机械功专项练习 ----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

机械功专项练习 知识点01 功 1、定义：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，就说这个力对物体做了功。 2、做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的距离。（缺一不可） 3、三种不做功的情况 三种情况 实例 有距离无力 （不劳无功） 足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功 有力无距离 （劳而无功） 两名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功 力与距离垂直 （垂直无功） 提着水桶水平移动一段距离，竖直提水桶的力不做功 知识点02 功的计算 1、功的计算：功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 2、公式：。 【注】如果是重力做功可以写成，摩擦力做功。 3、单位：国际单位制中，功的单位为焦耳，简称：焦，符号：J，1J=1N·m。 4、公式的应用 （1） F与s具有同时性：即物体在受力的同时移动了距离，移动距离的同时受了力。公式中的F是使物体沿力F的方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的。 （2）F与s具有同向性：公式中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的距离。 （3）F与s具有同体性：即F与s对应同一个研究对象。 5.对做功的两种表述 （1）力的方向与物体移动方向一致，称为力对物体做功。 （2）力的方向与物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功。如克服重力做功：向上抛出某个物体时，重力方向向下，物体运动方向向上，对于该物体，我们一般说物体克服重力做功。 易混易错点1：功的计算及大小比较时注意事项 （1）当力或运动状态发生变化时，要分阶段计算，最后进行相加。 （2）功的大小取决于力与物体在力的方向上通过的距离，与物体的质量、运动状态无关；若力和物体在力的方向上通过的距离都相等，那么力所做的功就相等 方法技巧1：对“物体在力的方向上移动距离”的理解 力对物体做功时，物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致，移动的方向和力的方向有夹角（夹角不等于90°）时力也对物体做功。如图中，小车在斜向上拉力的作用下在水平地面上运动，重力对物体不做功，拉力对物体做功。 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 【答案】D 【解析】做功的两个必要条件：1．有力作用在物体上，2．物体在力的方向上通过一段距离。故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中，起重机对物体做功，再悬停6s过程中，有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离，故起重机对重物不做功，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D 2.（2020·北京首都师大二附初三零模）下列情景中，重力对小球做功的是（ ） A．小球由高处落下 B．小球在地面上静止 C．小球沿水平轨道运动 D．小球悬挂在天花板上不动【答案】A 【解析】 A．小球由高处落下，重力竖直向下，竖直向下移动了距离，重力对小球做功，故A正确，符合题意； BCD．小球在地面静止，小球在水平轨道运动，小球悬挂在天花板上，小球受到的重力竖直向下，竖直向下没有移动距离，重力没有对小球做功，故BCD错误，不符合题意。 故选A。 3.一个重10N的保龄球被人抛出，在水平的冰面上滑行40m停下来，保龄球在滑行过程中（　　） A．人对保龄球做功B．重力对保龄球做了功C．摩擦力对保龄球做了功D．以上说法都不对 【答案】C 【解析】保龄球在滑行过程中，人不对保龄球施加力的作用，因此人对保龄球不做功；重力的方向是竖直方向的，保龄球在竖直方向无距离，因此重力对保龄球不做功；保龄球受到的摩擦力是水平方向的，且沿水平方向有距离，因此摩擦力对保龄球做功，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．【跨学科实践】（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【答案】C 【详解】A．运动员举着杠铃不动时，有力而无距离，对杠铃不做功，故A错误； B．运动员射出的箭由于具有惯性而继续飞行，惯性不能说受到，故B错误； C．力可以改变物体运动状态，运动员击打网球改变了球的运动状态，故C正确； D．运动员从起跑线起跑后不是一直保持匀速直线运动，并非一直处于平衡状态，故D错误。 故选C。 5.（2020·华东师大二附中前滩学校初三）某自动扶梯以恒定速度两次运送某乘客上楼，该乘客第一次站在电梯上不动，第二次相对电梯的速度匀速上行。设两次电梯送客做的功分别为、，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D．无法比较【答案】C 第一次是人相对电梯静止，电梯将人送上楼，第二次人相对电梯以的速度上行，两次所用时间不同，第二次用的时间少，运行的跨度短，人两次上梯的过程中，电梯对人的力是相同的，根据可知，第二次做功少，即 故选C。 6．（2024·山东德州）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【答案】C 【解析】A．由图乙可知，0~2s内物体静止，处于平衡状态，水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图甲可知，0~2s内拉力为2N，则摩擦力为2N，故A错误； B．由图乙可知，2~4s内物体做加速运动，受力不平衡，4~6s内物体做匀速直线运动，受力平衡，由图甲可知，4~6s内拉力为4N，则滑动摩擦力为4N，运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变，所以2~4s内物体受到的滑动摩擦力也为4N，故B错误； C．根据题意，2~4s内物体通过的路程为 4~6s内物体通过的路程为 则内拉力做的功为 故C正确； D．根据题意，内物体运动的路程 故D错误。 故选C。 7.（2021·重庆巴蜀中学初二期中）如图为四旋翼无人机，质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.3kg的摄像机．前5s无人机从地面竖直上升了10m，然后水平飞行了30秒．无人机前5s对摄像机做功____J，后30s，无人机对摄像机做功___J． 【答案】30 0 【解析】 [1]摄像机的重力： ； 无人机前5秒对摄像机做功： ； [2]后30s无人机水平飞行，在竖直方向没有距离，故30s无人机对摄像机不做功 8．（24-25九年级上·陕西安康·期中）擦黑板时，需用力压着黑板擦在黑板表面运动。在此过程中，黑板对黑板擦的支持力 ，黑板对黑板擦的摩擦力 。（均选填“做功”或“不做功”）【答案】 不做功 做功 【详解】[1]做功的两个必要因素，一是有作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一定的距离；由于黑板对黑板擦的支持力方向与黑板檫运动方向垂直，黑板檫在支持力的方向上没有移动距离，所以黑板对黑板擦的支持力不做功。 [2]黑板擦在摩擦力方向上移动了距离，满足做功的条件，因此黑板对黑板擦的摩擦力做功。 9.（2020·广西）在创建文明城市中，使用如图的新型清扫车对道路进行清洁工作．若该车质量为5×kg，在某平直道路上匀速行驶100s，通过的路程为200m，牵引力为6×N，求清扫车： （1）所受的重力； （2）匀速行驶时牵引力做的功【答案】 1.清扫车所受的重力为5×104N； 2.匀速行驶时牵引力做的功为1.2×106J； 【解析】 （1）清扫车所受的重力： G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N； （2）清扫车匀速行驶时牵引力做的功： W=Fs=6×103N×200m=1.2×106J； 10.（2020·山东省初三一模）如图所示是我国自主研发的极地漫游机器人，质量为5×kg，装有四条三角形履带，每条履带与水平地面的接触面积约为0.1m2，设该机器人在某水平路段沿直线匀速行驶480m耗时120s，该过程中机器人受到水平方向的牵引力为2×N。取g=10N/kg，求： (1)过程机器人行驶的速度是多少？ (2)机器人静止时对水平路面的压强是多少？ (3)牵引力在此过程中所做的功是多少？【答案】(1) 4m/s；(2) 1.25×105Pa；(3) 9.6×105J 【解析】 (1)该过程机器人行驶的速度 v===4m/s (2)机器人静止时对水平路面的压力是 F=G=mg=5×103kg10N/kg=5×104N 机器人对水平路面的压强是 p=== 1.25×105Pa (3)牵引力在此过程中所做的功 W=Fs=2×103N9.6×105J 答：(1)该过程机器人行驶的速度是4m/s； (2)机器人静止时对水平路面的压强是1.25×105Pa； 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 机械功专项练习 知识点01 功 1、定义：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，就说这个力对物体做了功。 2、做功的两个必要因素：①作用在物体上的 ；②物体在力的方向上移动的 。（缺一不可） 3、三种不做功的情况 三种情况 实例 有距离无力 （不劳无功） 足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功 有力无距离 （劳而无功） 两名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功 力与距离垂直 （垂直无功） 提着水桶水平移动一段距离，竖直提水桶的力不做功 知识点02 功的计算 1、功的计算：功的大小等于 与物体在力的方向上 的乘积。 2、公式： 。 【注】如果是重力做功可以写成 ，摩擦力做功 。 3、单位：国际单位制中，功的单位为 ，简称：焦，符号：J，1J=1N·m。 4、公式的应用 （1） F与s具有同时性：即物体在受力的同时移动了距离，移动距离的同时受了力。公式中的F是使物体沿力F的方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的。 （2）F与s具有同向性：公式中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的距离。 （3）F与s具有同体性：即F与s对应同一个研究对象。 5.对做功的两种表述 （1）力的方向与物体移动方向一致，称为力对物体做功。 （2）力的方向与物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功。如克服重力做功：向上抛出某个物体时，重力方向向下，物体运动方向向上，对于该物体，我们一般说物体克服重力做功。 易混易错点1：功的计算及大小比较时注意事项 （1）当力或运动状态发生变化时，要分阶段计算，最后进行相加。 （2）功的大小取决于力与物体在力的方向上通过的距离，与物体的质量、运动状态无关；若力和物体在力的方向上通过的距离都相等，那么力所做的功就相等 方法技巧1：对“物体在力的方向上移动距离”的理解 力对物体做功时，物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致，移动的方向和力的方向有夹角（夹角不等于90°）时力也对物体做功。如图中，小车在斜向上拉力的作用下在水平地面上运动，重力对物体不做功，拉力对物体做功。 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.（2020·北京首都师大二附初三零模）下列情景中，重力对小球做功的是（ ） A．小球由高处落下 B．小球在地面上静止 C．小球沿水平轨道运动 D．小球悬挂在天花板上不动 3.一个重10N的保龄球被人抛出，在水平的冰面上滑行40m停下来，保龄球在滑行过程中（　　） A．人对保龄球做功B．重力对保龄球做了功C．摩擦力对保龄球做了功D．以上说法都不对 4．【跨学科实践】（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 5.（2020·华东师大二附中前滩学校初三）某自动扶梯以恒定速度两次运送某乘客上楼，该乘客第一次站在电梯上不动，第二次相对电梯的速度匀速上行。设两次电梯送客做的功分别为、，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D．无法比较 6．（2024·山东德州）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 7.（2021·重庆巴蜀中学初二期中）如图为四旋翼无人机，质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.3kg的摄像机．前5s无人机从地面竖直上升了10m，然后水平飞行了30秒．无人机前5s对摄像机做功____J，后30s，无人机对摄像机做功___J． 8．（24-25九年级上·陕西安康·期中）擦黑板时，需用力压着黑板擦在黑板表面运动。在此过程中，黑板对黑板擦的支持力 ，黑板对黑板擦的摩擦力 。（均选填“做功”或“不做功”） 9.（2020·广西）在创建文明城市中，使用如图的新型清扫车对道路进行清洁工作．若该车质量为5×kg，在某平直道路上匀速行驶100s，通过的路程为200m，牵引力为6×N，求清扫车： （1）所受的重力； （2）匀速行驶时牵引力做的功； 10.（2020·山东省初三一模）如图所示是我国自主研发的极地漫游机器人，质量为5×kg，装有四条三角形履带，每条履带与水平地面的接触面积约为0.1m2，设该机器人在某水平路段沿直线匀速行驶480m耗时120s，该过程中机器人受到水平方向的牵引力为2×N。取g=10N/kg，求： (1)过程机器人行驶的速度是多少？ (2)机器人静止时对水平路面的压强是多少？ (3)牵引力在此过程中所做的功是多少？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$