11.1功-2024-2025学年八年级物理下册同步知识导航与微点作业（人教版2024）

初中物理新教材知识导航与微点作业 第十一章《功和机械能》 11.1功 知识导航与规律点拨 1．功的概念 （1）功：物理学中规定，如果一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功，功是一个过程量，用W表示。 （2）力学里的做功必须同时具备两个因素：一个是____________，另一个是________________________。 2．三种不做功的情况 三种情况不做功 原因 实例 图示 不劳无功 没有力作用在物体上，但物体移动了距离(有距离无力) 足球离开脚后在水平面上滚动了10 m，在这10m的过程中，人对足球没有做功。 不动无功 有力作用在物体上，物体静止，没有移动距离(有力无距离) 两名同学没有搬起石头，所以人对石头没有做功。 劳而无功 物体受到了力的作用，一也通过了一段距离，但二者方向垂直(力与距离方向垂直) 手提包水平移动一段距离，包受到拉力F(拉力方向竖直向上)，包在水平方向上移动一段距离s，在拉力方向上没有移动距离，拉力F不做功。 总结：判断是否做功的方法：必定做功的情况是：有力有距离且二者方向不 。 3．功的计算公式和单位 （1）功的符号是W，单位是牛•米（J•m），它有一个专门的名称叫________，焦耳的符号是_____，1 J=1 N•m。 （2）功的计算公式：功等于________________________________________________。 （3）如果用W表示功，用F表示力，用s表示物体在________________________，则: 公式 物理量 单位 W=Fs W---功 J F---作用在物体上的力 N s--物体在这个力的方向上通过的距离 m （4）1J的物理意义:1N的力使物体在力的方向上通过1m距离做的功为1J。 【作用在物体上的力 物体在这个力的方向上移动的距离 垂直 焦耳 J 力与物体在这个力的方向上移动的距离的乘积 物体在这个力的方向上移动的距离】 注意 ： （1）计算功的时候，最容易发生的错误是距离没有选对，必须同时考虑物体实际运动情况及力的作用方向，分析物体在力的作用方向上究竟运动了多大距离。 （2）在利用公式W=Fs计算时，要注意公式中的“F”和“s”的“三同”性。 ①同体性：公式中的“F”和“s”必须对应于同一物体。 ②同时性：在计算做功多少时，一定要明确s是不是力F始终作用下运动的距离，也可以说公式W=Fs中的F是物体沿着力F方向上移动过程中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“在力的方向上移动的距离”。 求力或距离的变形公式： 求力时： 求距离时： （4）在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh，其中G为重力，h为竖直方向上移动的距离； （5）在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs，其中f为摩擦力（阻力），s为在阻力方向上移动的距离。 （6）一些力做功的大小：将两只鸡蛋举高1 m，做功约1J；将一袋10kg的大米从地面扛到肩上，做功约150 J；体重为60 kg的某学生从一楼走到二楼，做功约1 800 J；将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起，做功约5J。 （7）力与物体运动方向一致时，称为力对物体做功；力与物体运动方向相反时，称为物体克服力做功。 微点作业 一、单选题 1．小明的物理书从课桌掉到地面上，课本的重力所做功最接近于（　　） A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J 2．以下情景中，小明对书包有做功的是（　　） A．小明提着书包不动 B．小明提着书包沿水平面行走 C．小明提着书包乘电梯上升 D．小明背着书包在水平面行走 3．下列事例中，人对物体做功的是（   ） A．用力搬石头，没有搬动 B．踢出去的球在空中飞行 C．用力将木箱推到斜面的顶端 D．用力举着杠铃在空中不动 4．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一长方体木块，置于一粗糙程度均匀的水平面上。甲图中立放，乙图中平放，丙图中平放且在其上方置一重物。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W甲、W乙、W丙的大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为，则它们之间的关系是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，某物体受到水平力F的作用下，向右运行了L的距离，如果水平面是光滑的，力F对物体做的功为W1，水平面是粗糙的，力F对物体做的功为W2，则（    ） A．W1>W2 B．W2>W1 C．W1=W2 D．以上都有可能 8．质量分别为m和2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，下列结论正确的是（　　） A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D．条件不足，无法比较甲、乙两图中F做功多少的关系 9．甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力，速度，车重，则在相等时间内牵引力做的功为（   ） A．3:1 B．6:1 C．12:1 D．24:1 10．如图所示，圆形擦地机器人的总质量为3kg，直径为30cm，现机器人按图中虚线所示的行进方式来回打扫一个空房间，它从O点出发经过9s清扫到P点。忽略擦地过程中机器人总质量的变化，已知擦地过程中的阻力为机器人总重的倍，则从O到P的过程中，机器人克服阻力做功的功率最接近（　　） A．5W B．9W C．20W D．40W 11．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的关系图象如图乙所示。第1、2两次弹簧测力计示数分别为、；速度分别为、；如果运动时间相同，拉力所做的功分别为、下列判断正确的是（　　） A．；； B．；； C．；； D．；； 二、填空题 12．如果一个 作用在物体上，物体在 的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 13．力学中，功等于 与物体在力的方向上移动的 的乘积。功的单位是 ，简称 ，符号是 。 14．小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 J；再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m，则该加速过程中推力所做的功为 J；整个过程中，小车重力做的功为 J。 15．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为、、，关于它们之间的大小关系是 。 三、计算题 16．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一质量为60kg的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其下落速度与时间的关系如图所示，整个下落过程用时30s，前15s下落了510m，后15s匀速下落直至落地（）。求：    (1)运动员所受重力的大小； (2)后15s运动员下落的高度； (3)整个下落过程重力做功。 17．某地货运站使用起重装置将一箱援助抗疫的物资吊装到货运专列上，此箱物资总质量为2t，吊装时需要提升3.6m。如图所示，为物资被提升过程中高度随时间变化的图像（其中3～7s是匀速直线提升过程）。（g取10N/kg）求： (1)匀速直线提升过程中，这箱物资的速度是多少？ (2)整个提升过程，需要克服这箱物资重力所做的功是多少？ 18．图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景，该车在10min内的运动图像如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t，除雪过程中所受水平阻力为，车轮与地面的总接触面积为，g取，求该除雪车： (1)对水平地面的压强； (2)10min内通过的路程； (3)10min内牵引力所做的功。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D D D C B C B 题号 11 答案 A 1．C 【详解】物理书的重力约2.5N，课桌的高度约为0.8m，课本的重力所做功W=Gh=2.5N×0.8m=2J 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．小明提着书包不动，小明给书包施加了力的作用，但书包没有在该力的方向上移动距离，所以小明对书包没有做功，故A不符合题意； B．小明提着书包沿水平面行走，小明对书包的力方向向上，但书包没有在竖直向上的方向上移动距离，所以小明对书包没有做功，故B不符合题意； C．小明提着书包乘电梯上升，小明对书包的力方向向上，书包在竖直向上的方向上移动了距离，所以小明对书包做功，故C符合题意； D．小明背着书包在水平面行走，小明给书包施加了力的作用，但书包没有在该力的方向上移动距离，所以小明对书包没有做功，故D不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．用力搬石头，没有搬动，此时人对石头施加力，但在力的方向上无距离，因此不做功，故A不符合题意； B．踢出去的球在空中飞行，此时球不受到脚施加的力，因此人对球没有做功，故B不符合题意； C．用力将木箱推到斜面的顶端，人对木箱施加力，且沿力的方向移动一段距离，因此人对木箱做功，故C符合题意； D．用力举着杠铃在空中不动，人对杠铃施加力，但未移动距离，因此人对杠铃没有做功，故D不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c中，则有 故ABC错误，D正确。 故选D。 5．D 【详解】木块无论是平放还是侧放，因为其重力不变，所以其对接触面的压力大小相同，接触面的粗糙程度相同，变化的是接触面的大小，而摩擦力的大小与接触面的大小无关，所以这两种情况下的摩擦力相等，根据二力平衡知道 f=F甲 f=F乙 即 F甲=F乙 在木块上加放一个重物后，木块对接触面的压力变大，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力变大，此时的摩擦力 由以上分析知道 由知道，当被拉动了相同的距离时 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．D 【详解】由题意可知，三种情况下，拉力相同，移动距离相同，根据公式可得，力F做的功相同，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】根据公式可知，无论水平面是光滑还是粗糙，物体受到的拉力不变，沿拉力方向移动的距离不变，则两种情况下拉力做的功W1=W2，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．B 【详解】根据题意，两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离s，根据W=Fs可知，甲图中F做的功等于乙图中F做的功。 故B正确，ACD错误。 故选B。 9．C 【详解】由知，相等时间内，甲、乙两辆汽车在水平公路上移动的距离之比 牵引力做的功之比 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．B 【详解】圆形擦地机器人的直径为30cm，从图中的长度比例来看，每条横线约6个直径，每条竖线约1个直径。从O点到P点的距离大约为 擦地过程中的阻力为机器人总重的倍，阻力为 机器人从O点到P点克服阻力所做功的功率 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 11．A 【详解】BC．用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动，木块做匀速直线运动，则拉力等于摩擦力，而摩擦力的大小不变，故拉力的大小不变，故BC错误； A D．拉力等于摩擦力，而摩擦力的大小不变，故拉力的大小不变，从图乙可知，第二次速度大，如果运动时间相同，则第二次路程远，拉力相同，故第二次做功比较大，故A正确；D错误。 故选A。 12． 力 这个力 【详解】[1][2]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机械功，简称做了功，两个因素缺一不可。 13． 力 距离 焦耳 焦 J 【详解】[1][2]功的大小等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，公式为W=Fs。 [3][4][5]功的单位是焦耳，简称焦，符号为J。 14． 50 100 0 【详解】[1]小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m，推力所做的功为 W1＝F1s1＝10N×5m＝50J [2]当他再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m时，做的功为W2＝F2s2＝20N×5m＝100J； [3]在整个过程中，小车在重力方向上没有移动距离，故重力做功为0J。 15． 【详解】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，三个功的大小都等于W=Fs；即 W1=W2=W3 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）运动员所受重力的大小为 （2）由图可知后15s运动员做匀速运动，速度为，则后15s运动员下落的高度为 （3）整个下落过程重力做功为 17．(1)0.6m/s (2) 【详解】（1）已知3～7s是匀速直线提升过程，由图像可知，在3~7 s时间段中上升的高度为 3~7s时间段共用时 这箱物资的速度是 （2）此箱物资总质量为2t，总重力为 整个提升过程，需要克服这箱物资重力所做的功是 18．(1)1.5×105Pa (2)2640m (3)1.584×107J 【详解】（1）除雪车对水平地面的压力为 除雪车对水平地面的压强为 （2）除雪车前6min通过的路程 除雪车后4min通过的路程 除雪车在10min内通过的路程 （3）除雪车在匀速运动时，受力平衡，所受的牵引力 则牵引力做的功 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$