11.1 功 学案 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期
【学习目标】
1.掌握功的定义
2.知道做功的条件
3.会计算物体做功
4.能结合之前的浮力的相关知识计算浮力、重力对物体所做的功
【自主学习】
一、功
在叉车举高货物的过程中,货物受到一个向上的力 F 的作用,并且在这个力的作用下,向上移动了一段距离 s,力 F 作用的成效体现在货物被举高了。对于这种情况,物理学中就说叉车托起货物的力做了功。
也可以这样理解:功是力在一段路程上的积累,这个力走了多远,也就是这个力做了多少功。或者是:力在物体运动方向上的贡献。
二、功的计算
作用在物体上的力越大、物体在力的方向上移动的距离越远,力所做的功也就越多。
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 。如果用F表示力、s表示在力的方向上移动的距离、W表示功,则功的表达式为: 。
在国际单位制中,力的单位是牛,距离的单位是米,则功的单位是牛米,它有一个专门的名称叫作 ,简称焦,符号是 。
做功的必要条件:有力,且在力的方向上有移动。克服啥子力做的功,就等于这个力与其反方向运动距离的乘积。
【例1】下列关于功的各种说法中,正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,就一定做了功
B.只要物体移动了距离,就一定做了功
C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功
D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功
【例2】小明在下列过程中对桶做功的是( )
A.提着桶站立不动 B.提着桶水平移动
C.提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D.提着桶站在匀速向上运动的电梯内
【例3】关于对功的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多 B.把重1N的物体举起1m所做的功为1J
C.物体通过的路程越长,作用力做功越多 D.力作用的时间越长,做的功就越多
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【例4】下图所描述的力,对物体做功的是( )
A.熊猫用力举着杠铃不动 B.用力拉绳匀速提升重物
C.用手搬石头没搬动 D.用力提着水桶沿水平方向移
【例5】如图所示为举重运动员做挺举时的几个状态图,下列关于该运动员对杠铃做功情况的分析正确的是( )
A.从发力到上拉的过程中不做功 B.从上拉到翻站的过程中做功
C.从上挺到站立的过程中不做功 D.举着杠铃稳定站立的过程中做功
【例6】关于一名中学生的相关估测,下列说法符合实际的是( )
A.将物理课本从地面捡到课桌做功大约20J
B.双脚站立时对地面的压强约为1.5×104Pa
C.潜入泳池水面以下所受浮力约为5000N
D.将30个鸡蛋从一楼提到三楼,克服鸡蛋重力做的功约为500J
【例7】如图所示,用水平力拉着重为100N的物体,在水平地面上向右匀速移动了5 m,物体所受地面的摩擦力大小为20 N,则( )
A.重力做的功是500 J B.拉力的大小为100N
C.拉力的大小为120N D.拉力做的功为100J
【例8】一弹簧秤下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,直到圆柱体的底部与烧杯底部接触为止(设烧杯底面积为1分米2),如图已给出整个过程中弹簧秤的示数F随圆柱体下降高度h变化的实验图线,则下列说法错误的是( )
A.圆柱体的体积为8×10-4米3
B.圆柱体的密度为1.5×103千克/米3
C.圆柱体在下降的全过程中重力所做的功为1.08焦
D.圆柱体在下降的全过程中重力所做的功为1.12焦
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【例9】如图所示,物体A所受到的重力大小为40N。
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速上升0.5m,则拉力F1在这一过程中对物体所做的功为_____J。
(2)将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速移动 1m,此时拉力F2的大小恰为20N,则拉力F2在这一过程中对物体所做的功为______J。
(3)由上述两种情况可知,使用斜面能省______,但不能省____。(填“功”或“力”)
【例10】如图甲所示,将边长为10cm的正方体木块A放入装有某种液体的足够高的圆柱形容器中,木块A静止时,有的体积浸入液体中,此时液面比放入木块前升高了2cm,容器底部受到的液体压强变化了150Pa。再将合金块B放在木块A上方,静止后木块A恰好浸没在液体中,液体未溢出,如图乙所示。求:(1)液体的密度;
(2)木块A的质量;(3)从合金块B放在木块A上方开始,直到木块A恰好浸在液体中的过程中,合金块B的重力对其做的功。
【课后巩固】
1.下列是其同学对生活中涉及的物理量的估测,你认为量符合实际的是( )
A.手托一只鸡蛋的力约1N
B.小明同学对地面的压强大约为1200帕斯卡
C.将物理教科书从地面拿到桌子上,做功约2J
D.人漂浮在水中,排开水的体积约为
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