《第十章功与机械能第一节机械功》 讲义 ----2025-2026学年沪科版物理八年级全一册下学期

本讲义聚焦机械功的核心知识点，系统梳理做功的两个必要因素（作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离），明确功的计算公式W=Fs及单位（1J=1N·m），通过对比有力无距离、有距离无力、力距垂直三种不做功情况，构建从概念理解到应用的学习支架。 该资料以2025航天探月、人形机器人等科技时事为情境，结合叉车举物、提水桶行走等生活实例，通过控制变量法实验探究功的影响因素，培养科学探究能力和物理观念。分层设计例题与检测题，课中辅助教师突破重难点，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，体现科学思维与社会责任的融合。

2025-2026学年沪科版八年级物理《第十章功与机械能第一节机械功》精品讲义 ( 一．学习 目标 1.理解机械功的定义，明确做功的两个必要因素，能区分 “ 做功 ” 与 “ 不做功 ” 的情况。 2.掌握机械功的计算公式 W = Fs ，理解公式中各物理量的含义、单位及单位换算（1J = 1N · m）。 3.能运用功的计算公式解决实际问题，计算具体情境中力所做的功。 4.了解功的物理意义，感受机械功在生产生活中的应用价值。 ) ( 二．重点难点 （一）重点 1.做功的两个必要因素（作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离）。 2.机械功的计算公式及应用（单位统一、方向对应）。 （二）难点 1.区分 “ 力对物体做功 ” 与 “ 力不做功 ” 的三种情况（有力无距离、有距离无力、力与距离方向垂直）。 2.计算功时，准确判断 “ 力的方向上移动的距离 ” ，避免因距离与力的方向不对应导致错误。 ) 三．课前预习 1.物理学中，把______作用在物体上，且物体在______移动了一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称功。 2.做功的两个必要因素：一是______，二是______。 3.不做功的三种情况：① 有力无距离（如搬而未起）；② 有距离无力（如物体由于惯性运动）；③ ______。 4.功的计算公式为 W = ，其中 W 表示功， F 表示作用在物体上的力，单位是（符号：N）； s 表示物体在______移动的距离，单位是______（符号：m）。 5.功的国际主单位是______，简称______，符号是______，1J 的物理意义是______。 6.单位换算：1J = ______N·m。 【答案】1.力；力的方向上 2.作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离 3.力的方向与物体移动的距离方向垂直（如提水桶水平前进，提力不做功） 4.Fs ；牛顿；力的方向上；米 5.焦耳；焦；J；1N 的力使物体在力的方向上移动 1m 所做的功 6.1 四．课堂探秘 探究一：判断物体是否做功 在生产生活中，人们常需要将物体从一个位置移到另一个位置，这个过程往往需要通过力的作用来完成。例如，重物通过吊车钢索拉力的作用上升一段距离;汽车通过牵引力的作用移动一段距离。你能发现这类现象的共同点吗?本节我们将学习与此相关的内容。 上述现象的共同点是物体在力的方向上移动了距离。 1.功的核心概念 物理学中，机械功（简称功）是描述力对物体空间累积作用的物理量；当力作用在物体上，且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。 【讨论】做功了吗? 如图a所示，小明提水在水平路面匀速平稳前行，小明对水桶的拉力做功了吗?为什么?如图b所示，人用力推车，但车未动。推力做功了吗?为什么? 【解析】图a（提水桶水平行走），小明对水桶的拉力没有做功。 原因：拉力的方向是竖直向上的，而水桶移动的距离是水平方向的，力的方向与物体移动距离的方向相互垂直，不满足“物体在力的方向上移动距离”这一做功的必要条件。 图b（用力推车但车未动），推力没有做功。 原因：虽然车受到了推力的作用，但车保持静止，没有在推力的方向上移动距离，属于“有力无距离”的情况，不满足做功的条件。 2、做功的两个必要因素（缺一不可） （1）作用在物体上的力（F）：物体必须受到力的作用，无作用力则无做功的前提； （2）物体在力的方向上移动的距离（s）：距离的方向需与力的方向一致，若垂直则该力不做功。 3.不做功的三种典型情况 （1）有力无距离：力作用在物体上，但物体保持静止（如搬石头未搬动、推桌子推不动）； （2）有距离无力：物体移动了距离，但移动过程中不受该力作用（如足球踢出后靠惯性滚动，脚的作用力不再做功）； （3）力距垂直：力和物体移动距离的方向相互垂直（如提水桶水平走路，竖直向上的提力不做功）。 【归纳总结】 做功的判断标准：同时满足两个条件——① 物体受到力；② 物体在力的方向上移动了距离。不做功的核心原因：缺少任一必要因素，或力与距离方向垂直。 探究二：功的大小与哪些因素有关 【实验设计】 1.控制变量1：保持力的方向与距离方向一致，改变力的大小 （1）实验1：用F1 = 5N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动 s = 0.2m （2）实验2：用F2 =10N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动s = 0.2m 结论：当物体移动的距离相同时，力越大，做的功越多。 2.控制变量2：保持力的大小不变，改变物体在力的方向上移动的距离 （3）实验3：用 F = 5N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动s1 = 0.2m （4）实验4：用 F = 5N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动s2 = 0.4m 结论：当力的大小相同时，物体移动的距离越远，做的功越多。 推导公式 综合实验结论：功的大小等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，即W=Fs。 探究三：做了多少功 在生产生活中，人们通常不仅要判断力对物体是否做功，还希望了解做了多少功。 物理学中规定，力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 1.公式：W=Fs（功 = 力 × 物体在力的方向上移动的距离）； 2.单位：国际单位为焦耳（简称焦，符号J），1J=1N·m； 3.1J的物理意义：1N的力使物体在力的方向上移动1m时，这个力所做的功为1J。 例1：叉车常用于大件货物转运。如图所示，一辆叉车将质量为300kg的货物缓慢举高3m。求货物在被举高的过程中，叉车对货物的支持力做了多少功?(g取10N/g) 解：由题意，货物质量m=300kg，货物在支持力的方向移动的距离s=3m。在货物缓慢上升过程中，由二力平衡条件，叉车对货物的支持力大小为F=G=mg=300kgx10N/kg=3000N 叉车对货物做功为W=Fs=3000Nx3m=9000J所以，叉车对货物的支持力做了9000J功。 【讨论】 上述问题中，若叉车先将货物缓慢举高后，又在水平方向匀速移动一段距离，将货物放到货架上。在这个过程中，叉车对货物的支持力是否一直在做功?为什么? 【解析】当叉车在水平方向匀速移动时，支持力的方向是竖直向上的，而货物移动的距离是水平方向的，力的方向与移动距离方向垂直，不满足做功的必要条件，因此此时支持力不做功。结论在整个过程中，叉车对货物的支持力不是一直在做功：货物上升阶段：支持力做功（W = 9000J）；水平移动阶段：支持力不做功。 例2.用20N的水平推力推着重为 50N 的木箱，在水平地面上前进了10m 。求推力做的功和重力做的功。 解：推力做功：W=Fs=20N×10m=200J 。 重力不做功：重力G=50N，方向竖直向下；木箱移动的距离方向水平向前，重力方向与移动距离方向垂直。不满足“物体在力的方向上移动距离”这一条件，故重力做功 W重= 0J 。 例3.质量为5kg的物体，在竖直向上的拉力作用下匀速上升了2m。求拉力做的功（ g = 10N/kg ）。 解：物体匀速上升，处于平衡状态，拉力与重力大小相等，即F=G=mg= 5kg ×10N/kg = 50N ，故拉力 F = 50N 。拉力方向竖直向上，物体在拉力方向上移动的距离s=2m ，符合公式应 W=Fs=50N×2m =100J 。 应用公式注意事项 （1）单位统一： F 必须用N， s 必须用m，否则需先换算单位。 （2）方向对应： s 必须是物体在力的方向上移动的距离。 （3）物理意义：公式计算的是力对物体做的功，若物体受多个力，需明确研究的是哪个力的功。 【经典例题】 例1.2025年我国“嫦娥七号”探测器成功实现月球采样返回，探测器在月球表面匀速挖掘月壤时，挖掘装置对月壤的作用力（ ） A. 做了功 B. 没有做功 C. 无法判断 D. 做功为负功 【答案】：A 【解析】：挖掘装置对月壤施加了力，且月壤在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素，故该力做了功，A正确。 例2. 做1J的功就相当于（ ） A. 把质量是1kg的物体移动1m做的功 B. 把1N重的物体水平移动1m所做的功 C. 把质量是1kg物体匀速举高1m所做的功 D. 把1N重的物体匀速举高1m所做的功 【答案】D 【解析】物体在1N力的作用下沿力的方向移动了1m，做功就是1J。A．把质量是1kg的物体移动1m做的功，不知道物体移动距离是否是在力的方向上移动的，不能确定有没有做功，故A不符合题意；B．把1N重的物体水平移动1m所做的功，物体在力的方向上没有距离移动，没有做功，故B不符合题意；C．把质量是1kg的物体匀速举高1m所做的功，则物体克服重力做的功故C不符题意；D．把1N重的物体匀速举高1m所做的功，做功故D符合题意。故选D。 例3.下列关于物体做功多少的讨论，正确的是（ ） A. 对物体施加的力越大，做功越多． B. 物体移动距离越长，做功越多． C. 对物体施加一定的力，物体移动的距离越长，做功一定越多． D. 对物体施加一定的力，物体在力的方向上移动的距离越长，做功一定越多． 【答案】D 【解析】A. 若物体在力的方向上没有通过距离，则没有做功，故A错误；B. 若力的方向与通过的距离垂直，则没有做功，故B错误；C. 有力作用在物体上，还要在这个力的方向上通过距离，才算是对物体做功了，故C错误；D. 力一定时，物体在力的方向上通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多，故D正确．故选D. 例4.下列实例中，人对物体做功的是（　　） A. 举重运动员将杠铃举起 B. 人推车，车未动 C. 足球被踢后，在草地上滚动一段距离 D. 学生背着书包在水平路面上匀速前进 【答案】A 【解析】功的两个要素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。A．举重运动员举起杠铃，这样是有力且在力的方向上有距离，故做功，符合题意；B．人推车但车没动，是有力而无距离，故没有做功，不符合题意；C．足球滚动过程中，有距离但无力，故不做功，不符合题意；D．学生背书包行走，有力，有距离，但在力的方向上没距离，故不做功，不符合题意。故选A。 例5. 放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家，则他在回家的过程对书包所做的功约为（　　） A.0J B. 400J C. 2000J D. 2400J 【答案】B 【解析】同学对书包的力是竖直方向上的，故在水平方向时，同学对书包在水平方向上没有力，故在水平方向上，同学对书包不做功，只在上楼的时候做功，对书包所做的功约为 故他在回家的过程对书包所做的功约为400J。 例6. 用大小不同的甲、乙两个力拉同—物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（　　） A. F甲<F乙 B. F甲>F乙 C. F甲=F乙 D. 条件不足，无法判断 【答案】B 【解析】由图像知，当移动的距离s相同时W甲>W乙据W=Fs得F甲>F乙故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 例7. 一支步枪的枪膛长80cm，火药燃烧时产生高压气体对子弹的平均推力是2×103N，子弹离开枪口后能在空中飞行400m才落地，则高压气体对子弹做的功是（ ） A.1.6×103J B. 8×104J C. 8.16×104J D. 1.6×105J 【答案】A 【解析】由题意知，子弹的运动分为两个阶段，一个是在高压气体的推力作用下运动了80cm，另一个阶段时子弹离开枪膛后，由于惯性前进一段距离后在重力的作用下落，这一阶段中重力做了功。而题中要求的是高压气体对子弹做功，则是第一个阶段做功为 W＝FS＝2×103N×0.8m＝1.6×103J故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 例8.下列说法中正确的是( ) A. 用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功 B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段距离，手竖直向上的拉力对水桶做了功 C. 抛出手后的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 D. 用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 【答案】A 【解析】A、用手从地面提起水桶，在拉力的方向上移动了距离，拉力做了功，该选项说法正确；B、提着水桶水平前进时，在水平方向移动了距离，手的拉力沿竖直方向，所以拉力不做功，该选项说法不正确；C、抛出去的铅球由于惯性在空中飞行，推力已消失，故推力没有做功，该选项说法不正确；D、用力推汽车，没有推动，没有在力的方向上移动距离，推力没有做功，该选项说法不正确．故选A． 例9. 电动自行车已成为家庭常用的交通工具．某电动自行车自身重为400N，若它在水平公路上匀速直线行驶500m，行驶时受到的阻力是20N．问： （1）车的牵引力是多少？其做功多少？ （2）若电动自行车的车轮与水平地面的总接触面积为0.015m2，车胎能承受的最大压强为2.4×105Pa，求该车最大载重是多少？ 【答案】（1）20N； 10000J；（2）3200N． 【解析】 (1)因为电动自行车匀速行驶，受平衡力，牵引力：F＝f＝20N，电动自行车做功：W＝Fs＝20N×500m＝10000J；(2)由p＝得，对地面的最大压力：F压＝ps＝2.4×105Pa×0.015m2＝3600N，由于G总＝F压＝3600N，电动自行车的最大载重：G载＝G总＝F压＝3600N−400N＝3200N. 例10. 如图所示，一质量为50g的小球，在水平恒力F=2N作用下，沿水平桌面向右运动了30cm后滑落到水平地面上，接着由于惯性在水平地面上又向右滚动了20cm．设桌高h=80cm，问小球在整个运动过程中，推力F及小球重力做了多少功？ 【答案】0.6J 0.392J 【解析】推力做的功W1＝Fs＝2N3010-2m＝0.6J, 小球重力做的功W2＝Gh＝mgh＝0.05kg9.8N/kg8010-2m＝0.392N. 五．课堂检测 （一）．选择题 1.2026年新型磁悬浮列车投入运营，列车以360km/h的速度匀速行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 列车受到的重力做了功 B. 列车受到的牵引力做了功 C. 列车受到的支持力做了功 D. 以上力都没有做功 【答案】：B 【解析】：列车在水平方向行驶，重力和支持力方向竖直，与运动方向垂直，不做功；牵引力方向与运动方向一致，列车在牵引力方向上移动了距离，牵引力做功，B正确。 2.2025年我国自主研发的“深海一号”潜水器下潜至10909米深海，潜水器匀速下潜过程中，其受到的海水压力（ ） A. 做了功 B. 没有做功 C. 做功为零 D. 无法确定 【答案】：A 【解析】：海水对潜水器的压力竖直向下，潜水器在压力方向上移动了距离，满足做功条件，A正确。 3.在国际单位制中，功的单位是（　　 ） A. 千克 B. 牛顿 C. 瓦特 D. 焦耳 【答案】D 【解析】A．千克是质量的国际单位，故A不符合题意；B．牛顿是力的国际单位，故B不符合题意；C．瓦特是功率的国际单位，故C不符合题意；D．焦耳是功的国际单位，故D符合题意。故选D。 4. 下列关于功的说法正确的是（ ） A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 【答案】D 【解析】A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，有力没有距离，推力对汽车不做功，故A错误；B. 吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故B错误；C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，足球在重力的方向上没有移动距离，所以重力对足球不做功，故C错误；D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，杠铃在力的方向上移动了距离，故举重运动员对杠铃做了功，故D正确．故选D. 5. 如图物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A. W1＞W2＞W3 B. W1＝W2＝W3 C. W1＞W2＝W3 D. W2＞W1＞W3 【答案】B 【解析】由题知，拉力相同，沿力的方向移动的距离相同，根据W＝Fs可知，力F做的功 W1＝W2＝W3故选B。 6.小明用100N的力踢一个重5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了20m．在球滚动的过程中（ ） A. 小明对足球做功2000J B. 重力对足球做功100J C. 小明对足球做功2100J D. 小明和重力对足球做功都是0J 【答案】D 【解析】球离脚后，在水平草地上向前滚动过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功，重力方向与小球运动的方向是垂直的，重力也不做功，故D正确，ABC都错． 7.关于力对物体做功的多少，下列说法中正确的是（ ） A. 作用在物体上的力越大，力对物体做的功就一定越多 B. 物体移动的距离越大；力对物体做的功就一定越多 C. 力一定时，物体通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多 D. 力一定时，物体在力的方向上通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多 【答案】D 【解析】功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．若物体在力的方向上没有通过距离，则没有做功，故A错误；若力的方向与通过的距离垂直，则力也没有做功，故B错误；当力一定时，物体还要在这个力的方向上通过的距离越大，力对物体做的功才越多，故C错误， D正确，故选D． 8.如图所示，用F=10N的水平推力推着重为80N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中 （ ） A. 重力做的功一定为320J B. 物体一定受到10N的摩擦力 C. 物体一定运动了2m D. 物体一定运动了4m 【答案】D 【解析】A. 物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故A错误；B. 用F＝10N的水平推力推着重为80N的物体沿水平方向做直线运动，没有说是匀速直线运动，故摩擦力不一定是10N，故B错误；C. D. 由W＝Fs可得,物体沿水平方向运动的距离：s＝＝4m.故C错误，D正确．故选D. 9. 如图是一个两面光滑的三角形斜面，∠BAC小于∠BCA，同一个物体分别在AB和BC斜面上受到拉力匀速运动到B点，所需拉力分别为F1和F2 ， 所做的功分别为W1和W2 ， 则（　　） A. F1=F2　W1=W2 B. F1＞F2　W1＞W2 C. F1＜F2　W1＜W2 D. F1＜F2　W1=W2 【答案】D 【解析】斜面倾斜角度越大，越费力，斜面AB倾斜角度小于BC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即斜面光滑说明摩擦力为0，即：使用光滑的斜面没有额外功，即两次做功都为提升物体做功，由可知，拉力在两斜面上做功相同，即故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 10. 斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是 （ ） A. 甲方法可以省力，但不能省功 B. 甲方法可以省力，也能省功 C. 乙方法不可以省力，但能省功 D. 乙方法可以省力，也能省功 【答案】A 【解析】由图示可知，两种情况下，将同一物体拉的高度是相等的，所以对物体做的功也是相等，而甲所通过的路程长，所以甲用的力较小，乙通过和路程较短，所以乙所用的力较大，故正确的应选 A． 11. 对于机械做功，下列说法中正确的是（ ） A. 省距离的机械可以省功，但一定费力 B. 省力的机械可以省功，但一定费距离 C. 省力的机械一定费距离，但不省功 D. 省距离的机械可以省力，但不省功 【答案】C 【解析】A．省距离的机械一定费力，但不能省功，使用任何机械都不省功，故A错误；B．使用省力机械费距离，不可以省功，故B错误；C．根据功的原理，省力的机械费距离，不能省功，故C正确；D．省距离的机械一定费力，但不能省功，故D错误。故选C。 12. 如图所示，长方体木块在大小不变的拉力F作用下，在水平面上做匀速直线运动，能正确反映拉力F所做的功与时间对应关系的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】物体在拉力F作用下，在水平面上做匀速直线运动速；根据可得，力所做的功与时间成正比；A、图像为水平线，表明时间变化，做功不变，故A错误；B、图像为斜线，表示做的功与时间成正比，故B正确；C、表示做功随时间增加而减少，故C错误；D、弯曲的图像表示做功与时间不成正比，故D错误；故选B． （二）．填空题 13.2025年蓝箭航天朱雀三号火箭发射时，推力对火箭施加了向上的力，火箭沿推力方向上升了一段距离，则推力对火箭______（选填“做了”/“没有做”）功，判断依据是满足做功的两个必要因素：____________、____________。 【答案】：做了；作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离 【解析】：做功的两个必要因素缺一不可，火箭受到推力，且沿推力方向移动了距离，因此推力对火箭做功。 14.学生用20N的水平拉力将课桌沿水平方向拉动了3m，此过程中拉力对课桌做功为_____J，重力的方向竖直向下，课桌在重力方向上移动距离为______m，故重力对课桌做功为______J。 【答案】：60；0；0 【解析】：拉力做功W=Fs=20N×3m=60J；课桌沿水平方向运动，竖直方向无位移，重力方向与运动方向垂直，重力不做功。 15.2025年春晚人形机器人“福兮”举着手绢向上运动时，机器人对手绢的支持力______（选填“做了”/“没有做”）功，若手绢的重力为1N，上升高度为0.5m，机器人克服重力做功为______J，此过程中力的方向与位移方向______。 【答案】：做了；0.5；相同 【解析】：支持力向上，手绢沿支持力方向移动，支持力做功；克服重力做功W=Gh=1N×0.5m=0.5J，重力方向向下，克服重力的力方向向上，与位移方向相同。 16.历史典故“愚公移山”中，愚公对山石施加了推力，但山石未被推动，推力对山石______（选填“做了”/“没有做”）功，原因是缺少做功的必要因素：，此情况属于物理学中“”的不做功类型。 【答案】：没有做；物体在力的方向上通过的距离；有力无距离 【解析】：山石受到推力但未移动，满足“有力无距离”的不做功条件，因此推力不做功。 17.用30N的力竖直向上提静止在地面上重50N的水桶，水桶受到的合力为______N，在提力方向上移动距离为______m，提力对水桶做功为______J。 【答案】：0；0；0 【解析】：水桶静止，受力平衡，合力为0；未被提起则在提力方向无位移，满足“有力无距离”，提力不做功。 18.历史典故“夸父追日”中，夸父对自身施加了向前的动力，且向前移动了距离，则动力对夸父______（选填“做了”/“没有做”）功，若夸父的动力为800N，移动距离为1000m，动力做功为______×10⁵J，力的方向与位移方向______。 【答案】：做了；8；相同 【解析】：满足做功的两个必要因素，动力做功；W=Fs=800N×1000m=8×10⁵J，动力向前，位移向前，方向相同。 19.学生用15N的力将练习本从课桌左侧推到右侧，移动距离为0.8m，推力做功为______J，若推到右侧后继续用15N的力推，练习本未动，则后续推力做功为______J，这是因为______。 【答案】：12；0；物体在力的方向上没有通过距离 【解析】：初始推力做功W=Fs=15N×0.8m=12J；练习本未动时，满足“有力无距离”的不做功条件，推力不做功。 20. 如图是上海世博会的核心建筑之一中国馆．它的四根核心筒支撑巨柱矗立在超大规模的地基上，钢结构从柱高约30米处居中升起，层叠出挑，呈拱斗型，成为凝聚中国元素、象征中国精神的雕塑感造型主体﹣﹣东方之冠．其超大的地基是通过增大受力面积，减小建筑主体对地面的__．质量为1.95×103千克的钢板，其体积为__米3，若施工安装中起重机一次将它匀速吊起30米，起重机所做功为__焦．（ρ钢=7.8×103千克/米3） 【答案】 压强 0.25 5.85×105 【解析】中国馆有超大的地基是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强．根据题意知道，钢板的质量是：m=1.95×103 千克，密度是：ρ钢 =7.8×103 千克/米3 ，所以由密度公式ρ＝m/v知道钢板的体积是：V=m/ρ＝1.95×103kg/7.8×103kg/m3=0.25m3，若将钢板匀速吊起h=30m，则起重机所做功是：W=Gh=1.95×104N×30m=5.85×105 J 21．一款智能送餐机器人的质量50kg，如果机器人在水平 路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，它所受到的阻力为60N。机器人的重力是 N，重力做功 J，牵引力对机器人做功 J。 【答案】 500 0 3000 【解析】机器人的重力是，机器人运动的方向和重力方向垂直，重力不做功，即重力做功为0J。机器人做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力为F=f=60N牵引力对机器人做功为 （三）．解答题 22. 功的概念。 （1）现象分析 现象 分析 起重机将2t的货物从地面提到了房顶上 起重机用的力有成效 一匹马拉着一根圆木前进了一段距离 马的拉力有成效 张华用了很大力搬一块大石头，但没有搬动 张华用的力没有成效 小明提一只100N的箱子，从一楼到二楼 小亮提一只100N的箱子，从一楼到四楼 小明与小亮用的力相同，但成效不同 由实例可知：当物体受到______作用并且在______上通过了一段距离，这个力就有了成效； （2）实验探究：功与哪些因素有关； 实验器材：小车、斜面、砝码、弹簧测力计； 实验过程：每次在小车上放不同数量的砝码，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，分别测出拉力F、小车通过的距离s、小车及车上砝码所受的重力G，小车上升的高度h，记录在下表格中： 测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/（N•m） Gh/（N•m） 1 0.7 0.3 2.0 0.1 0.21 0.2 2 1.1 0.6 3.0 0.2 0.66 0.6 3 1.7 0.9 5.0 0.3 1.53 1.5 ①分析表格中的数据可以发现：______； ②实验表明使用斜面提升物体时，______既省力又省距离（填“可能”或“不可能”）； （3）功的定义：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为______，简称______； （4）功的计算公式是______；其中W表示______，F表示______，s表示______； （5）功的单位：在国际单位制中，功的国际单位是______，符号是______；1J=______，物理意义：______。 【答案】 (1)力 力的方向 (2)使用斜面不能省功 不可能 (3)机械功 功 (4) 功 力 力的方向上通过的距离 (5) 焦耳 J 1N•m 用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功 【解析】（1）由实例中的有成效和没有成效的情况比较可知：当物体受到力的作用并且在力的方向上通过了一段距离，这个力就有了成效。（2）比较Fs与Gh的数据可得 所以使用斜面不能省功。根据实验数据可知，当拉力F小于重力G的时候，拉力移动的距离s大于重物上升的高度h。因此可得出结论，使用斜面提升物体时不可能既省力又省距离。 （3）由此可得力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为机械功，简称功。（4）根据物理学定义可知，功的计算公式是，其中W表示功，F表示力，s表示力的方向上通过的距离。（5）在国际单位制中，功的国际单位是焦耳，符号是J，由可得出它的物理意义：用1N的力使物体在该力的方向上移动1m所做的功。 23.如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示，此时： （1）小车的运动状态如何？运动的速度多大？ （2）10s内人对小车做多少焦的功？ 解：（1）由图像乙可知，小车在推力的作用下通过的路程与时间成正比，小车做匀速直线运动。当t=5s时，s=6m，小车的速度为 （2）由图像可知，10s内小车通过的路程为12m，则推力对小车做的功为 W=Fs=80N×12m=960J 答：（1）小车做匀速直线运动，运动的速度是1.2m/s； （2）10s内人对小车做功960J。 24. 步行不仅是一种简易的健身运动，而且还能方便地对一些长度进行估测． (1)小华测出自己的步距为0.5m，他从教学楼的一端走到另一端，共走了84步，则教学楼的长度是多少？如果这个过程用时35s，则他的步行速度是多少？ (2)小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小华的质量为50kg，请根据图中小华测量的有关数据，计算他每走一步克服重力所做的功(g取10N/kg)． 解：（1）根据题意知道，教学楼的长度是：s=0.5m×84=42m， 所以，他的步行速度是：v=s/t=42m/35s=1.2m/s （2）因为每走一步重心上升的高度是：h=65cm- =5cm=0.05m； 所以，每走一步克服重力所做的功是：W=FS=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J． 25. 如图所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动100m，所用时间为20s．求： （1）自行车行驶的速度？ （2）若自行车质量为10kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg） （3）如果自行车在匀速行驶过程中受到的阻力如图所示．那么行驶100m，小明同学所做的功是多少？ 解：（1）根据题意知道，运动时间t=20s，运动距离s=100m，所以，自行车做匀速直线运动的速度是：v=s/t=100m/20s=5m/s； （2）因为人的重力是：G人=m人g=40kg×10N/kg=400N，车的重力是：G车=m g=10kg×10N/kg=100N，所以，人和车对地面的压力是：F=G人+G车=400N+100N=500N， 车胎与地面总的接触面积，即受力面积是：S=40 cm2=0.004m2， 所以，骑车时自行车对地面的压强是：p=F/S=500N/0.004m2=1.25×105 Pa （3）由图知道，在匀速行驶过程中受到的阻力是：f=40N，所以自行车做匀速直线运动的动力是：F动=f=40N，故小明同学所做的功是：W=Fs=fs=40N×100m=4×103 J 26.阅读短文，回答问题。 科技赋能文化+航天探月背景 2025年是中国航天与传统文化融合的高光之年，嫦娥六号月球样品研究成果登《自然》封面，揭开月背演化奥秘，而故宫AI玩偶“福墩”、甲骨文智能体“殷契行止”则让千年文化“开口说话”。某校物理社团结合前沿科技开展机械功探究活动：社团成员模拟航天科研人员搬运月球样品实验装置，用100N的水平拉力将质量为20kg的实验箱在水平地面匀速拉动5m；同时为制作非遗文创，成员将重50N的蜀锦布料从桌面匀速提升1.2m至展示架，又手持重20N的AR凤冠冰箱贴静止站立讲解3分钟，向同学普及“科技+文化”知识。古有“上九天揽月”的千古畅想，今有航天科技圆梦星河，物理知识则成为连接传统与科技的桥梁，而机械功的计算与理解，更是探究各类机械运动的基础。 考查标准：考查机械功的概念、做功的两个必要因素、机械功的定量计算，结合2025航天科技与传统文化融合时事，贴合学生社团探究的学习生活场景。 （1）下列情景中，人对物体做了功的是（ ） A. 手持AR凤冠冰箱贴静止站立讲解 B. 水平拉动实验箱在地面匀速运动 C. 将蜀锦布料放在展示架上保持静止 D. 用力推静止的文创展示柜未推动 （2）人对物体做功的两个必要因素：一是_________________，二是____________________. （3） 计算将蜀锦布料匀速提升至展示架的过程中，人对布料做的功为（ ） A. 0J B. 60J C. 50J D. 120J （4）水平拉动实验箱的过程中，拉力对实验箱做的功为多少焦耳？下列计算式正确的是（ ） A. W=20kg×10N/kg×5m B. W=100N×5m C. W=(100N}+200N)×5m D. W=20kg×5m （5）下列关于机械功的说法，正确的是（ ） A. 物体受力就一定有力对物体做功 B. 物体移动距离，就一定有力对物体做功 C. 有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动距离，力才对物体做功 D. 静止的物体，任何力都不对其做功 【答案】（1）B （2）作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离 （3）B （4）B （5）C 【解析】（1）做功的两个必要因素缺一不可。A选项只有力无距离，C选项只有力无距离，D选项有力但物体未移动，均不做功；B选项有水平拉力，且实验箱在拉力方向移动了距离，拉力做功。（2）沪科版物理中明确规定，人对物体做功的两个必要因素为作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离，二者是判断是否做功的核心依据。（3）提升布料的力与布料的重力是一对平衡力，大小 F=G=50N，布料在拉力方向移动距离 s=1.2m，根据 W=Fs ，得 W=50N×1.2m=60J，故选B。（4）水平拉动时，做功的力是水平拉力，大小为100N，实验箱在拉力方向移动5m，重力竖直向下，与运动方向垂直不做功，故拉力做功 W=Fs=100N×5m，选B。（5）A选项忽略“力的方向上的距离”，B选项忽略“作用在物体上的力”，均错误；D选项静止物体若受重力和支持力，力的方向无距离，故不做功，此表述本身正确，但C选项是做功的严格定义，为机械功的核心概念，故选C。 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.物理学中，把___对物体______的成效叫做机械功，简称功。 2.做功的两个必要因素：一是________________，二是________________。 3.判断力是否对物体做功，需同时满足两个条件：物体必须受到_____的作用，且物体在_________上移动了一段距离。 4.若物体受到力的作用，但在力的方向上_____移动距离，则这个力对物体不做功，这种情况叫做“劳而无功”。 5.若物体不受力，却由于________而移动了距离，这种情况也没有力对物体做功，叫做“不劳无功”。 6.当力的方向与物体运动方向_______时，力对物体不做功（例如：提着水桶水平行走，提力对水桶不做功）。 7.机械功的计算公式为__________，其中各物理量的单位：W表示功，单位是_____（符号：J）；F表示作用在物体上的力，单位是_________（符号：N）；s表示物体在_____上移动的距离，单位是_______（符号：m）。 8.1焦耳的物理意义：用____的力使物体在______上移动____的距离所做的功。 9.用10N的水平拉力使物体在水平方向移动3m，拉力对物体做的功为_____J；若拉力方向竖直向上，物体水平移动3m，则拉力对物体做的功为_____J。 10.用50N的力将重40N的物体竖直向上匀速提升2m，提升过程中对物体做的功为______J；若物体静止在手中，手对物体的支持力做的功为_____J。 11.功的大小只与_____和________有关，与物体的运动速度、运动路径等无关。 12.水平地面上，用15N的力推重100N的箱子，箱子未移动，则推力对箱子做的功为____J；若箱子在推力作用下移动了5m，则推力做功为________J。 【答案】1.力；移动 2.作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离 3.力；力的方向 4.没有 5.惯性 6.垂直 7. W=Fs ；焦耳；牛顿；力的方向；米 8.1N；力的方向；1m 9.30；0 10.100；0 11.作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离 12.0；75 （二）强化训练 一．选择题 1.2026年全球首台光量子计算机实现算力突破，计算机工作时，风扇对空气施加的作用力（ ） A. 做了功，因为空气受到了力 B. 做了功，因为空气在力的方向上移动了距离 C. 没有做功，因为空气质量太小 D. 没有做功，因为风扇是静止的 【答案】：B 【解析】：风扇对空气施加了力，且空气在力的方向上流动（移动了距离），满足做功的两个必要因素，B正确。 2.下列情景中，重力对物体做功的是（　　） A. 篮球由高处落下 B. 在水平面上做匀速直线运动的小车 C. 足球在水平地面上滚动 D. 悬挂在天花板上的照明灯 【答案】A 【解析】A．篮球由高处落下，重力竖直向下，篮球竖直向下移动了距离，重力对篮球做功，故A符合题意；B．在水平面上做匀速直线运动的小车，小车受到的重力竖直向下，竖直向下没有移动距离，重力没有做功，故B不符合题意；C．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力竖直向下，竖直向下没有移动距离，重力没有做功，故C不符合题意；D．悬挂在天花板上的照明灯，受重力，但没有移动距离，重力不做功，故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，若把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A点时，（不计摩擦）则（ ） A.沿着AB用的拉力最小，做功最多 B.沿着AD用的拉力最小，做功最多 C.沿着AD用的拉力最大，做功最少 D. 沿着AB用的拉力最小，三种情况做功一样多 【答案】D 【解析】不计摩擦时，由图可知，斜面AB倾斜角度最小，所以沿着AB用的拉力最小；斜面AD斜角度最大，沿着AD的拉力最大；不考虑摩擦，额外功为0，利用斜面做的功都等于提升物体做的功，所以拉力在三斜面上做功相同。故选D。 4.下图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是（ ） A. 大力士表演拉汽车前行，此时人拉车的力做了功 B. 起重机吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了功 C. 举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功 D. 足球在水平地面上滚动，足球的重力对足球做了功 【答案】A 【解析】做功有两个条件：作用在物体上的力、物体在力的作用下移动一段距离。A．人拉车的力，使车在力的方向上移动了一段距离，A正确；B．钢丝绳的拉力方向竖直向上的，重物移动方向水平，拉力对重物不做功，B错误；C．举重运动员，举重物的力方向竖直向上，杠铃静止不动，对杠铃不做功，C错误；D．足球受重力竖直向下，足球移动方向是水平，重力不做功，D错误。故选A。 5.下列情况中做功最多的是（　　） A. 将200N的一袋大米竖直向上匀速提高10m B. 将200N的木箱用10N的水平拉力使其在水平面上前进10m C. 重为400N的木箱在光滑的水平面上匀速移动10m D. 大力士用力举着800N的杠铃不动 【答案】A 【解析】将200N的一袋大米竖直向上匀速提高10m，所做的功是 用10N的水平拉力使重200N的木箱在水平面上前进10m，拉力所做的功是 重为400N的木箱在光滑的水平面上匀速前进10m，没有在重力和支持力的方向上移动距离，所以重力和支持力没有做功，接触面光滑，说明木箱不受摩擦力，所以没有力对物体做功；大力士用力举着800N的杠铃不动，虽然大力士对杠铃有力的作用，但在力的方向没有移动距离，因此大力士没有对杠铃做功。故选A。 6.某学生用100牛力将重70牛的铅球抛出15米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是（ ） A. 450焦 B. 300焦 C. 0焦 D. 1500焦 【答案】C 【解析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。铅球在空中运动过程中，只受到竖直向下的重力和阻力的作用；铅球已经脱离了手的作用，虽然有距离，但没有推力的作用，所以人对铅球不做功，即人对铅球所做的功0J。故选C。 7.小红同学用20N的水平力推课桌，课桌在水平地面上移动了5m，小红对课桌做的功是（ ） A. 100J B. 0J C. 40J D. 无法计算 【答案】：A 【解析】：根据功的计算公式W=Fs，拉力F=20N，移动距离s=5m，则W=20N×5m=100J，A正确。 8.小刚同学在体育测试中，用100N的力将实心球推出，实心球在空中飞行了10m，小刚对实心球做的功是（ ） A. 1000J B. 0J C. 无法计算 D. 500J 【答案】：C 【解析】：实心球被推出后，小刚对其不再施加作用力，飞行过程是惯性运动，题目未给出实心球在推力作用下移动的距离，无法用W=Fs计算，C正确。 9.下列情境中，力对物体做功的是（ ） A. 用力搬石头但未搬动 B.提着书包在水平路面上匀速行走 C. 用水平力推桌子，桌子向前移动 D.足球在水平地面上滚动，脚对足球的作用力 【答案】：C 【解析】：A选项：有力无距离，搬力不做功；B选项：提力竖直向上，移动距离水平，方向垂直，提力不做功 C选项：水平推力作用在桌子上，桌子在推力方向上移动，推力做功，符合题意； D选项：足球滚动时，脚已不再对其施加作用力，是惯性运动，无力做功。 10.如图，是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是 A.B. C. D. 【答案】C 【解析】由h-t图像知道，单位时间内物体下落的高度越来越大；又因为重力对该球做功是;W=Gh，所以，单位时间内重力对该球做功也越来越多，由于物体的重力不变，所以重力做功的变化与高度的变化规律是相同的，故选C． 11．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于（　　） A．6J B．30J C．60J D．90J 【答案】C 【解析】一个鸡蛋的质量约为50g，20个鸡蛋的质量约为 20个鸡蛋的重约为，1楼到3楼的高度为6m，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约为故选C。 12．水平面上的一物块受水平推力的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块的速度v与时间t的关系如图乙所示，第6s前后的路面不同。下列选项表述正确的是（　　）    A．物块在0-3s受到的是平衡力 B．物块在3-6s做匀速直线运动 C．与第2s相比，第4s时物块所受的摩擦力减小 D．在6-9s内，水平推力做的功为18J 【答案】A 【解析】A．由图乙可知，物体在0~3s做匀速直线运动，物体处于平衡状态，受平衡力，故A正确；B．图乙中3~6s物体的速度越来越慢，说明做变速运动，故B错误；C．第2s和第4s时物体与接触面间产生的摩擦为滑动摩擦，因为压力和接触面的粗糙程度均不变，所以摩擦力相同，故C错误；D．由图可知6~9s内，物体运动的路程为 图甲中6~9s内的推力为6N，则推力做的功为 故D错误。故选A。 二．填空题 13.2025年中国“人造太阳”EAST实验时，设备对内部等离子体施加了作用力，若等离子体未在力的方向上移动，则该作用力对等离子体做功为______J，做功的两个必要因素中，是必备条件，二者需（选填“同时满足”/“满足其一”）。 【答案】：0；作用在物体上的力；同时满足 【解析】：力对物体做功的大小为0时，说明未满足做功条件；两个必要因素是并列关系，必须同时满足才会做功。 14.学生背着50N的书包在水平操场上行走了100m，书包受到向上的支持力大小为______N，书包在支持力方向上移动距离为______m，支持力对书包做功为______J。 【答案】：50；0；0 【解析】：书包静止在背上，支持力与重力是平衡力，大小为50N；水平行走时竖直方向无位移，支持力与运动方向垂直，不做功。 15.2026年低空经济普及后，低空飞行器用1000N的升力将货物竖直向上提升了20m，升力对货物做功为______×10⁴J，若飞行器带着货物水平飞行，升力对货物______（选填“做了”/“没有做”）功，因为______与位移方向垂直。 【答案】：2；没有做；升力 【解析】：升力做功W=Fs=1000N×20m=2×10⁴J；水平飞行时升力竖直向上，与水平位移方向垂直，不做功。 16.2025年嫦娥六号月球样品研究中，科研人员用2N的力将月球样品沿水平桌面推动了0.5m，推力做功为______J，样品在月球上的重力为地球上的1/6，若在月球上竖直举起样品，举力的方向与位移方向______，举力______（选填“做了”/“没有做”）功。 【答案】：1；相同；做了 【解析】：推力做功W=Fs=2N×0.5m=1J；竖直举样品时，举力向上，位移向上，方向相同，满足做功条件。 17.2026年脑机接口商业化应用时，设备用0.1N的力将电极片沿皮肤水平移动了0.05m，该力做功为______×10⁻³J，若电极片竖直放置时，该力竖直向下，电极片水平移动，则力对电极片做功为______J，因为______与位移方向垂直。 【答案】：5；0；力的方向 【解析】：力做功W=Fs=0.1N×0.05m=5×10⁻³J；力的方向竖直向下，位移水平，二者垂直，力不做功。 18.用40N的水平力推木箱，木箱沿水平方向移动了5m，推力做功为______J，若用同样的力推木箱在粗糙地面上移动相同距离，推力做功______（选填“变大”/“变小”/“不变”），因为做功多少与______无关。 【答案】：200；不变；接触面粗糙程度 【解析】：推力做功W=Fs=40N×5m=200J；做功多少仅由力和力方向上的位移决定，与接触面粗糙程度、运动状态等无关。 19.2025年中国星链卫星组网时，火箭将卫星送入太空，火箭对卫星的推力做功的两个必要因素是：火箭对卫星有______、卫星在______上通过了距离，若推力为1×10⁶N，上升距离为1×10⁴m，推力做功为______×10¹⁰J。 【答案】：推力；推力方向；1 【解析】：做功的两个必要因素为作用在物体上的力、物体在力的方向上的位移；推力做功W=Fs=1×10⁶N×1×10⁴m=1×10¹⁰J。 20. 历史典故“精卫填海”中，精卫衔着石子向上飞时，对石子的作用力______（选填“做了”/“没有做”）功，若石子重0.2N，上升高度为10m，作用力做功为______J，若精卫水平飞行，对石子的作用力做功为______J。 【答案】：做了；2；0 【解析】：向上飞时，作用力向上，石子有向上的位移，作用力做功；W=Gh=0.2N×10m=2J；水平飞行时，作用力竖直向上，与水平位移垂直，不做功。 21. 如图所示，用10N的推力，将桌面上重20N的物体由A处水平推动1m到达B处后，停止推动．物体由于_____继续向前运动了0.2m，最后掉到地面C处，在此过程中，推力对物体做功_____ J；重力对物体做功_____J。 【答案】 惯性 10 16 【解析】一切物体都有惯性，用10N的推力，将桌面上重20N的物体由A处水平推动1m到达B处后，停止推动，物体由于惯性继续向前运动了0.2m。物体在10N的推力作用下前进的距离是1m，由于惯性前进的0.2m没有推力的作用，所以这0.2m的距离推力没有做功；所以推力做功W推=FS=10N×1m=10J，物体在竖直方向移动了0.8m，因此重力做的功为 W=Gh=20N×0.8m=16J 三．解答题 22.用如图所示装置“探究光滑斜面做功”，记录的实验数据如（3）表： （1）在实验操作过程中，应沿光滑斜面向上_______拉动物块，从斜面底部拉到最高处； （2）比较第2列和第4列，沿光滑斜面的拉力和物块的重力可知：使用斜面的好处是_______； （3）根据实验次数②，请把表格中①的空缺数据填写完整；（填写在答题纸上） 实验次数 物块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 克服重力做功W/J 沿斜面拉力做功W/J ① 10.0 0.9 _____ 1.5 9.0 _____ ② 10.0 0.9 4.5 2.0 9.0 9.0 ③ 10.0 0.9 3 3.0 9.0 9.0 （4）分析比较第4列和第5列，沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论：_______； （5）进一步分析比较：_______，可得结论：_______。 【答案】 （1）匀速 （2）可以省力 （3） 6 9.0 （4） 提升同一重物，斜面越长，拉力越小 （5）第6列和第7列数据 对光滑的斜面，不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功 【解析】（1）要利用弹簧测力计的示数来反应拉力的大小，用弹簧测力计拉着木块沿光滑斜面向上匀速运动时，拉力大小等于弹簧测力计的示数。（2）由表中②次实验可知，不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功，可知①实验沿斜面拉力做功为0.9J，即Fs=Gh 故第①次实验时沿斜面的拉力＜10N分析第2列和第4列，三次实验中沿斜面的拉力均小于物体的重力，可见使用斜面的好处是可以省力。（3）第①次实验沿斜面拉力做功W=Fs=6N×1.5m=9.0J则表格中空缺数据分别为6和9.0。（4）分析比较第4列和第5列，第①次实验的斜面最短，拉力最大，第③次实验的斜面最长，拉力最小，所以可得出结论是斜面越长，拉力越小。（5）进一步分析比较第6列和第7列数据，拉力做功与克服重力做功相等，所以可得结论：对光滑的斜面，不用斜面直接用手做的功等于使用斜面做的功。 23.小军体重500 N，他家距离学校2400 m，他骑自行车在水平路面上以4 m/s的速度匀速直线行驶回校．有关数据在下表中列出: 求:(1)行驶过程中，车对地面的压强是多大? (2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做多少功? 解：（1）行驶在水平面上，车对地面的压力是：F=G人+G车=500N+250N=750N， 由表格数据知道，行驶过程中轮胎与地面总接触面积是：S=5×10−3m2 所以，行驶过程中车对地面的压强是：P=F/S＝750N/5×10−3m2=1.5×105 Pa； （2）因为车做匀速直线运动，所以F牵=F阻 =30N，骑车的路程是：S̍̍=2400m 所以，小军骑自行车上学做的功是：W=F牵 S=30N×2400m=72000J 点睛：本题考查的是压强及功的计算，解题的关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，物体做匀速运动受到平衡力作用． 24．一辆重为2×104N的电动汽车，以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶4.8km，用时5min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2。求： (1)汽车在5min内的速度； (2)汽车牵引力所做的功； (3)汽车停止行驶后对水平地面的压强。 解：(1)汽车的速度v==57.6km/h (2)电动汽车匀速行驶，汽车的牵引力和阻力是平衡力，则F=f=0.1G=0.1×2×104N=2×103N 汽车牵引力所做的功W机械=Fs=2×103N×4.8×103m=9.6×106J (3)汽车对地面的压强p==4×104Pa 答：(1)汽车在5min内的速度为57.6km/h； (2)汽车牵引力所做的功为9.6×106J； (3)汽车停止行驶后对水平地面的压强为4×104Pa。 25. 如图所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶，在5min内行驶了1500m的路程，求： （1）小明骑自行车行驶的速度为多少m/s？ （2）若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶5min克服阻力做了多少焦耳的功？ （3）小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg） 解：（1）小明骑自行车行驶的速度 （2）小明骑车行驶5min克服阻力所做的功是W=fs=50N×1500m=7.5×104J （3）小明骑车行驶时对地面的压力是F=G=mg=(40kg+10kg)×10N/kg=500N 受力面积S=20cm2 =20×10-4 m2所以，小明骑车行驶时对地面的压强是 答：（1）小明骑自行车行驶的速度为5m/s； （2）若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶5min克服阻力做了7.5×104J的功； （3）小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为2.5×105Pa。 26.阅读短文，回答问题。 人形机器人+非遗传承背景 2025年春晚，宇树H1人形机器人“福兮”演绎《秧BOT》，融合传统民俗与尖端科技，标志着中国人形机器人跻身全球第一梯队；同年南通非遗扎染智能机器人生产线投产，让传统技艺焕发新生。八年级物理课上，老师以“智能机器人与机械功”为主题开展教学，结合学生的手工实践课场景提出问题：扎染智能机器人工作时，用80N的竖直向上的力将扎染布料匀速提升2m，完成染色工序后，机器人在水平导轨上以0.5m/s的速度匀速移动10m，此过程中机器人对布料的拉力仍为80N；课后学生模仿机器人动作，用60N的力沿斜面将重80N的扎染木板推上高1.5m、长3m的斜面，斜面光滑无摩擦。“工欲善其事，必先利其器”，智能机器人的工作原理离不开物理知识，机械功的分析与计算更是理解机器人运动的关键。 考查标准：考查机械功的概念辨析、做功的两个必要因素的实际应用、不同场景下机械功的计算，结合2025人形机器人与非遗科技融合时事，贴合物理课堂与手工实践的学生学习生活。 （1）扎染智能机器人水平移动布料的过程中，机器人对布料的拉力做了功吗？下列判断及理由正确的是（ ） A. 做功，因为有力作用在布料上，且布料移动了距离 B. 不做功，因为拉力方向与布料移动方向垂直 C. 做功，因为布料在水平方向移动了距离 D. 不做功，因为布料的重力大于拉力 （2）学生用斜面推扎染木板的过程中，推力的方向为___________，木板在____________的方向上移动了距离。 （3）智能机器人将扎染布料匀速提升2m的过程中，对布料做的功为（ ） A. 160J B. 80J C. 0J D. 40J （4）学生沿斜面推木板的过程中，推力对木板做的功为（ ） A. 120J B. 180J C. 240J D. 0J （5）下列情景中，力对物体做功的数值一定为0的是（ ） A. 用水平力推桌子，桌子在水平地面移动 B. 将篮球竖直向上抛出，篮球上升过程中 C. 吊车吊着重物在空中静止不动 D. 用脚踢足球，足球在水平草地滚动 【答案】（1）B（2）沿斜面向上；推力（3）A （4）B（5）C 【解析】（1）机器人对布料的拉力为竖直向上，而布料的运动方向为水平，力的方向与物体移动方向垂直，根据做功的两个必要因素，此过程拉力不做功，故选B。（2）学生沿斜面推木板，推力方向为沿斜面向上，木板在推力的方向上沿斜面移动了3m的距离，满足做功的两个必要因素的位置关系。（3）机器人提升布料的力 F=G=80N，布料在拉力方向移动的距离 s=2m，根据机械功计算公式 W=Fs ，得 W=80N×2m=160J，故选A。（4）推力大小为60N，木板在推力方向（沿斜面向上）移动的距离为斜面的长3m，故推力做功 W=Fs=60N×3m=180J，故选B （5）A选项水平推力对桌子做功，B选项重力对篮球做功，D选项足球滚动时脚的踢力消失，重力和摩擦力做功；C选项吊车对重物的拉力竖直向上，重物静止无距离，拉力不做功，重力也因无距离不做功，所有力做功均为0，故选C。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年沪科版八年级物理《第十章功与机械能第一节机械功》精品讲义 ( 一．学习 目标 1.理解机械功的定义，明确做功的两个必要因素，能区分 “ 做功 ” 与 “ 不做功 ” 的情况。 2.掌握机械功的计算公式 W = Fs ，理解公式中各物理量的含义、单位及单位换算（1J = 1N · m）。 3.能运用功的计算公式解决实际问题，计算具体情境中力所做的功。 4.了解功的物理意义，感受机械功在生产生活中的应用价值。 ) ( 二．重点难点 （一）重点 1.做功的两个必要因素（作用在物体上的力、物体在力的方向上移动的距离）。 2.机械功的计算公式及应用（单位统一、方向对应）。 （二）难点 1.区分 “ 力对物体做功 ” 与 “ 力不做功 ” 的三种情况（有力无距离、有距离无力、力与距离方向垂直）。 2.计算功时，准确判断 “ 力的方向上移动的距离 ” ，避免因距离与力的方向不对应导致错误。 ) 三．课前预习 1.物理学中，把______作用在物体上，且物体在______移动了一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称功。 2.做功的两个必要因素：一是______，二是______。 3.不做功的三种情况：① 有力无距离（如搬而未起）；② 有距离无力（如物体由于惯性运动）；③ ______。 4.功的计算公式为 W = ，其中 W 表示功， F 表示作用在物体上的力，单位是（符号：N）； s 表示物体在______移动的距离，单位是______（符号：m）。 5.功的国际主单位是______，简称______，符号是______，1J 的物理意义是______。 6.单位换算：1J = ______N·m。 四．课堂探秘 探究一：判断物体是否做功 在生产生活中，人们常需要将物体从一个位置移到另一个位置，这个过程往往需要通过力的作用来完成。例如，重物通过吊车钢索拉力的作用上升一段距离;汽车通过牵引力的作用移动一段距离。你能发现这类现象的共同点吗?本节我们将学习与此相关的内容。 上述现象的共同点是物体在力的方向上移动了距离。 1.功的核心概念 物理学中，机械功（简称功）是描述力对物体空间累积作用的物理量；当力作用在物体上，且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。 【讨论】做功了吗? 如图a所示，小明提水在水平路面匀速平稳前行，小明对水桶的拉力做功了吗?为什么?如图b所示，人用力推车，但车未动。推力做功了吗?为什么? 2、做功的两个必要因素（缺一不可） （1）作用在物体上的力（F）：物体必须受到力的作用，无作用力则无做功的前提； （2）物体在力的方向上移动的距离（s）：距离的方向需与力的方向一致，若垂直则该力不做功。 3.不做功的三种典型情况 （1）有力无距离：力作用在物体上，但物体保持静止（如搬石头未搬动、推桌子推不动）； （2）有距离无力：物体移动了距离，但移动过程中不受该力作用（如足球踢出后靠惯性滚动，脚的作用力不再做功）； （3）力距垂直：力和物体移动距离的方向相互垂直（如提水桶水平走路，竖直向上的提力不做功）。 【归纳总结】 做功的判断标准：同时满足两个条件——① 物体受到力；② 物体在力的方向上移动了距离。不做功的核心原因：缺少任一必要因素，或力与距离方向垂直。 探究二：功的大小与哪些因素有关 【实验设计】 1.控制变量1：保持力的方向与距离方向一致，改变力的大小 （1）实验1：用F1 = 5N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动 s = 0.2m （2）实验2：用F2 =10N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动s = 0.2m 结论：当物体移动的距离相同时，力越大，做的功越多。 2.控制变量2：保持力的大小不变，改变物体在力的方向上移动的距离 （3）实验3：用 F = 5N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动s1 = 0.2m （4）实验4：用 F = 5N 的力拉弹簧测力计，使钩码在力的方向上移动s2 = 0.4m 结论：当力的大小相同时，物体移动的距离越远，做的功越多。 推导公式 综合实验结论：功的大小等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，即W=Fs。 探究三：做了多少功 在生产生活中，人们通常不仅要判断力对物体是否做功，还希望了解做了多少功。 物理学中规定，力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 1.公式：W=Fs（功 = 力 × 物体在力的方向上移动的距离）； 2.单位：国际单位为焦耳（简称焦，符号J），1J=1N·m； 3.1J的物理意义：1N的力使物体在力的方向上移动1m时，这个力所做的功为1J。 例1：叉车常用于大件货物转运。如图所示，一辆叉车将质量为300kg的货物缓慢举高3m。求货物在被举高的过程中，叉车对货物的支持力做了多少功?(g取10N/g) 【讨论】 上述问题中，若叉车先将货物缓慢举高后，又在水平方向匀速移动一段距离，将货物放到货架上。在这个过程中，叉车对货物的支持力是否一直在做功?为什么? 例2.用20N的水平推力推着重为 50N 的木箱，在水平地面上前进了10m 。求推力做的功和重力做的功。 例3.质量为5kg的物体，在竖直向上的拉力作用下匀速上升了2m。求拉力做的功（ g = 10N/kg ）。 应用公式注意事项 （1）单位统一： F 必须用N， s 必须用m，否则需先换算单位。 （2）方向对应： s 必须是物体在力的方向上移动的距离。 （3）物理意义：公式计算的是力对物体做的功，若物体受多个力，需明确研究的是哪个力的功。 【经典例题】 例1.2025年我国“嫦娥七号”探测器成功实现月球采样返回，探测器在月球表面匀速挖掘月壤时，挖掘装置对月壤的作用力（ ） A. 做了功 B. 没有做功 C. 无法判断 D. 做功为负功 例2. 做1J的功就相当于（ ） A. 把质量是1kg的物体移动1m做的功 B. 把1N重的物体水平移动1m所做的功 C. 把质量是1kg物体匀速举高1m所做的功 D. 把1N重的物体匀速举高1m所做的功 例3.下列关于物体做功多少的讨论，正确的是（ ） A. 对物体施加的力越大，做功越多． B. 物体移动距离越长，做功越多． C. 对物体施加一定的力，物体移动的距离越长，做功一定越多． D. 对物体施加一定的力，物体在力的方向上移动的距离越长，做功一定越多． 例4.下列实例中，人对物体做功的是（　　） A. 举重运动员将杠铃举起 B. 人推车，车未动 C. 足球被踢后，在草地上滚动一段距离 D. 学生背着书包在水平路面上匀速前进 例5. 放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家，则他在回家的过程对书包所做的功约为（　　） A.0J B. 400J C. 2000J D. 2400J 例6. 用大小不同的甲、乙两个力拉同—物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（　　） A. F甲<F乙 B. F甲>F乙 C. F甲=F乙 D. 条件不足，无法判断 例7. 一支步枪的枪膛长80cm，火药燃烧时产生高压气体对子弹的平均推力是2×103N，子弹离开枪口后能在空中飞行400m才落地，则高压气体对子弹做的功是（ ） A.1.6×103J B. 8×104J C. 8.16×104J D. 1.6×105J 例8.下列说法中正确的是( ) A. 用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功 B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段距离，手竖直向上的拉力对水桶做了功 C. 抛出手后的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 D. 用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 例9. 电动自行车已成为家庭常用的交通工具．某电动自行车自身重为400N，若它在水平公路上匀速直线行驶500m，行驶时受到的阻力是20N．问： （1）车的牵引力是多少？其做功多少？ （2）若电动自行车的车轮与水平地面的总接触面积为0.015m2，车胎能承受的最大压强为2.4×105Pa，求该车最大载重是多少？ 例10. 如图所示，一质量为50g的小球，在水平恒力F=2N作用下，沿水平桌面向右运动了30cm后滑落到水平地面上，接着由于惯性在水平地面上又向右滚动了20cm．设桌高h=80cm，问小球在整个运动过程中，推力F及小球重力做了多少功？ 五．课堂检测 （一）．选择题 1.2026年新型磁悬浮列车投入运营，列车以360km/h的速度匀速行驶时，下列说法正确的是（ ） A. 列车受到的重力做了功 B. 列车受到的牵引力做了功 C. 列车受到的支持力做了功 D. 以上力都没有做功 2.2025年我国自主研发的“深海一号”潜水器下潜至10909米深海，潜水器匀速下潜过程中，其受到的海水压力（ ） A. 做了功 B. 没有做功 C. 做功为零 D. 无法确定 3.在国际单位制中，功的单位是（　　 ） A. 千克 B. 牛顿 C. 瓦特 D. 焦耳 4. 下列关于功的说法正确的是（ ） A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 5. 如图物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A. W1＞W2＞W3 B. W1＝W2＝W3 C. W1＞W2＝W3 D. W2＞W1＞W3 6.小明用100N的力踢一个重5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了20m．在球滚动的过程中（ ） A. 小明对足球做功2000J B. 重力对足球做功100J C. 小明对足球做功2100J D. 小明和重力对足球做功都是0J 7.关于力对物体做功的多少，下列说法中正确的是（ ） A. 作用在物体上的力越大，力对物体做的功就一定越多 B. 物体移动的距离越大；力对物体做的功就一定越多 C. 力一定时，物体通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多 D. 力一定时，物体在力的方向上通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多 8.如图所示，用F=10N的水平推力推着重为80N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中 （ ） A. 重力做的功一定为320J B. 物体一定受到10N的摩擦力 C. 物体一定运动了2m D. 物体一定运动了4m 9. 如图是一个两面光滑的三角形斜面，∠BAC小于∠BCA，同一个物体分别在AB和BC斜面上受到拉力匀速运动到B点，所需拉力分别为F1和F2 ， 所做的功分别为W1和W2 ， 则（　　） A. F1=F2　W1=W2 B. F1＞F2　W1＞W2 C. F1＜F2　W1＜W2 D. F1＜F2　W1=W2 10. 斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是 （ ） A. 甲方法可以省力，但不能省功 B. 甲方法可以省力，也能省功 C. 乙方法不可以省力，但能省功 D. 乙方法可以省力，也能省功 11. 对于机械做功，下列说法中正确的是（ ） A. 省距离的机械可以省功，但一定费力 B. 省力的机械可以省功，但一定费距离 C. 省力的机械一定费距离，但不省功 D. 省距离的机械可以省力，但不省功 12. 如图所示，长方体木块在大小不变的拉力F作用下，在水平面上做匀速直线运动，能正确反映拉力F所做的功与时间对应关系的是（ ） A. B. C. D. （二）．填空题 13.2025年蓝箭航天朱雀三号火箭发射时，推力对火箭施加了向上的力，火箭沿推力方向上升了一段距离，则推力对火箭______（选填“做了”/“没有做”）功，判断依据是满足做功的两个必要因素：____________、____________。 14.学生用20N的水平拉力将课桌沿水平方向拉动了3m，此过程中拉力对课桌做功为_____J，重力的方向竖直向下，课桌在重力方向上移动距离为______m，故重力对课桌做功为______J。 15.2025年春晚人形机器人“福兮”举着手绢向上运动时，机器人对手绢的支持力______（选填“做了”/“没有做”）功，若手绢的重力为1N，上升高度为0.5m，机器人克服重力做功为______J，此过程中力的方向与位移方向______。 16.历史典故“愚公移山”中，愚公对山石施加了推力，但山石未被推动，推力对山石______（选填“做了”/“没有做”）功，原因是缺少做功的必要因素：，此情况属于物理学中“”的不做功类型。 17.用30N的力竖直向上提静止在地面上重50N的水桶，水桶受到的合力为______N，在提力方向上移动距离为______m，提力对水桶做功为______J。 18.历史典故“夸父追日”中，夸父对自身施加了向前的动力，且向前移动了距离，则动力对夸父______（选填“做了”/“没有做”）功，若夸父的动力为800N，移动距离为1000m，动力做功为______×10⁵J，力的方向与位移方向______。 19.学生用15N的力将练习本从课桌左侧推到右侧，移动距离为0.8m，推力做功为______J，若推到右侧后继续用15N的力推，练习本未动，则后续推力做功为______J，这是因为______。 20. 如图是上海世博会的核心建筑之一中国馆．它的四根核心筒支撑巨柱矗立在超大规模的地基上，钢结构从柱高约30米处居中升起，层叠出挑，呈拱斗型，成为凝聚中国元素、象征中国精神的雕塑感造型主体﹣﹣东方之冠．其超大的地基是通过增大受力面积，减小建筑主体对地面的__．质量为1.95×103千克的钢板，其体积为__米3，若施工安装中起重机一次将它匀速吊起30米，起重机所做功为__焦．（ρ钢=7.8×103千克/米3） 21．一款智能送餐机器人的质量50kg，如果机器人在水平 路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，它所受到的阻力为60N。机器人的重力是 N，重力做功 J，牵引力对机器人做功 J。 （三）．解答题 22. 功的概念。 （1）现象分析 现象 分析 起重机将2t的货物从地面提到了房顶上 起重机用的力有成效 一匹马拉着一根圆木前进了一段距离 马的拉力有成效 张华用了很大力搬一块大石头，但没有搬动 张华用的力没有成效 小明提一只100N的箱子，从一楼到二楼 小亮提一只100N的箱子，从一楼到四楼 小明与小亮用的力相同，但成效不同 由实例可知：当物体受到______作用并且在______上通过了一段距离，这个力就有了成效； （2）实验探究：功与哪些因素有关； 实验器材：小车、斜面、砝码、弹簧测力计； 实验过程：每次在小车上放不同数量的砝码，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，分别测出拉力F、小车通过的距离s、小车及车上砝码所受的重力G，小车上升的高度h，记录在下表格中： 测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/（N•m） Gh/（N•m） 1 0.7 0.3 2.0 0.1 0.21 0.2 2 1.1 0.6 3.0 0.2 0.66 0.6 3 1.7 0.9 5.0 0.3 1.53 1.5 ①分析表格中的数据可以发现：______； ②实验表明使用斜面提升物体时，______既省力又省距离（填“可能”或“不可能”）； （3）功的定义：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为______，简称______； （4）功的计算公式是______；其中W表示______，F表示______，s表示______； （5）功的单位：在国际单位制中，功的国际单位是______，符号是______；1J=______，物理意义：______。 23.如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示，此时： （1）小车的运动状态如何？运动的速度多大？ （2）10s内人对小车做多少焦的功？ 24. 步行不仅是一种简易的健身运动，而且还能方便地对一些长度进行估测． (1)小华测出自己的步距为0.5m，他从教学楼的一端走到另一端，共走了84步，则教学楼的长度是多少？如果这个过程用时35s，则他的步行速度是多少？ (2)小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小华的质量为50kg，请根据图中小华测量的有关数据，计算他每走一步克服重力所做的功(g取10N/kg)． 25. 如图所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动100m，所用时间为20s．求： （1）自行车行驶的速度？ （2）若自行车质量为10kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg） （3）如果自行车在匀速行驶过程中受到的阻力如图所示．那么行驶100m，小明同学所做的功是多少？ 26.阅读短文，回答问题。 科技赋能文化+航天探月背景 2025年是中国航天与传统文化融合的高光之年，嫦娥六号月球样品研究成果登《自然》封面，揭开月背演化奥秘，而故宫AI玩偶“福墩”、甲骨文智能体“殷契行止”则让千年文化“开口说话”。某校物理社团结合前沿科技开展机械功探究活动：社团成员模拟航天科研人员搬运月球样品实验装置，用100N的水平拉力将质量为20kg的实验箱在水平地面匀速拉动5m；同时为制作非遗文创，成员将重50N的蜀锦布料从桌面匀速提升1.2m至展示架，又手持重20N的AR凤冠冰箱贴静止站立讲解3分钟，向同学普及“科技+文化”知识。古有“上九天揽月”的千古畅想，今有航天科技圆梦星河，物理知识则成为连接传统与科技的桥梁，而机械功的计算与理解，更是探究各类机械运动的基础。 考查标准：考查机械功的概念、做功的两个必要因素、机械功的定量计算，结合2025航天科技与传统文化融合时事，贴合学生社团探究的学习生活场景。 （1）下列情景中，人对物体做了功的是（ ） A. 手持AR凤冠冰箱贴静止站立讲解 B. 水平拉动实验箱在地面匀速运动 C. 将蜀锦布料放在展示架上保持静止 D. 用力推静止的文创展示柜未推动 （2）人对物体做功的两个必要因素：一是_________________，二是____________________. （3） 计算将蜀锦布料匀速提升至展示架的过程中，人对布料做的功为（ ） A. 0J B. 60J C. 50J D. 120J （4）水平拉动实验箱的过程中，拉力对实验箱做的功为多少焦耳？下列计算式正确的是（ ） A. W=20kg×10N/kg×5m B. W=100N×5m C. W=(100N}+200N)×5m D. W=20kg×5m （5）下列关于机械功的说法，正确的是（ ） A. 物体受力就一定有力对物体做功 B. 物体移动距离，就一定有力对物体做功 C. 有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动距离，力才对物体做功 D. 静止的物体，任何力都不对其做功 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.物理学中，把___对物体______的成效叫做机械功，简称功。 2.做功的两个必要因素：一是________________，二是________________。 3.判断力是否对物体做功，需同时满足两个条件：物体必须受到_____的作用，且物体在_________上移动了一段距离。 4.若物体受到力的作用，但在力的方向上_____移动距离，则这个力对物体不做功，这种情况叫做“劳而无功”。 5.若物体不受力，却由于________而移动了距离，这种情况也没有力对物体做功，叫做“不劳无功”。 6.当力的方向与物体运动方向_______时，力对物体不做功（例如：提着水桶水平行走，提力对水桶不做功）。 7.机械功的计算公式为__________，其中各物理量的单位：W表示功，单位是_____（符号：J）；F表示作用在物体上的力，单位是_________（符号：N）；s表示物体在_____上移动的距离，单位是_______（符号：m）。 8.1焦耳的物理意义：用____的力使物体在______上移动____的距离所做的功。 9.用10N的水平拉力使物体在水平方向移动3m，拉力对物体做的功为_____J；若拉力方向竖直向上，物体水平移动3m，则拉力对物体做的功为_____J。 10.用50N的力将重40N的物体竖直向上匀速提升2m，提升过程中对物体做的功为______J；若物体静止在手中，手对物体的支持力做的功为_____J。 11.功的大小只与_____和________有关，与物体的运动速度、运动路径等无关。 12.水平地面上，用15N的力推重100N的箱子，箱子未移动，则推力对箱子做的功为____J；若箱子在推力作用下移动了5m，则推力做功为________J。 （二）强化训练 一．选择题 1.2026年全球首台光量子计算机实现算力突破，计算机工作时，风扇对空气施加的作用力（ ） A. 做了功，因为空气受到了力 B. 做了功，因为空气在力的方向上移动了距离 C. 没有做功，因为空气质量太小 D. 没有做功，因为风扇是静止的 2.下列情景中，重力对物体做功的是（　　） A. 篮球由高处落下 B. 在水平面上做匀速直线运动的小车 C. 足球在水平地面上滚动 D. 悬挂在天花板上的照明灯 3. 如图所示，若把同一个物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A点时，（不计摩擦）则（ ） A.沿着AB用的拉力最小，做功最多 B.沿着AD用的拉力最小，做功最多 C.沿着AD用的拉力最大，做功最少 D. 沿着AB用的拉力最小，三种情况做功一样多 4.下图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是（ ） A. 大力士表演拉汽车前行，此时人拉车的力做了功 B. 起重机吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了功 C. 举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功 D. 足球在水平地面上滚动，足球的重力对足球做了功 5.下列情况中做功最多的是（　　） A. 将200N的一袋大米竖直向上匀速提高10m B. 将200N的木箱用10N的水平拉力使其在水平面上前进10m C. 重为400N的木箱在光滑的水平面上匀速移动10m D. 大力士用力举着800N的杠铃不动 6.某学生用100牛力将重70牛的铅球抛出15米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是（ ） A. 450焦 B. 300焦 C. 0焦 D. 1500焦 7.小红同学用20N的水平力推课桌，课桌在水平地面上移动了5m，小红对课桌做的功是（ ） A. 100J B. 0J C. 40J D. 无法计算 8.小刚同学在体育测试中，用100N的力将实心球推出，实心球在空中飞行了10m，小刚对实心球做的功是（ ） A. 1000J B. 0J C. 无法计算 D. 500J 9.下列情境中，力对物体做功的是（ ） A. 用力搬石头但未搬动 B.提着书包在水平路面上匀速行走 C. 用水平力推桌子，桌子向前移动 D.足球在水平地面上滚动，脚对足球的作用力 10.如图，是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是 A.B. C. D. 11．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于（　　） A．6J B．30J C．60J D．90J 12．水平面上的一物块受水平推力的作用，力F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块的速度v与时间t的关系如图乙所示，第6s前后的路面不同。下列选项表述正确的是（　　）    A．物块在0-3s受到的是平衡力 B．物块在3-6s做匀速直线运动 C．与第2s相比，第4s时物块所受的摩擦力减小 D．在6-9s内，水平推力做的功为18J 二．填空题 13.2025年中国“人造太阳”EAST实验时，设备对内部等离子体施加了作用力，若等离子体未在力的方向上移动，则该作用力对等离子体做功为______J，做功的两个必要因素中，是必备条件，二者需（选填“同时满足”/“满足其一”）。 14.学生背着50N的书包在水平操场上行走了100m，书包受到向上的支持力大小为______N，书包在支持力方向上移动距离为______m，支持力对书包做功为______J。 15.2026年低空经济普及后，低空飞行器用1000N的升力将货物竖直向上提升了20m，升力对货物做功为______×10⁴J，若飞行器带着货物水平飞行，升力对货物______（选填“做了”/“没有做”）功，因为______与位移方向垂直。 16.2025年嫦娥六号月球样品研究中，科研人员用2N的力将月球样品沿水平桌面推动了0.5m，推力做功为______J，样品在月球上的重力为地球上的1/6，若在月球上竖直举起样品，举力的方向与位移方向______，举力______（选填“做了”/“没有做”）功。 17.2026年脑机接口商业化应用时，设备用0.1N的力将电极片沿皮肤水平移动了0.05m，该力做功为______×10⁻³J，若电极片竖直放置时，该力竖直向下，电极片水平移动，则力对电极片做功为______J，因为______与位移方向垂直。 18.用40N的水平力推木箱，木箱沿水平方向移动了5m，推力做功为______J，若用同样的力推木箱在粗糙地面上移动相同距离，推力做功______（选填“变大”/“变小”/“不变”），因为做功多少与______无关。 19.2025年中国星链卫星组网时，火箭将卫星送入太空，火箭对卫星的推力做功的两个必要因素是：火箭对卫星有______、卫星在______上通过了距离，若推力为1×10⁶N，上升距离为1×10⁴m，推力做功为______×10¹⁰J。 20. 历史典故“精卫填海”中，精卫衔着石子向上飞时，对石子的作用力______（选填“做了”/“没有做”）功，若石子重0.2N，上升高度为10m，作用力做功为______J，若精卫水平飞行，对石子的作用力做功为______J。 21. 如图所示，用10N的推力，将桌面上重20N的物体由A处水平推动1m到达B处后，停止推动．物体由于_____继续向前运动了0.2m，最后掉到地面C处，在此过程中，推力对物体做功_____ J；重力对物体做功_____J。 三．解答题 22.用如图所示装置“探究光滑斜面做功”，记录的实验数据如（3）表： （1）在实验操作过程中，应沿光滑斜面向上_______拉动物块，从斜面底部拉到最高处； （2）比较第2列和第4列，沿光滑斜面的拉力和物块的重力可知：使用斜面的好处是_______； （3）根据实验次数②，请把表格中①的空缺数据填写完整；（填写在答题纸上） 实验次数 物块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 克服重力做功W/J 沿斜面拉力做功W/J ① 10.0 0.9 _____ 1.5 9.0 _____ ② 10.0 0.9 4.5 2.0 9.0 9.0 ③ 10.0 0.9 3 3.0 9.0 9.0 （4）分析比较第4列和第5列，沿斜面拉力与斜面的长度关系可得结论：_______； （5）进一步分析比较：_______，可得结论：_______。 23.小军体重500 N，他家距离学校2400 m，他骑自行车在水平路面上以4 m/s的速度匀速直线行驶回校．有关数据在下表中列出: 求:(1)行驶过程中，车对地面的压强是多大? (2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做多少功? 24．一辆重为2×104N的电动汽车，以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶4.8km，用时5min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2。求： (1)汽车在5min内的速度； (2)汽车牵引力所做的功； (3)汽车停止行驶后对水平地面的压强。 25. 如图所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶，在5min内行驶了1500m的路程，求： （1）小明骑自行车行驶的速度为多少m/s？ （2）若小明骑车时受到的阻力为50N，该同学骑车行驶5min克服阻力做了多少焦耳的功？ （3）小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm2，则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg） 26.阅读短文，回答问题。 人形机器人+非遗传承背景 2025年春晚，宇树H1人形机器人“福兮”演绎《秧BOT》，融合传统民俗与尖端科技，标志着中国人形机器人跻身全球第一梯队；同年南通非遗扎染智能机器人生产线投产，让传统技艺焕发新生。八年级物理课上，老师以“智能机器人与机械功”为主题开展教学，结合学生的手工实践课场景提出问题：扎染智能机器人工作时，用80N的竖直向上的力将扎染布料匀速提升2m，完成染色工序后，机器人在水平导轨上以0.5m/s的速度匀速移动10m，此过程中机器人对布料的拉力仍为80N；课后学生模仿机器人动作，用60N的力沿斜面将重80N的扎染木板推上高1.5m、长3m的斜面，斜面光滑无摩擦。“工欲善其事，必先利其器”，智能机器人的工作原理离不开物理知识，机械功的分析与计算更是理解机器人运动的关键。 考查标准：考查机械功的概念辨析、做功的两个必要因素的实际应用、不同场景下机械功的计算，结合2025人形机器人与非遗科技融合时事，贴合物理课堂与手工实践的学生学习生活。 （1）扎染智能机器人水平移动布料的过程中，机器人对布料的拉力做了功吗？下列判断及理由正确的是（ ） A. 做功，因为有力作用在布料上，且布料移动了距离 B. 不做功，因为拉力方向与布料移动方向垂直 C. 做功，因为布料在水平方向移动了距离 D. 不做功，因为布料的重力大于拉力 （2）学生用斜面推扎染木板的过程中，推力的方向为___________，木板在____________的方向上移动了距离。 （3）智能机器人将扎染布料匀速提升2m的过程中，对布料做的功为（ ） A. 160J B. 80J C. 0J D. 40J （4）学生沿斜面推木板的过程中，推力对木板做的功为（ ） A. 120J B. 180J C. 240J D. 0J （5）下列情景中，力对物体做功的数值一定为0的是（ ） A. 用水平力推桌子，桌子在水平地面移动 B. 将篮球竖直向上抛出，篮球上升过程中 C. 吊车吊着重物在空中静止不动 D. 用脚踢足球，足球在水平草地滚动 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $