ 理解做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过了距离。 ◎我们要注意不做功的三种情况：  （1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。 （2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”。 （3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。 二、功的计算 如何计算功力（F）与物体沿力的方向上移动的距离（s）的乘积（W）。 功的公式：W=Fs 其中，W—表示功，单位是“焦耳”，符号“J”； F—表示力，单位是“牛顿”，符号“N”； s—表示距离，单位是“米”，符号“m”。 1J=1N·m --例题详解-- 1.质量为50kg雪橇上装载了350kg的货物，一匹马拉着它匀速运到3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马运货时做的功。 解： 马拉车所用的力与摩擦力大小相等； 所以，F=f=800N； 马移动的距离：S=3000m； 所以马做的功是：W=Fs=800N×3000m=J。 2.一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？ 解： 根据公式：W=Fs， 人对车做的功为：W人=F人s人=50N×2m=100J； 车在重力方向上的距离为0； 所以重力做的功是：W重=Gs重=200N×0m=0J。 【学以致用】 1.如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示，由图象可知：9～12s内，推力对物体做功________J，t=5s时，物体受到的摩擦力是________N。 【基础知识•过关检测】 1.（2024·江苏常州·中考真题）起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，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 2.（2024·重庆·中考真题）“备战奥运，再创辉煌”，对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是（  ） A．运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功 B．运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行 C．运动员击打网球改变了球的运动状态 D．运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态 3.（2024·山东德州·中考）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的关系如图甲所示，t=6s时，将拉力F撤掉，物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示，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．0~2s内物体受到的摩擦力为0 B．2~4s内物体受到的摩擦力为6N C．2~6s内拉力F做的功为28J D．2~7s内物体运动的路程为5m 4.（2021·辽宁铁岭·中考）4月13日，中国女足在东京奥运会预选赛中战胜韩国队，成功晋级东京奥运会。如图所示为中国女足队员射门瞬间。下列说法正确的是（　　） A．球的运动方向只与脚用力的大小有关 B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性 C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功 D．球运动到最高点时受到的力是平衡力 5.（2021·内蒙古包头·中考）关于排球运动中涉及的物理知识。下列说法正确的是（　　） A．运动员发球时，手对球的力大于球对手的力 B．将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功 C．排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变 D．运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点 6.（2021·黑龙江齐齐哈尔·中考）日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（　　） A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦 B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功 C．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用 D．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的 7.（2024·黑龙江牡丹江·中考）如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720t，最大起升高度为400m。 （1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。 （2）若塔机一次将100t的物体沿竖直方向匀速提升100m，拉力做的功是多少？ 8.（2024·辽宁营口·中考）国产某品牌SUV汽车，质量为1.8t，轮胎的着地面积是0.06，在水平公路上，以72km/h的速度匀速行驶100km，发动机的功率恒定为30kW。（g取10N/kg，q=）求: （1）该车静止在水平地面上时对地面的压强； （2）该车匀速行驶时的牵引力和行驶100km牵引力做的功； 9.（2015·湖南娄底·中考）如图是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，它能跻身全球十大运力最强运输机之列，它对于推进我国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾，人道主义援助等紧急情况，具有重要意义．（g取10N/kg）求: (1)该机的最大速度约为700km/h，从我国广州到澳大利亚珀斯的距离大约为6160km，该机从广洲飞到珀斯至少需要多长时间?    (2)若飞机在空中水平飞行时，所受平均阻力为，求飞机飞行10000米的过程中，克服阻力所做的功为多少?    (3)该机有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为,一次试飞时的总质量为，该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少? 学科网（北京）股份有限公司 $$