第十一章 功和机械能
第1节 功
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}课程要求
1.认识功的概念,知道做功的过程就是能量转化或转移的过程
2. 知道做功的两个必要因素
3. 理解功的定义、计算公式和单位
课时重点
功的概念以及功的原理
课时难点
判断力是否对物体做功,以及功的计算
知识梳理
知识点1 功
1. 功的概念:如果一个力作用在物体上,物体在____________的方向上移动了一段____________,就说这个力对物体做了功.
2. 做功的条件:(1)有力作用在物体上;(2)物体在这个力的____________移动了距离.
这个力
距离
方向上
知识点2 功的计算
3. 力学中,功等于_________与物体在________________________的乘积.如果用字母____________表示前者,用字母____________表示后者,用字母W表示功,则功的计算公式可以表示为____________,功的单位是__________,简称为__________,符号是__________.物体在1 N的水平拉力作用下沿力的方向移动了1 m,那么这个力做的功为__________.
力
力的方向上移动的距离
F
s
W=Fs
焦耳
焦
J
1 J
课堂演练
知识点1 功
【典例1】下列四种情景中,人对物体有做功的是( )
A. 用力将鸡蛋举高
B. 提着桶在水平路面上前进
C. 用力搬石头,搬而未动
D. 手举杠铃静止不动
A
【变式拓展1】下列四个情景中,人对物体没有做功的是( )
A. 女孩把一箱报刊搬起来
B. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
C. 两人合力将陷入雪地的汽车推出来
D. 运动员用力将足球踢出去
B
思路点拨 判断力是否对物体做功,不仅要看力和距离这两个因素是否同时存在,还要看这个力是否是使物体移动一段距离的原因. 不做功有三种情况:①有力F,无距离(s=0);②有距离s,无力(F=0);③力F和距离s垂直(F⊥s).
【典例2】(2020邵阳)一物体受到5 N竖直向上的拉力F作用,沿水平方向以0.2 m/s的速度匀速运动了10 s,拉力F对物体做的功为( )
A. 0 J
B. 1 J
C. 10 J
D. 50 J
C
课堂演练
知识点2 功的计算
【变式拓展2】在水平地面上,工人用100 N的水平推力推动重150 N的箱子,4 s内前进了6 m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为_________J;工人对木箱做功为____________J;箱子运动的平均速度为____________m/s.
0
600
1.5
思路点拨 (1)使用W=Fs时,F的单位为N,s的单位为m,W的单位才可以用J,即单位要统一.(2)做功的多少只由W=Fs决定,即只与作用在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离有关,与物体的质量、速度、是否有摩擦等无关.
课堂检测
1.(3分)下列情况中,克服物体重力做功的是( )
A. 人推小车在水平路面上通过一段距离
B. 人用力搬石头,石头没有被搬动
C. 叉车把货物从地面抬升到一定高度
D. 人提着书包下楼
C
2.(3分)下列过程,哪个情况小明对桶做了功( )
A. 小明提着桶站立不动
B. 小明提着桶水平移动
C. 小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内
D. 小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内
D
3. (3分)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62 kg级冠军,挺举成绩是176 kg.他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( )
A. 600 J B. 1 200 J
C. 1 800 J D. 3 400 J
D
4. (3分)如图11-1-1所示,某人提着重100 N的物体,在水平路面匀速前进10 m,然后走完长10 m、高5 m的斜坡,则在全程中( )
A. 人对物体做功500 J
B. 人对物体做功1 000 J
C. 人对物体做功1 500 J
D. 人对物体做功2 000 J
A
5. (3分)水平地面上有一块重为2 N的静止石块,一个小孩用10 N的力踢石块,使石块滑行了1 m的距离,则小孩对石块所做的功为( )
A. 19 J B. 2 J
C. 12 J D. 条件不足,无法确定
D
6. (3分)如图11-1-2所示,AC>BC,用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端,则此过程中( )
A.两次推力做功大小相同
B.两次克服摩擦力做功大小相同
C.两次克服物体重力做功大小相同
D.两个斜面的支持力对物体做功大小不相等
C
7. (3分)小龙背着质量为25 kg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5 m到达实验室. 每层楼高3 m,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4 500 J,则小龙自身重____________kg. (g取10 N/kg)
1 500
50
8.(3分)一质量为100 kg的小车,在水平路面上匀速前进50 m,拉力做功4×103 J,则水平拉力是___________;小车受到的摩擦力是___________.
80 N
80 N
答案:(1)1.25 m/s
(2)2 000 N
(3)20 000 J
9. (6分)如图11-1-3所示,水平地面上有一个底面积为0.16 m2、重为
4 000 N的物体,在2 000 N的水平推力作用下,8 s内匀速前进了10 m. 求:
(1)推物体前进的速度是多大?
(2)物体在运动过程中受到的摩擦力是多大?
(3)推力在这8 s内对物体做了多少功?