11.1 功
学习目标:
1.知道力学中做功的含义。
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。
3.能应用公式W=Fs进行简单的计算。
学习重点:明确力学中功的含义 学习难点:判断力是否对物体做功
学习过程:
一、知识重温:
1.力是____ __,测量力的工具_____,力的单位用____。力的三要素: 、 、 。
2.距离的国际单位是___________。
二、自主学习:
阅读教材62-64页回答相关问题
(一)力学中的功
1.功:如果一个力作用在物体上,物体 ,就说这个力对物体做了 。
2.做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的 ;
(2)物体在这个力的方向上移动的 。
3.做功分析:
(1)图11.1-2甲中,小车在 的方向上移动了 ,推力做了功。
(2)图11.1-2乙中,物体在 的方向上移动了 ,拉力做了功。
(3)图11.1-3甲中,滑板在提力的方向上 ,提力没做功。
(4)图11.1-3乙中,石头受到了力的作用,但 ,所以 。
(5)踢出去的足球,运动了几十米。脚对足球 (做了或没做)功。
规律总结:不做功的三种典型情况:
1、 2、 3、
小试牛刀:
当你抱着一摞书不动时,你对书做功了吗?
(2)用脚踢足球,足球离开脚后在地面上滚动过程中,人对球做功了吗?
(3)起重机吊着货物,货物在水平移动的过程中,起重机对货物做功了吗?
(4)小明背着书包在水平的道路上行走,小明对书包做功了吗?
(5)叉车举高货物的过程中,叉车对货物做功了吗?
(二)功的计算
1.力学中,功等于 。
2.公式:
①W= ,变形公式有 、 。
公式中W代表 ,单位 ,符号 ;F代表 ,单位 ,符号 ;s代表 ,单位 ,符号 。
②若物体在竖直方向上保持平衡,则F=G,外力克服物重做功可以写成:
W=Gh,变形公式有 、 。
公式中G代表 ,单位 ,符号 ;h代表 ,单位 ,符号 ;
3.在水平地面上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?
三、当堂检测:
1.一木块在10N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面前进 5 m,则拉力做的功为 J;若木块重30N,在此过程中重力对木块做的功为 J。2.起重机的钢绳将500N顿的物体匀速提高6m后,又水平匀速移动4m,钢绳的拉力对物体所做的功为?? ???J , 重力做的功为???? J。3.一中学生从地面回到4楼的教室需要做的功最接近于 ( )
A.50J B.500J C.5000J D.50000 J
4.重力为10N的物体,在20N的水平拉力的作用下,一次在光滑的水平面上移动1m,另一次在粗糙水平面上移动相同的距离,粗糙面与物体的滑动摩擦力为3N,拉力在两种情形下所做功的大小关系: ( )
A.在光滑面上做的功小 B..在粗糙面上做的功小 C.两种情况所做功的相同 D.无法判断
5.下列情况中做了功的是 ( )
A.一个同学提着一桶水在水平地面上行走了一段距离 B.起重机把货物提升了5m高
C.一个木块在水平光滑的地面上做匀速直线运动 D.举重运动员举着杠铃在空中静止不动
6.某人从一楼登上四楼,第一次用了15S,第二次用了30S,这两次登楼均是匀速,则人登楼做的功是 ( )
A.第一次较多 B.第二次较多 C.两次一样多 D.无法判断
7.如图运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是( )
A.在a到b的过程中,运动员对铅球做了功
B.在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功
C.在c到d的过程中,没有力对铅球做功
D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断改变
8.李明同学在中学男子5kg级铅球项目中打破了我市14.8m的纪录,创造了15.0m的新纪录。若他破纪录的一掷,用的力是500N,则他对铅球做的功是 ( )
A.750J B.7400J C.7500J D.条件不足,无法判断
9.吕兵家二楼顶上的蓄水池长3m,宽2m,高1m,楼房每层高3m。水池最大储水量是多少t?;若这些水是从深2m的井中抽上来的,水泵至少做功J?(g=10N/kg)
课后作业
1.下列哪种情况做了功: ( )
A、依靠惯性在光滑水平面上运动的小车 B、举重运动员举着杠铃静止不动
C、某人提着水桶在水平路面上行走 D、登山运动员登上山顶
2.下列说法正确的是: ( )
A.只要物体是运动的,就一定有力对它做功
B.只要对物体施加力,并且物体运动了一段距离,力一定做了功
C.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
D.有力作用在物体上,这个力不一定做功
3.一个同学用100N的水平方向的力将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去,足球在地面上滚动30m后停下,在球滚动过程中,脚对球做的功是 ( )
A.0J B.150J C.3000J D.条件不足,无法确定
4.下列情况中做了功的是 ( )
A.一个同学提着一桶水在水平地面上行走了一段距离 B.起重机把货物提升了5m高
C.一个木块在水平光滑的地面上做匀速直线运动 D.举重运动员举着杠铃在空中静止不动
5.重为10N的物体,在20N的水平拉力的作用下,一次在光滑的水平面上移动1m,另一次在粗糙水平面上移动相同的距离拉力在两种情形下所做功的大小关系: ( )
A.在光滑面上做的功小 B..在粗糙面上做的功小
C.两种情况所做功的相同 D.无法判断
6.体重600N的某中学生从一楼走到二楼,做的功大约是 ( )
A.100J B. 200J C.2000 J D. 60J
7.关于功的概念,下列说法正确的是 ( )
A.只要有力作用在物体上,就对物体做功 B.物体只要移动了距离,就做了功
C.有力作用在物体上,物体又在力的方向上移动了距离,则这个力就对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定做了功
8.一个重500N的箱子放在水平地面上,一小孩用100N的水平拉力将箱子匀速移动15m,另一大人把箱子匀速举高2m,下列说法正确的是 ( )
A.大人做功多 B.小孩做功多 C.他们做的功一样多 D.无法判断
9.一个人分别用50N的力水平推一个较大和较小的物体前进了5m,大物体重40N,小物体重10N,那么 ( )
A.推大物体做的功多,因为大物体重 B.推小物体做的功多,因为小物体推的快
C.做的功一样多,因为力和移动的距离一样 D.无法比较
10.一个物体重100N,在水平推理F=10N的作用下,在水平面上前进了50m,在撤去推理F后,物体又前进了25m,则推理做功为 ( )
A.5000J B.500J C.750J D.5500J
11.小华同学用水平力F,拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功为W1,小莉同学沿斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱,在斜面上运动的距离也为L,小莉对木箱所做的功为W2,则W1 W2(填“<”、“=”或“>”)
12.一木块在10N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面前进 5 m,则拉力做的功为 J;若木块重30N,在此过程中重力对木块做的功为 J。13.起重机将2×104 kg的货物从地上吊起3 m高后,又在水平方向上移动5 m,起重机做功 J。
14.一支步枪枪筒长0.8m,火药爆发时高压气体对子弹的平均推力是2×103N,子弹离开枪口,在空中飞行500m后落在地面上,高压气体对子弹做的功是多少?。