第1节 功 学案
知识点1 功的认识
力学里所说的“功”具有“____________”的意思,从力与运动的关系出发,功包含两个必要因素:一个是____________________________________,另一个是____________________________________________,二者缺一不可。
1、下列哪种情况力对物体做了功?哪种情况力对物体没有做功?为什么?
下列三种情况力没对物体做功:
1. 劳而无功:有力作用在物体上,但是物体没有移动。如举重运动员将很重得刚铃举在头顶,尽管很累,也很辛苦,但此时不做功,运动员只有上举的过程中才对杠铃做了功;
2. 不劳无功:物体靠惯性移动一段距离,并不是受到力的作用向前运动。如抛出的篮球,会向前飞行一段距离,但人已经“无能为力”,所以这个过程中人不会对篮球做功;
3. 垂直无功:力的方向与物体的运动方向垂直,该力没有做功。如手提桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到了手的提力作用,由于提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平方向走得再远,手的提力对水桶没有“成效”,所以提力没对水桶做功。
典例1、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
典例2、水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是( )
A.文具盒所受重力做了功 B.文具盒所受支持力做了功
C.文具盒所受拉力做了功 D.没有力对文具盒做功
知识点2 功的计算
1.定义:在物理学中,把________________________________________叫做功。
2.公式:________,功的国际单位是________。
3、完成下面两小题,说说功的计算要注意的事项:
(1)重150N的物体在50N的水平方向的拉力的作用下,沿水平地面前进10m后拉力消失,物体又由于惯性向前滑动了2m、则拉力做的功是________,重力做的功是:________。
(2)小明提着一个重10N的水桶,由一楼走上二楼,又沿水平走廊前进了5m,在这一过程中,小明对水桶做了________J的功。(一层楼高3m)
分析:提水桶上楼,水桶受到提力方向________,大小等于________N,水桶的运动方向是________移动距离等于________。
进行功的计算时要注意以下问题:
1.要弄清研究的对象,明确要计算哪个力所作的功。要用所需要的力乘以物体在该力的方向上通过的距离。
2.公式中的F是作用在物体上的力,s为物体在F的方向上通过的距离。
典例3、质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行,将原木运到了3 000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马的水平拉力做的功。
典例4、小龙背着质量为25kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼,又沿着走廊水平走了5m到达实验室.每层楼高3m,小龙对实验器材做功________J。若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500J,则小龙自身体重________kg。(g=10N/kg)
典例5、图甲为某地距离传感器发出和接收超声波信号检测汽车速度的示意图。
(1)已知超声波的速度为340m/s,某次检测车速时,传感器发出至接收超声波信号用了0.4s,问超声波信号遇到汽车时,汽车与传感器之间的距离是多少米?
(2)如果将距离传感器与计算机连接,可 以将物体运动的距离(s)—时间(t)图象显示在计算机的屏幕上。利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离(s)—时间(t)图象如图乙所示,请在丙图中画出汽车运动的速度(v)—时间(t)图象。
(3)若汽车运动中所受阻力大小为3 000N,根据第(2)问中汽车运动距离(s)—时间(t)图象提供的信息,求汽车在10s内牵引力所做的功。
1、一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近( )
A.30000J B.3000J C.300J D.30J
2.起重机将1000N的重物匀速竖直提升3m后,又把重物水平移动了1m,则起重机对重物所做的功是( )
A.1000J B.2000J C.3000J D.4000J
3.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. W1<W2<W3 B. W1<W2=W3
C. W1=W2=W3 D. W1=W2<W3
4.将重力为10000N、体积为0.2立方米的物体在水中匀速提高2m(未露出水面),拉力做的功多少焦?(g取10N/kg)
第十章 第3节 浮力的应用 学案 参考答案
知识点1 功的认识
成效、贡献 有力作用在物体上 物体要在力的作用下通过一段距离
典例1、A
典例2、C
知识点2 功的计算
1、力与在力的方向上移动的距离的乘积
2、 W=Fs J
3、 (1) 1 500J 0J
(2) 300 竖直向上 10 竖直向上 3m
典例3、解:雪橇在平直路面上做匀速直线运动,马的拉力 F 与摩擦力F摩大小相等,即
F =F摩=800 N
雪橇沿拉力的方向移动的距离
s=3000 m
所以,马的水平拉力做的功
W=Fs=800 N×3000 m=2.4×106 J
马的水平拉力做的功是2.4×106 J。
典例4、1500J 50kg
典例5、(1)68m (2) (3)9×105J.
1B 2C 3C
4解:物体在水中受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2000N
物体受到的拉力F拉=G物-F浮=10000N-2000N=8000N
拉力做的功W=F拉h=8000N×2m=16000J