11.1 功-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（沪粤版2024）

43 第十一章　功与机械能 11.1　功 1. 物理学中规定,作用在物体上的 , 使物体在力的方向上 ,就说这 个力对物体做了机械功,简称做了功。 2. 做功的两个必要因素:作用在物体上的 和物体在 的方向上移动 的 。 3. 物 理 学 中 规 定,力 对 物 体 做 的 功 等 于 与 物 体 在 力 的 方 向 上 移 动 的 的乘积。若用W 表示功,F 表示 力,s表示物体在力的方向上移动的距离,则 功的计算公式可写成W= ,式中W 的单位是 ,F 的单位是 ,s 的单位是 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1 如图所示的情境中,力对物体做功的是 ( ) 典例1图 A. 图甲,把报纸箱从地面搬起来 B. 图乙,举着杠铃静止不动 C. 图丙,推箱子没有推动 D. 图丁,背着书包水平前行 做功的两个因素:有力作用在物体上,在 力的方向移动距离。根据不做功的三种情况, 举着杠铃静止不动、推箱子没有推动都没有在 力的方向移动距离,都是有力无距离;背着书包 水平前行,力和运动方向垂直。 解有所悟:判断力是否做功的两种思路:一是紧扣 做功的两个必要因素,进行找缺,有缺少的就不做 功;二是根据不做功的三种情况,进行比对,有相同 的就不做功。 典例2(东莞期末)为方便残疾人上下台阶,很 多公共场所设计了如图所示的专用通道。若将 总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面 推至2m高的入口处,沿斜面所用的推力为 200N,则在此过程中推力做的功为 J, 克服人和轮椅重力做的功为 J,斜面的 支持力对轮椅做的功为 J。 典例2图 斜面的支持力的方向垂直于斜面向上,未 在轮椅运动的方向上移动距离。 典例3 一个质量约为50kg的中学生背着重为 20N的书包从一楼跑到教学楼的四楼,在此过 程中,他对书包做的功最接近 ( ) A. 60J B. 180J C. 600J D. 4500J 先估出人从一楼到四楼上升的高度,再利 用W=Gh得到该学生上楼时对书包做的功。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 拍 照 批 改 44 1. 在下列情境中,人对物体做功的是 ( ) A. 人用力搬石头没有搬动 B. 人将重物从地面拉到高处 C. 人提着水桶原地不动 D. 人提着滑板在水平路面上前行 2. 用大小相同的力F 作用在质量不同的物体 上,使它们分别在同一水平面上沿力的方向 移动相同的距离s(如图所示),F 所做的功 分别为W1和W2,则 ( ) 第2题 A. W1= 1 2W2 B. W1=4W2 C. W1=2W2 D. W1=W2 3. 某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提 到3楼,他提鸡蛋的力做的功最接近 ( ) A. 6J B. 30J C. 60J D. 90J 4. 如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从 A 点运动6m到达B 点时轻轻松手,随后冰 壶沿冰道运动30m,停在O 点。若运动员 对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中受到 水平方向的阻力,大小恒定为1.5N。从A 点到O 点冰壶沿直线运动,此过程中( ) 第4题 A. 推力对冰壶做功为270J B. 推力对冰壶做功为324J C. 冰壶克服阻力做功为54J D. 冰壶克服阻力做功为45J 5. 子弹离开枪口后已经失去了向前的推力,仍 然能够继续飞行,是因为子弹具有 , 子弹 在 空 中 下 落 的 过 程 中,重 力 对 它 (选填“做了功”或“没有做功”)。 6. 如图甲,小明用水平推力F 推置于水平地面 上的木箱,在此过程中,推力F 的大小随时 间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度 v的大小随时间t变化的情况如图丙所示, 则0~1s木箱受到的摩擦力为 N, 3~5s推力对木箱做的功是 J。 第6题 第7题 7. 如图所示,一木块(不计大 小)沿固定光滑斜面下滑,木 块的重力为10N,所受支持 力为8N,则木块由斜面顶 端滑到底端的过程中,重力做功 J, 支持力做功 J。 8. 如图为某款智能配送机器人,该机器人设计 的续航(最大行驶路程)是80km,空载质量为 200kg,满载可以携带质量为150kg的货物。 (1) 该机器人自动配件时,以5m/s的速度 匀速行驶至配送点需要行驶20min,该机器 人在此过程中行驶的路程是多少? (2) 若满载的机器人在送货过程中受到的阻 力为其总重的1 2 ,则机器人匀速行驶50m 克服阻力做的功是多少? (g取10N/kg) 第8题 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)八年级 17 h乙2=(20cm)2=(0.2m)2=0.04m2,乙的体积 V乙=h乙3=(20cm)3=(0.2m)3=0.008m3,由图 可知,切之前乙对地面的压强p乙0=6×103Pa,放 在水平地面上的物体对水平地面的压力大小等于 重力,所以乙的重力G乙=F乙=p乙0S乙=6× 103Pa×0.04m2=240N,由G=mg=ρVg可知, 乙的密度ρ乙= G乙 V乙g= 240N 0.008m3×10N/kg =3× 103kg/m3;由图可知,甲的棱长h甲=10cm= 0.1m,则甲的体积V甲 =h甲3=(0.1m)3= 0.001m3,所以甲的质量 m甲 =ρ甲V甲 =8× 103kg/m3×0.001m3=8kg;图中A 点表示将 甲、乙沿水平方向切去高度均为Δh时,剩余部分 对地面的压强相等,即p甲'=p乙',由p= F S= G S = ρgV S =ρgh 可 知,ρ甲h甲'g=ρ乙h乙'g,则 ρ甲(h甲-Δh)g=ρ乙 (h乙 -Δh)g,即 8× 103kg/m3×(0.1m-Δh)×10N/kg=3× 103kg/m3×(0.2m-Δh)×10N/kg,解得Δh= 0.04m=4cm,所以A 点的横坐标为4。 三、 16. (1) 如图甲所示 (2) 如图乙所示 第16题 17. (1) 零刻度线 (2) 44 1.1 (3) M2 1.05 无 取出李子后向烧杯中加凉茶使液面上 升至位置M2时,已经把带走的凉茶补齐了 18. (1) 0.96 0.96 漂浮物体受到的浮力大小 等于物体排开液体的重力 (2) 没有控制物体排 开液体的体积相同 (3) 大于 增大液体的密度 (或把物体做成空心的,降低物体的密度) 解析:(2) 根据控制变量法知:探究浮力大小与液 体密度的关系,必须保证排开液体的体积不变,实 验中改变了液体的密度,但没有控制排开液体的 体积相同,故实验不合理。(3) 物体在液体1中 处于沉底状态,则物体的密度大于液体1的密度; 要使该物体在液体1中上浮,可以增大液体的密 度,也可以把物体做成空心的,降低物体的密度。 19. (1) 火星的密度ρ= m V= 6.4×1023kg 1.6×1020m3=4× 103kg/m3 (2) 乘坐光速列车从地球到火星大 约需要的时间t=sv= 6×107×103m 3.0×108m/s=200s 20. (1) 每个浮筒浸没时受到的浮力 F浮 = ρ海水gV排=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg× 160m3=1.648×106N,每个浮筒的重力G= mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N,每个 浮筒能产生的上举力F举=F浮-G=1.648× 106N-4.8×104N=1.6×106N (2) 海平面下 方200m处海水的压强p海水=ρ海水gh=1.03× 103kg/m3×10N/kg×200m=2.06×106Pa,浮 筒排出海水时,充气压强的最小值p最小=p海水+ p0=2.06×106Pa+1.0×105Pa=2.16×106Pa (3) 因为需要受到4.1×107N的上举力,所以需 要浮筒的个数n=FF举= 4.1×107N 1.6×106N=25.625 ,因 此至少需要26个浮筒 3 预学储备 第十一章　功与机械能 11.1 功 知识梳理 1. 力 移动一段距离 2. 力 力 距离 3. 力 距离 Fs 焦(J) 牛(N) 米(m) 典例演练 典例1 A 典例2 1600 1200 0 典例3 B 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 18 预学训练 1. B 2. D 3. C 4. C 5. 惯性 做了功 6. 100 400 7. 0.6 0 8. (1) 机器人在此过程中行驶的路程s=vt= 5m/s×20×60s=6000m (2) 满载的机器人在 送货过程中受到的阻力f= 1 2G= 1 2mg= 1 2× (200kg+150kg)×10N/kg=1750N;机器人匀速 行驶50m克服阻力做的功W=fs'=1750N× 50m=87500J 11.2 功 率 知识梳理 1. 做功的快慢 2. 所用的时间 3. W t 4. 瓦(W) 1 1000 5. (1) P=Wt (2) 人的质量m 楼梯的高度h 上楼所用的时间t (3) 磅秤 卷尺 秒表 (4) P=mght 典例演练 典例1 C 典例2 4∶5 5∶4 典例3 (1) 360J (2) 20W 典例4 D 预学训练 1. D 2. C 3. D 4. A 解析:由题意得,力的大小相同,沿力的方 向移动的距离也相同,由W=Fs可知,力做的功 相同,故W1=W2;物体在光滑水平面上运动时, 不受摩擦力的作用,运动的速度更快,由P=Wt= Fs t=Fv 可知,P1>P2。 5. C 6. B 7. 快慢 远洋货轮1s内做功6×104J 8. 做相 同的功比较所用时间的多少 ① ① 9. 140 解析:骑行时受到的阻力f= 3 100 (G小明+ G自行车)=3100× (m小明g+G自行车)= 3 100× (50kg× 10N/kg+200N)=21N,由于自行车在做匀速直 线运动,受到的牵引力F=f=21N,所以骑行过 程中动力做的功W=Fs=21N×200m=4200J, 骑行过程中动力做功的功率P=Wt= 4200J 30s = 140W。 10. 2∶3 3∶2 甲 11. 1.8×107 4.95× 106 60000 12. (1) 由图像可知机器人在0~5s内沿动力方 向运动的距离s=2m,机器人匀速运动,动力 F=f=2%G=2%×400N=8N,动力做的功 W=Fs=8N×2m=16J (2) 由图像可知机器 人在0~10s内沿动力方向运动的距离s'=4m, 在0~10s内,动力对机器人做的功W'=Fs'= 8N×4m=32J,动力对机器人做功的功率P= W' t = 32J 10s=3.2W 11.3 机械效率 第1课时 机械效率 知识梳理 1. 有用功 W有用 额外功 W额外 总功 W总 W有用+W额外 2. 有用功与总功之比 W有用 W总 ×100% 3. 额外 小于 典例演练 典例1 C 典例2 C 典例3 (1) 拉力所做的有用功W有用=Gh= 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈