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参考答案
课堂练习 当堂反馈
1.C 2.A 3.B 4.A 5.C 6.200 0 7.8J
同步练习 易学精练
1. C 【解析】推着小车在水平路面上通过一段距离，推力做了功，但重力不做功；用力搬石头，石头没有被搬动，有力但没有距离，所以力没有做功；叉车把货物从地面抬升到一定高度，在重力方向上通过了距离，所以克服重力做了功；提着书包站在水平输送带上通过一段距离，力与距离的方向垂直，所以力不做功。
2. B
3. D 【解析】由题图可知，甲同学对物体的拉力竖直向上，物体在水平方向上移动了距离，即物体没有在力的方向上移动距离，所以甲同学对物体没有做功，即做的功为零。乙同学对物体的推力水平向左，物体在推力的作用下移动了10 m，所以乙同学对物体做的功：W＝Fs＝50 N×10 m＝500 J。
4. A 【解析】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，三个功的大小都为W＝Fs，与物体质量、水平面粗糙与否等因素无关，即W1＝W2＝W3，故A选项正确．
5. B 【解析】根据图像可知，物体两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度相同，因此滑动摩擦力相等，拉力也相等，即F1＝F2。从图像中可以判断出相同时间内第②次通过的距离小，根据公式W＝Fs知，相等时间内 W1＞W2。
6. D 【解析】根据机械功原理可知使用任何机械都不能省功。骑自行车上坡常走“S”形路线，路程增加了，力就变小了，所以选D。
7. A 【解析】根据功的原理，在不计绳重和摩擦时，使用定滑轮提升重物做的功等于直接用手提升重物所做的功，即W＝Gh；在人沿水平方向移动4 m时，物体上升的高度：h＝－3 m＝2 m，即Gh＝100 N×2 m＝200 J。
8. C 【解析】重心升高的高度：h＝65 cm－＝5 cm＝0.05 m，每走一步克服重力做的功为W＝Gh＝mgh＝50 kg×10 N/kg×0.05 m＝25 J。
9. 做 不做 【解析】小球从A点向B点摆动的过程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移动了距离，所以小球受到的重力对小球做了功；细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的作用下移动距离，故细绳对小球的拉力没有做功。
10. 10 0 J 100 J 100 J
11. 8
12. (1)4.5 (2)0.45 【解析】(1)钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数等于钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5 N．(2)当弹簧测力计移动5 cm时，钩码开始上升，弹簧测力计移动15 cm时，钩码升高10 cm；则W＝Fs＝Gh＝4.5 N×0.1 m＝0.45 J。
13. (1)9 (2)刻度尺 弹簧测力计 匀速直线 (3)利用斜面做的功等于不用斜面直接用手做的功
14.解： (1)小丽受到的重力为G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N。 (2)小丽每跳起一次做的功为W1＝Gh＝500 N×0.05 m＝25 J。 (3)跳150次克服重力做的功为W＝150W1＝150×25 J＝3750 J。
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沪粤版物理九年级上册
第十一章 机械功与机械能
11.1 怎样才叫做功
知识梳理 典例精讲
知识点一 功
1.功的概念：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
2.做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
3.判断力是否做功时，注意三个方面
(1)“不劳无功”：物体没有受到力的作用，由于惯性通过了一段距离，没有力做功(F=0 N).例如踢出去的足球在地面上滚动了一段距离，此时脚不再对足球施加力的作用，故运动员不再对足球做功。
(2)“劳而无功”：物体受到力的作用，但没有移动距离(即s=0 m)，这时力对物体没有做功。例如举重运动员举着杠铃不动。
(3)“垂直无功”：物体受到力的作用，也移动了距离，但移动的方向与力的方向垂直，这个力不做功。例如提着水桶水平前进。
温馨提示：阻力和物体的运动方向相反，其作用是阻碍了物体的运动，我们说物体克服阻力做了功。比如竖直向上抛出的篮球，在上升过程中篮球克服重力做功。
例1 如图所示的情景中，关于力对杯子做功的描述正确的是( )
A.用力推杯子，杯子没动， B.托着杯子长时间不动，
推力对杯子做功了 托力对杯子做功了
C.托着杯子水平向右移动， D.托着杯子竖直向上移动，
托力对杯子做功了 托力对杯子做功了
【解析】在A、B选项中，杯子均没有在力的方向上通过距离，故力不做功；C选项中，手对杯子的力是向上的，但杯子移动的距离是向右的，杯子移动的距离并不在手对杯子的托力的方向上，所以托力不做功；D选项中，杯子在手的托力的方向上移动了一段距离，所以手的托力做了功。
【答案】 D
注意：判断一个力是否做了功，必须满足做功的两个必要因素，一是有力作用在物体上，二是物体在这个力的方向上通过的距离，两个因素缺一不可，否则力就没有做功。
知识点二 功的计算
1.功的计算：物理学中规定，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.即：功=力×距离。
2.计算表达式：如果用W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离，表达式为：W=Fs。
3.功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛(N)，距离的单位是米(m)，功的单位是牛·米(N·m)。功的单位有一个专门的名称叫做焦耳，符号为J.这是为了纪念英国物理学家焦耳而命名的。1 J=1 N·m。
4.在利用功的计算公式进行计算时，应注意的三个问题
(1)要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式中的F是作用在物体上的力，公式中的s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的距离”，即注意“F”和“s”的同体性和同向性，否则在计算功时容易出错。
(3)W=Fs中的力F是使物体沿着力的方向移动距离s过程中，始终作用在物体上的力(同时性)，其大小和方向是不变的 。
温馨提示： 在计算功时单位要统一。力的单位是牛顿(N)，距离的单位是米(m)，功的单位才是N·m，也就是焦耳。
例2 如图所示，冰壶从出发点A被运动员推着运动6 m后，在B点被推出，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。
【解析】力是改变物体运动状态的原因，被推出去的冰壶停下来，是由于冰面对冰壶有摩擦阻力；冰壶从出发点A被运动员推着运动6 m到达投掷线，运动员对冰壶做的功W=Fs=10 N×6 m=60 J；冰壶从B点到O点的过程中是由于惯性而向前运动，所以运动员对冰壶没有做功。
【答案】 冰面对冰壶有摩擦阻力 60
注意： 在进行功的计算时，要搞清研究对象，明确要计算哪个力所做的功，一定要用这个力乘物体在该力的方向上通过的距离。
知识点三 机械功的原理
1.机械功原理内容：研究表明，省力的机械必然费距离；省距离的机械则一定费力；既省力又省距离的机械是不存在的，也就是说，使用任何机械都不能省功，这就是机械功原理。
2.使用机械的目的：任何机械都不省功，但我们有时需要省力，有时需要省距离，因此经常使用各种机械是为了省力或省距离。
例3 如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为和，所做的功分别为和。则( )
， ，
， ，
【解析】斜面是一个省力机械，省力但费距离.由于斜面光滑，不受摩擦力，根据机械功原理可知，拉力所做的功等于克服重物重力所做的功.同一重物上升的高度相同，故克服重力做的功相同，所以拉力所做的功相同，，即，又因为，所以.故A选项正确。
【答案】 A
注意：解答关于机械功原理的问题时，应该善于从题意中获取隐含条件，“不计摩擦和机械自重等因素”，这就意味着人对机械所做的功等于机械对重物所做的功。
课堂练习 当堂反馈
1.（知识点1）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 图甲：提着滑板在水平路面上前行
B. 图乙：搬而未起
C. 图丙：推着小车向前运动了一段距离
D. 图丁：举着杠铃静止不动
2.（知识点1）下列实例中，有力对物体做功的是（ ）
A. 跳水运动员从跳台跳下
B. 背着书包在水平路面上前进
C. 举市运动员举起杠铃停在空中
D. 小球在光滑水平而上滚动
3.（知识点2）小华同学重50 kg，从地面走上10 m高的4楼多媒体教室，每层楼台阶长度均为5 m，估计她克服重力做的功大约为( )
A. 500 J B.5000 J C. 7500 J D. 10000J
4.（知识点3）人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功为W1，若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度时人的拉力为F2,所做的功是W2，下列说法正确的是( )
A. W2一定大于W1 B. W2可能等于W1
C.只有F2大于F1, W2才大于W1 D. F1一定大于F2
5.（综合题）小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙。关于做功大小的下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
6.（知识点2）在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m。拉力做的功为________J，重力做的功为________J。
7.（知识点2）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度运动了2s，弹簧测力计的示数为5N，拉力F做功为 。
同步练习 易学精练
一、选择题
1. 以下四幅图中，克服物体重力做功的是( )
甲 乙 丙 丁
A. 图甲：推着小车在水平路面上通过一段距离
B. 图乙：用力搬石头，石头没有被搬动
C. 图丙：叉车把货物从地面抬升到一定高度
D. 图丁：提着书包站在水平输送带上通过一段距离
2. 一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A. 0.1 J B. 1 J C. 10 J D. 100 J
3. 如图所示是甲、乙两同学对物体做功的情况，下列说法正确的是( )
A. 甲做功为500 J，乙做功为1500 J B. 甲做功为零，乙做功为零
C. 甲做功为500 J，乙做功为1000 J D. 甲做功为零，乙做功为500 J
4. 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，下列说法正确的是( )
光滑水平面 粗糙水平面 粗糙斜面
A. W1＝W2＝W3 B. W1＜W2＝W3 C. W1＜W2＜W3 D. W1＝W2＜W3
5. 小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s－t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相等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
6. 骑自行车上坡的人常走“S”形路线，这是为了( )
A. 可以省力、省功 B. 不能省力、省功
C. 不能省力，但可以省功 D. 能省力，但不能省功
7. 小华同学用一个距离双手3 m高的定滑轮拉住重100 N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4 m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功( )
A. 200 J B. 300 J C. 400 J D. 500 J
第7题 第8题
8. 步行是一种简易的健身运动，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50 kg，根据图中对小华测量的有关数据，可计算他每走一步克服重力所做的功为(g取10 N/kg)( )
A. 30 J B. 300 J C. 25 J D. 250 J
二、填空题
9. 如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球________功，细绳对小球的拉力________功。(均选填“做”或“不做”)
第9题 第10题
10. 如图所示，在水平地面上，小明用10 N的水平力推重为50 N的木箱匀速向右移动10 m。在此过程中，木箱受到的摩擦阻力为________N，重力对木箱做功________，推力对木箱做功__________，小明克服摩擦力所做的功为__________。
11. 如图所示，用10 N的水平拉力拉重为20 N的物体沿水平方向做匀速直线运动。若5 s内拉力对物体做了80 J的功，则在这一过程中，物体沿水平方向运动了________m。
第11题 第12题
12. 某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力。他从如图甲所示位置(此时指针指零刻度线)开始将测力计缓慢竖直向上提起，记下测力计移动的距离h和对应的读数F，并描出F－h图线如图乙所示。试回答下列问题：
(1)钩码的重力为________N。
(2)当h＝15 cm时，弹簧测力计对钩码所做的功为________J。
三、实验探究题
13. 如下表所示是小宇同学进行斜面探究活动时记录下来的数据，实验装置如图所示。
测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/(N·m) Gh/(N·m)
1 3 2 20 0.3 6 6
2 4.5 2 30 0.3 ____ 9
3 6 2 40 0.3 12 12
(注：F是拉力的大小，s是小车通过的距离，G是小车所受的重力，h是上升的高度)
(1)将表格中的数据填写完整。
(2)s和h是用__________测量的，G是用________________测量的，测量F时要求小车做________________________________________________________________________运动。
(3)小宇同学通过探究得到的实验结论是：_____________________________________________。
四、计算题
14. 小丽参加体育测试，在跳绳测试中，1 min跳了150次，每次跳起的高度为5 cm，小丽的质量为50 kg。求：(g取10N/kg)
(1)小丽受到的重力是多少牛。
(2)小丽每跳起一次做多少功。
(3)小丽每跳150次做多少功。
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