第十一章功和机械能第1节功课件2021-2022学年人教版物理八年级下册（共53张PPT）

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第1节 功
第十一章 功和机械能
1、知道力学中做功的含义,理解做功包含的两个必要因素,并能 判断力对物体是否做功。
2、明确计算功的大小的表达式,以及表达式中每个物理量的物理意义和单位，能应用公式W=Fs进行简单计算。
3、理解克服重力做功和克服摩擦做功。
重点：
功的概念与计算。
难点：
判断力对物体是否做功以及克服某个力做功。
1力是物体对物体的作用，力的三要素指力的大小、方向、作用点。
2.惯性是物体本身的一种性质，它不是力。
3.实际生活中，做匀速直线运动的物体一定受到平衡力的作用。
4.物体所受重力的大小G=mg，方向竖直向下。
F
S
F
小车在推力作用下，沿推力的方向运动了一段距离
物体在绳子拉力的作用下升高
共同点
S
F
F
小车在推力作用下，沿推力的方向运动了一段距离
物体在绳子拉力的作用下升高
相同点：
1、物体受到了力的作用；
2、物体沿力的方向上移 动了一段距离。
F
S
F
力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，我们说这个力对物体作了功。
功
人推车
F
F
一、功
推力对车做了功
1、定义：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，这个力就对物体做了功。
2、功的符号：W ，
3、单位：焦耳简称焦，单位符号：J
S
s
F
F
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
（2）做功的两个必要因素
一是必须有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动一段距离。
两者同时满足，缺一不可。
以小组为单位讨论下面几个例子中人是否做了功，并说明理由。
（3）人搬着箱子在水平路面上前行。
（1）人用力搬大石头而没搬动。
（2）冰壶在光滑的冰面上滑行。
不做功的三种情况
没有做功（劳而无功）
分 析
如：人用力搬大石头而没搬起来
1、有力作用在物体上，但物体没有动。力对物体不做功。
s＝0
F≠0
没有做功（不劳无功）
分 析
如：冰壶由于惯性，在光滑的冰面上滑行
s ≠ 0
F = 0
2、物体在运动方向上不受力，而是由于惯性移动了一段距离。
如：搬着箱子在水平路面上前行
F≠ 0
分 析
s≠ 0
没有做功（垂直无功）
3、有力作用在物体上，物体也移动了一段距离。但力的方向与运动方向垂直。
F
s
F S
功的计算
1、定 义：
功等于作用在物体上的力（F）与物体沿力的方向移动的距离（s）的乘积。
二、功的计算
2、定义公式：W=FS
变形公式： F=
其中：
W表示功，单位J ；F表示力，单位N；S表示距离，单位m
W
S
S =
W
F
点拨
应用功的计算公式时,必须注意以下三点
① F与s具有同时性。
即在受力的同时移动了距离，移动距离的同时受了力
点拨
② F与S具有同向性。
公式W=Fs中，F是作用在物体上的力, s是物体在力F的方向上通过的距离。
例如:某运动员用500N的力将足球踢出20m。
若用公式W=FS=500N×20m=10000J计算就是错误的,
因为踢球的力的作用距离并不是20m，球离开脚是由于惯性向前运动。
③ F与S具有同体性,
即F与s对应同一个研究对象。F是使物体沿力F的方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力,它的大小和方向都是不变的。
做 功 的 两 种 情 况
重难点剖析
1、力对物体做功
力和物体的运动方向一致，称为力对物体做功。
即 W = F S
（1）克服物体重力做功
在力的作用下（或由于惯性）物体沿重力的反方向运动，称为克服重力做功。
计算公式：W = G h，
其中：
G是物体的重力（N），h是物体被提升的高度（m）
2、克服某个力做功
（2）克服摩擦力做功
物体在不光滑的物体上运动，所做的功称为克服摩擦力做功。
计算公式：W = f s，
其中：
f 表示摩擦力（N）,s 表示沿摩擦力的反方向移动的距离（m）
做 功 的 两 种 情 况
力对物体做功 克服某个力做功
力和物体的运动方向一致称为力对物体做功。 克服重力做功 克服摩擦力做功
在力的作用下物体沿重力的反方向运动，称为克服重力做功。计算公式：W = G h 由于惯性物体在不光滑的物体上运动，所做的功称为克服摩擦力做功。计算公式：W = f s
1、判断下列说法是否正确，并说出为什么。
(1)苹果从树上落下，重力对苹果做了功。（ ）
(2)汽车的牵引力使汽车水平前进，牵引力对汽车做了功。（ ）
(3)人推货车，货车不动，人对货车做了功。（ ）
(4)拉动小车在水平面上移动一段距离，桌子的支持力对小车做了功。（ ）
(5)用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做了功。（ ）
2、如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
A. 提着水桶水平行 B. 用力搬起箱子
C. 举着杠铃原地不动 D. 推石头没有推动
3、在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,此过程中,重力所做的功是____ J,拉力所做的功是____ J。
4、 某足球运动员在水平方向用25 N的力，将10 N的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中，脚对球所做的功为（ ）。
A．750 J B．300 J
C．450 J D．0
5、（2020·邵阳）一物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s，拉力F大小为5N，4s内拉力F做的功为（ ）。
A．1J B．3J C．2J D．4J
6.如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（ ）。
A．文具盒所受重力对它做了功；
B．文具盒所受支持力对它做了功；
C．文具盒所受的推力F对它做了功；
D．在此过程中没有力对文具盒做功
7、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路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C.抛出手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
8．下面是参加2017年5月的体能测试中涉及到的物理知识，其中说法中正确的是(　 　)
A．1 min跳绳——由跳绳时重心上升高度与时间的图象可知，每次跳绳人做功约为30 J
B．立定跳远——人用力蹬地才能起跳，说明力是物体运动的原因
C．掷实心球——在最高点B时实心球处于平衡状态
D．800 m测试——到达终点时人不能马上停下来，因为人跑动速度越大，惯性越大
9、如图，A，B，C三个物体的质量关系是mA>mB>mC ， 它们在同样大小的力F作用下，并沿力的方向移动相同的距离S，则力F对三个物体所做的功( )
A. 一样多 B. 对A做的功最多
C. 对B做的功最多 D. 对C做的功最多
10、甲、乙两物体都在水平地面上，它们重量之比G甲﹕G乙=4﹕3，受到水平拉力之比F甲﹕F乙=4﹕3，在某一段时间里通过的路程之比S甲﹕S乙=3﹕4，则拉力所做的功之比是（ ）
A．W甲﹕W乙=3﹕4
B．W甲﹕W乙=4﹕3
C．W甲﹕W乙=9﹕16
D、 W甲﹕W乙=1﹕1
11、如图是小明自制的弹弓，小明站在楼上用20N的力将弹弓的橡皮筋拉伸15cm，将质量为20g的小石块沿水平方向射出20m，弹弓距离地面的高度为7m，关于此过程说法正确的是（ ）
A．橡皮筋弹射石块时，对石块做的功为3J
B．橡皮筋弹射石块时，对石块做的功为400J
C．橡皮筋对石块没有做功
D．石块下落过程中，重力做功为1.4J
12、用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（ ）
A．F1＞F2 W1＞W2
B．F1＜F2 W1＜W2
C．F1=F2 W1＞W2
D．F1=F2 W1＜W2
13、（2020中考）如图，某同学用大小为F的水平推力，推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运动的距离为s时，关于做功的判断正确的是（ ）
A.木箱受到的重力做功大小为Gs
B.木箱受到的地板摩擦力做功大小为Fs
C.木箱受到的合力做功大小为Fs
D.木箱受到的地板的支持力做功大小为（F+G)s
14、如图所示,在水平面上,AB段较光滑,BC段较粗糙,且AB=BC=20 m,用10 N的水平恒力F推着重为100 N的物体M,由A点运动到C点,在AB段、BC段上推力做的功分别为W1、W2,则W1、W2的大小关系是(　　) A.W1=W2
B.W1>W2
C.W1D.无法确定
15．如图所示，一长方体木块，置于同一粗糙水平面上，甲图木块竖放，乙图木块平放，丙图木块平放并在其上加一重物，在甲、乙、丙三种情况下，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，正确的是(　 　)
A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＞W乙＞W丙
C．W甲＜W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
D
16．如图所示，冰壶从出发点A被运动员推着运动6 m后，在B被推出，沿冰道运动30 m到O点停下来。被推出去的冰壶停下来，是由于_______________，从A点到O点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10 N，运动员对冰壶做的功是_______J。
17、如图所示，A、B、C三个物体的质量关系为，mA＜mB＜mC，它们在同样大小的力F 作用下，都沿着力F的方向移动了相同的距离，比较力F对三个物体做功大小关系是___________。
18、
19、如图甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为　　N，
0~6s内拉力F做的功是　　J。（g＝10N/kg）
20、在测量钩码所受的重力时，小吴用弹簧测力计从图甲所示位置开始竖直向上缓缓提升，弹簧测力计的示数F与弹簧测力计上升高度h之间的关系如图乙所示．则钩码的重力大小为________N；弹簧测力计从开始上升到高度为16 cm时，弹簧测力计对钩码所做的功是________J.
21、如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3s，F对物体做的功为 J，3～6s物体受摩擦力大小为 ．6—9s推力做的功为 N
22．人们常用机器人潜入水下捞起沉船上的物体。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)
(1)某时候机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03 m3、密度为2.5×103 kg/m3的实心物体静止不动，该力的大小是多少？
(2)若机器人在水下30 m处将该物体做匀速竖直向上运至水面需时间150 s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图所示，求：
①物体上升的速度是多少？
②这个过程动力F对物体做了多少功？