人教版物理八年级下册
第十一章 功和机械能
第1节 功
自主预习 教材感知
知识点一 机械功
功的初步概念：如果一个 作用在物体上，物体在这个 的 上移动了一段 ，就说这个 对物体做了 。
功：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，用字母“W”表示。
知识点2 怎样才算做功
功包含的两个必要因素：一是 ，二是物体在 移动的距离。
理解力对物体做功：判断力是否做了功，必须同时满足做功的两个必要因素，缺一不可。下列三种情况，力对物体没有做功：①用力推或拉物体现物体没动，称为“劳而无功”；②如果物体由于惯性在一定方向移动了一段距离，称为“不劳而功”；③作用在物体上力的方向与物体运动的方向垂直，称为“垂直无功”。
知识点3 功的计算
功的计算：功等于 与物体在力的方向上移动的 的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。
功的计算公式：W= 。
功的单位：用F表示力，单位是牛（N），用s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛?米，它有一个专门的名称叫 ，简称焦，符号是J，1 J=1 。
在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时：计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。
功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。
当不考虑摩擦、机械自身重等因素时：人们利用机械所做的功（Fs）等于直接用手所做的功（Gh），这是一种理想情况，也是最简单的情况。
课后提升 精学精练
1．在国际单位制中，功的单位是（ ）
A．N （牛） B．Pa （帕） C．W（瓦） D．J（焦）
2．下列说法中正确的是（ ）
A．作用在物体上的力越大，物体移动的距离越大，力做的功一定越大
B．对物体做的功越大，物体受到的力一定越大
C．力的大小一定时，力对物体所做的功与物体移动的距离成正比
D．以上说法都不对
3．下列情况中做功一定为1焦的是（ ）
A．将重为1牛的物体移动1米 B．将重为1牛的物体竖直向上移动1米
C．用1牛的力使物体移动1米 D．用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米
4．用大小不同的力F甲、F乙且F甲＞F乙，分别拉同一个物体，两个力所做的功W与物体在力的方向上移动的距离的关系图象描述正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．所示的四个情景中，人对物体做了功的是（ ）
A．用力推车车未动 B．提水上楼
C．用力搬石头没搬动 D．举杠铃不动
6．奥运举重冠军陈小敏在比赛时，第一阶段她把100kg的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留了3s，三名裁判都亮出了白灯，举重成功。关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法正确的是（ ）
A．第一阶段运动员没有做功 B．第二阶段运动员没有做功
C．两个阶段运动员都做了功 D．两个阶段运动员都没有做功
7．“游山玩海，别有硐天”是温岭旅游特色。以下活动游客必须克服自身重力做功的是（ ）
A．坐船出海 B．登石夫人山
C．站方山顶看日出 D．长屿硐天听音乐会
8．如图所示是关于力是否做功的分析，下列说法错误的是（ ）
A．图甲小车在拉力作用下前进一段距离，拉力做了功
B．图乙汽车沿斜坡前进一段距离，斜坡对汽车的支持力做了功
C．图丙女孩搬起一个箱子，女孩对箱子的提力做了功
D．图丁火箭在推力的作用下腾空而起，推力做了功
9．用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．W1＝W2 B．W1＝W2 C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
10．在同一水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动同一物体两次，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
11．站在操场上的小刚用50N的力将重6N的篮球竖直向上抛到最高离地面5m的高度，篮球在运过程中不考虑空气的阻力，那么小刚在抛球过程中对篮球做的功最接近是（ ）
A．0J B．25J C．75J D．250J
12．小罗重力为500N，上升的高度为6m，则他克服重力所做的功（ ）
A．300J B．3000J C．0J D．无法确定
13．“估测”是物理学中常用的一种方法。小明提着装有10个鸡蛋的塑料袋从一楼走到三楼，他提鸡蛋的力做的功最接近（ ）
A．3．J B．10J C．30J D．100J
14．甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
15．如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体一定运动了6m B．重力做的功一定为360J
C．物体一定运动1m D．物体一定受到10N的摩擦力
16．如图所示，长方体木块在大小不变的拉力F作用下，在水平面上做匀速直线运动，能正确反映拉力F所做的功与时间对应关系的是（ ）
A．B．C． D．
17．下列说法中正确的选项是（ ）
A．使用斜面可以省力，但费距离，因为使用任何机械都不省功
B．放在斜面上的物体所受重力的方向是垂直斜面向下的
C．滚动摩擦都比滑动摩擦要小
D．相互作用力一定作用在同一个物体上
18．小明同学的体重为500N，他用重为10N的水桶提着重100N的水登上5m高的教室使用，在这一过程中，他做的有用功和额外功分别是 （ ）
A．500J 50J B．500J 2550J
C．550J 2500J D．3000J 50J
19．气功表演者躺在地上，胸部上面放上一块大石板，旁边的人抡起大锤子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎块，石板下面的人却安然无恙。关于这种现象，下列说法正确的是（ ）
A．锤子向石板砸去的过程中，重力对锤子没有做功
B．石板被砸成碎块的过程中，锤子没有受到石板的作用力
C．人安然无恙是由于胸部承受的压力小于石板承受的压力
D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状
20．某同学用120N的力，将一个重4N的足球踢到25m远处。关于他踢球时做功的情况，下列说法正确的是（ ）
A．做功300 J B．做功100 J
C．没有做功 D．条件不足，无法计算
二．填空题（共10小题）
21．物理学中，把力与物体在力的方向上通过的 乘积叫做功，它的公式是 。
22．力学中的“做功”同时包括两个必要因素：一是作用在物体上的 ，二是物体在没有脱离这个力的作用时，沿这个力的方向上所通过的 ，做功的多少就等于这两个因素的 。用公式表示为 。
23．手提书包不动，则手的提力对书包 （填“做功”或“没做功”），因为 ；此时书包的重力对书包 （填“做功”或“没做功“”，下同）；手提书包上楼梯，则手的提力对书包 ；当书包不慎从手中掉下来时，书包的重力对书包 。
24．2017年4月3日，如罗斯圣彼得堡地铁接连发生两起爆炸，炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形如图所示，这种现象说明力的作用效果是 ，人们在通过楼梯逃离到地面的过程中，重力是否做功？ 。（选填“做功”或“不做功”）
25．如图所示玩滑板车时，一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进。蹬地时人对滑板车 （填“有或“没有”）做功；滑行时以人为参照物，滑板车是 的。
26．如图所示，甲、乙两人将一厚度均匀的木板从一楼抬上三楼，甲对木板做的功 乙对木板做的功；如果使用滑轮组提升此木板所做的有用功将 两人抬木板所做的有用功。（均选填：“大于”、“小于”或“等于”）
27．用50N的水平拉力拉着重为100N的小车在水平地面上沿直线前进4m，用时2s，则拉力做功为 J，重力做功为 J。
28．一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，则牵引力为 N．这段时间内汽车所做的功为 J，重力做的功为 J。
29．马拉着质量为2000kg的车在水平路上匀速前进了400m，马水平拉力做的功是2×105J，马的水平拉力是
N，车受到的摩擦力是 N。
30．重200N的物体在水平地面上，在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销之后，物体由于惯性又前进了10m．若拉力做功为500J，则拉力的大小为 N，物体受到的摩擦力大小为 N。
31．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小。
（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功。
32．一辆重为20000N的汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受阻力为车重的0.3倍，汽车在1min内行驶1.5km，（1）在1min内牵引力做功多少J？
（2）汽车受到的重力做功多少J？
33．目前汽车刹车器均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费。现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。 实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求，若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表：
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
再生刹车阻力f/×103N
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
（1）汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是 。
A．逐渐增大 B．先增大后不变
C．先增大后减小 D．先增大后不变再减小
（2）在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0～0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象。
（3）如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，由图甲可知t＝0.5s时再生制动器产生的刹车阻力 N，此时油压制动器还需产生 N的刹车阻力。
（4）在满足（3）的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示，则在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功W＝ J。
34．电动自行车已成为大众化的一种交通工具，在使用时人们经常遇到的问题是：一次充满电后行驶不能达到说明书的里程数。为探明原因，小明用家里的电动自行车进行了测试。他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象。
（1）由图可知电动自行车的运动特点是： 。7～12s它受到的摩擦力是 N．电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功是 J。
（2）小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试，得到了一次充满电的最大行驶里程如表，由此可以看出负重与最大行驶里程关系是 。你认为产生这种现象的原因是 。
负重（kg）
60
80
100
120
140
一次充满电连续行驶最大里程（km）
20
16.7
14.3
12.5
11.1
（4）测试过程中，小明还发现随着刹车、启动的次数增加，其能量在变化，通过分析可知
A．电能利用效率增大，里程增大 B．电能利用效率降低，里程增大
C．电能利用效率增大，里程减小 D．电能利用效率降低，里程减小
除了以上的两个原因外，你认为还有哪些因素会影响电动自行车充满电后的最大行驶里程： 。（写出一条）
参考答案
自主预习 感知教材
知识点1 力 力 方向 距离 力 功
知识点2 作用在物体上的力 这个力的方向上
知识点3 力 距离 Fs 焦耳 N?m
课后提升 精学精练
1．D； 2．D； 3．D； 4．A； 5．B； 6．B； 7．B； 8．B； 9．B； 10．D； 11．B； 12．B； 13．C； 14．A； 15．A； 16．B； 17．A； 18．B； 19．D； 20．D；
21．距离；W＝Fs；
22．力；距离；乘积；W＝Fs；
23．没做功；没有距离；没做功；做功；做功；
24．可以改变物体的形状；做功；
25．有；静止；
26．大于；等于；
27．200；0；
28．3000；1.8×107；0；
29．500；500；
30．20；20；
31．解：（1）货车空载行驶时所受的阻力大小：
f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N；
（2）v=36km/h=36×13.6m/s=10m/s，
由v=st可知，10s内货车行驶的路程：
s=vt=10m/s×10s=100m，
因为货车匀速行驶，所以牵引力与阻力是一对平衡力，即F=f=2.5×103N，
故10s内货车牵引力做的功：
W=Fs=2.5×103N×100m=2.5×105J。
答：（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小为2.5×103N；
（2）10s内货车牵引力做的功为2.5×105J。
32．解：（1）因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车的牵引力：
F=f=0.3G=0.3×20000N=6000N，
在1min内牵引力做功：
W=Fs=6000N×1.5×103m=9×106J；
（2）由题意可知，汽车通过这段路程中，没有在重力的方向上移动距离，所以根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J。
答：（1）在1min内牵引力做的功为9×106J；
（2）汽车受到的重力做的功为0J。
33．D；8.5×103 ～8.7×103N；1.5×103 ～1.3×103；1×105；
34．先加速、后匀速；35；3500；电动自行车负重越大、最大行驶里程越小；电动自行车负重越大，摩擦力越大；D；路面的粗糙程度；
