内容正文:
三、功
1.对物体做功有两个必要因素:一是_________________________;
二是_________________________.功的计算公式是_______.功的国际单位是_____,简称___,符号是_____.把一个鸡蛋从地面捡起并举过头顶,在这一过程中人对鸡蛋做的功大约是__.
作用在物体上的力
物体在力的方向上运动的距离
W=FS
焦耳
焦
J
1J
内容梳理
2.分析如图所示的生产、生活中的一些实例在这些实例中,力对物体做了功的是 ( )
(a)(b) B.(a)(c)
C. (c)(d) D.(b)(d)
B
3.在2 N的水平拉力F作用下,重4 N的小车在水平地面上匀速向前运动了10m,此过中重力对它做的功是_____J,拉力F所做的功是_____J.
0
20
4.建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示.在匀速起吊重4.2x103 N的物体 ,物体5s内上升了6m,此过程中有用功为_____________J钢丝绳移动的速度为______m / s .
2.52x104
3.6
◆辨别力是否做功的方法
对物体做功由两个因素决定:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上运动的距离,两者缺一不可.
◆学习功时运用的研究方法
(1)分析人举重、马拉车等实例,归纳总结出功的概念。
(2)分析用斜面提升重物等实例,归纳得出:使用机械时,省力但要费距离,省距离但要费力,即使用任何机械都不能省功,体现了一种“守恒”的思维方法。
思维导航
下列三类情况中,力没有做功:
①物体没有受到力的作用,而由于惯性通过了一段距离.例如:人踢足球,球受力运动飞出去,足球离开脚后由于惯性继续向前运动.在球运动的过程中,只受重力和空气的阻力.因此,人虽将球踢出去,但在球飞行的过程中人未对球做功.
②物体虽然受到力的作用,但处于静止状态;.例如,放在桌子上的书,受到重力和支持力 的作用却静止在桌子上,因此,重力和支持力没有对书做功.
③力的方向和物体运动的方向垂直,该力未对物体做功.例如:人拎着书包在教室中走动,书包虽然受到手的拉力,但拉力的方向竖直向上,与书包运动的方向垂直,所以手的拉力没有对书包做功.
(1)功的大小用公式w=FS计算.力对物体做功的多少只与F、s这两个因素有关,与物体的运动状态无关,与物体质量的大小、接触面的粗糙情况也没有直接的关系.
(2)在重力作用下,重为G的物体下落高度为h,重力对物体做功的大小可用公式W=Gh计算。此公式也适用于把重为G的物体匀速举高h,计算外力对物体做功的大小。(“学以致用"第8题、第12题)
◆功的计算方法
5.如图所示,甲和尚用400N的拉力将重物匀速提升2m,乙和尚用100N的拉力将重物匀速提升4m.关于“甲、乙两个和尚谁损耗的能量大些”这个问题,同学们进行了如下讨论:
学生甲认为甲损耗的能量大,因为他用的力大.
学生乙认为乙损耗的能量大,因为他将重物提升的距离较大.
学生丙认为甲损耗的能量大,因为他用的力与物体在力的方向上移动距离的比值较大……
以上讨论中,你支持__同学的观点,理由是___
丙
他们损耗能量的大小决定于他们所用的力与在力的方向上移动距离的乘积
6.如图(a)所示,木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动,在相同水平面上两次拉动木块得到的s﹣t关系图像如图(b)所示.在相同时间内,拉力所做的功W1、W2的大小关系是 ( )
A. W1<W2
B. W1=W2
C. W1>W2
D. W1=2W2
C
问题解决
7.小华用10 N的水平拉力将重300 N的箱子沿水平地面匀速移动了10 m,小明将这只箱子匀速举高1 m,则小华同学对箱子做功______J,小明对箱子做功________J.
100
300
8.质量为60 kg的中学生从教学楼的一楼匀速登上二楼,若楼层高3.5 m,则他登楼做的功为_______J.(g取10 N/kg)
2100
9.钓鱼是人们喜爱的休闲活动之一。
(1)钓鱼时,若其他条件不变,鱼竿长度越长,则手提鱼竽的力越 。
(2)钓鱼者将一条重为5 N的鱼从水面提高2 m,再沿水平方向移动1m. 在这一过程中,他克服鱼的重力做功 J。
大
10
10.下列实例中,力对物体没有做功的是 ( ) A .起重机向上吊起货物
B .小明沿斜面向上拉动物体
C .小华用力推石头,但石头不动
D .小红背着书包上楼
C
11.某人用力把一个重10 N的冰块水平抛出,冰块在水平的冰面上滑行了40 m后停下来.则在冰块滑行的过程中 ( )
A.人对冰块做了400 J的功
B.重力对冰块做了400 J的功
C.人和重力都没有对冰块做功 D.以上说法都不对
C
12.小明将掉在地上的物理课本捡回桌面,在这一过程中他所做的功最接近于 ( )
A.0.02 J
B.0.2 J
C.2 J
D.20 J
C
13.如图(a)所示,水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用,其F-t他
V-t的图像分别如图(b)(c)所示,由图可知,0-3s内推力对物体做功 J,
9-12s内推力对物体做功 J.
0
54
14.水平桌面上的甲、乙两物体,所受的水平推力分别为F甲和F乙,在推力方向上移动的距离分别为s甲和S乙.若F甲:F乙=3:2,S甲:S乙=4:5,则F甲和F乙对物体所做的功W甲和W乙之比为 ( )
A.6:5
B.5:6
C.15:8
D.3:10
A
15.如图所示,用大小为120N的力F将重为G的物体匀速提升2m,动滑轮重为10N,不计绳重及摩擦,求:
(1)绳子自由端移动的距离.
(2)拉力F所做的功.
(3)滑轮组对物体做的功.
解:(1) S=2h
(2) W=FS
=2×2m=4m
=120N×4m
=480J
=
G物
2
+G动
∴F
(3)∵不计摩擦和绳重
∴G物
=2F-
G动
=2×120N-10N
=230N
W’=G物h
=230N×2m
=460J
$