第十一章 功和机械能
第1节 功
1．理解功的两个必要因素。
2．记住功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单的计算。
3．了解功的原理。
力学中的功
自主预习
力学里所说的“功”具有“成效”的意思，从力与运动的关系出发，功包含两个必要因素：一个是有力作用在物体上，另一个是物体要在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
合作探究
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？
1．人搬石头，但没有搬动：没有做功。
2．冰块在水平光滑的冰面上匀速滑动：没有做功。
3．起重机匀速吊起重物：做了功。
4．起重机吊着重物沿水平方向匀速移动了一段距离：没有做功。
5．用力将木块沿斜面匀速拉上一段距离：做了功。
6．一同学在讲台前提起一桶水，然后在水平方向上移动一段距离。在整个过程中手对水桶做了功吗？
在讲台前提起水桶时做了功，在水平方向上移动时没有做功。
学习点拨
下列三种情况力没有对物体做功：
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的杠铃举在头顶，尽管很累，也很辛苦，但此时不做功，运动员只有在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”，所以提力没有对水桶做功。
巩固练习
1．下列选项中，所提到的力没有做功的是( D )
A．物体在绳子拉力作用下升高
B．静止的小车在拉力作用下运动起来
C．汽车在刹车阻力的作用下速度减慢
D．人用力搬石头，石头不动
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( C )
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
功的计算
自主预习
1．在物理学中，把力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫作功。
2．计算力对物体做的功的公式是W＝Fs，功的国际单位是焦耳，符号是J。
合作探究
完成下列两小题，说说功的计算要注意的事项：
1．重150 N的物体在50 N的水平方向的拉力的作用下，沿水平地面前进10 m后拉力消失，物体又由于惯性向前滑动了2 m、则拉力做的功是500J，重力做的功是0J。
2．小明提着一个重10 N的水桶，由一楼走上二楼，又沿水平走廊前进了5 m，在这一过程中，小明对水桶做了30J的功。(一层楼高3 m)
分析：提水桶上楼，水桶受到提力方向竖直向上，大小等于10N，水桶的运动方向是竖直向上，移动距离等于3m。
学习点拨
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做的功。要用所需要的力乘以物体在该力的方向上移动的距离。
2．公式中的F是作用在物体上的力，s为物体在F的方向上移动的距离。
巩固练习
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( B )
A．30 000 J B．3 000 J C．300 J D．30 J
2．起重机将1 000 N的重物匀速竖直提升3 m后，又把重物水平移动了1 m，则起重机对重物所做的功是( C )
A．1 000 J B．2 000 J C．3 000 J D．4 000 J
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( C )
A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2＝W3
C．W1＝W2＝W3 D．W1＝W2＜W3
4．将重力为10 000 N、体积为0.2 m3物体在水中匀速提高2 m(未露出水面)，求拉力做的功。(g取10 N/kg)
解：物体在水中受到的浮力：
F浮＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m3
＝2 000 N；
物体受到的拉力：
F拉＝G物－F浮＝10 000 N－2 000 N＝8 000 N；
拉力做的功：W＝F拉s＝8 000 N×2 m＝16 000 J第十一章 功和机械能
第1节 功
1．理解功的两个必要因素。
2．记住功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单的计算。
3．了解功的原理。
力学中的功
自主预习
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。
合作探究
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？
1．人搬石头，但没有搬动： 。
2．冰块在水平光滑的冰面上匀速滑动： 。
3．起重机匀速吊起重物： 。
4．起重机吊着重物沿水平方向匀速移动了一段距离： 。
5．用力将木块沿斜面匀速拉上一段距离： 。
6．一同学在讲台前提起一桶水，然后在水平方向上移动一段距离。在整个过程中手对水桶做了功吗？
学习点拨
下列三种情况力没有对物体做功：
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的杠铃举在头顶，尽管很累，也很辛苦，但此时不做功，运动员只有在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”，所以提力没有对水桶做功。
巩固练习
1．下列选项中，所提到的力没有做功的是( )
A．物体在绳子拉力作用下升高
B．静止的小车在拉力作用下运动起来
C．汽车在刹车阻力的作用下速度减慢
D．人用力搬石头，石头不动
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
功的计算
自主预习
1．在物理学中，把 叫作功。
2．计算力对物体做的功的公式是W ，功的国际单位是 ，符号是 。
合作探究
完成下列两小题，说说功的计算要注意的事项：
1．重150 N的物体在50 N的水平方向的拉力的作用下，沿水平地面前进10 m后拉力消失，物体又由于惯性向前滑动了2 m、则拉力做的功是 J，重力做的功是 J。
2．小明提着一个重10 N的水桶，由一楼走上二楼，又沿水平走廊前进了5 m，在这一过程中，小明对水桶做了 J的功。(一层楼高3 m)
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 m。
学习点拨
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做的功。要用所需要的力乘以物体在该力的方向上移动的距离。
2．公式中的F是作用在物体上的力，s为物体在F的方向上移动的距离。
巩固练习
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．30 000 J B．3 000 J C．300 J D．30 J
2．起重机将1 000 N的重物匀速竖直提升3 m后，又把重物水平移动了1 m，则起重机对重物所做的功是( )
A．1 000 J B．2 000 J C．3 000 J D．4 000 J
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10 000 N、体积为0.2 m3物体在水中匀速提高2 m(未露出水面)，求拉力做的功。(g取10 N/kg)
