11.1功

第十一章 功和机械能 第1 节 功 材考点梳理 一、功 1 定义：如果有力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做 了功。 2 做功的两个必要因素： （1）有力作用在物体上。（2）物体在力的方向上通过了距离。 3 不做功的几种情况： （1）有力无距离： 物体受到力的作用，但保持静止状态，即没有移动距离。 （用力推汽车，汽车没有移动） （2）有距离无力： 物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离。 （关闭油门的汽车滑行了一段距离） （3）力和距离垂直： 物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直。（小明提着水桶在水 平地面走了一段距离） 二、功的计算 1 定义：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 2 公式： = FS 3 单位：焦耳（），1= 1·m 。 4 常见功的估测： （1）把两个鸡蛋举高1m ，做的功大约是1 。 （2）把1 瓶矿泉水从地上捡起并举高，做的功大约是10 。 （3）中学生从一楼上到二楼，做的功大约是1500 。 5 注意事项： （1）公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 （2）单位必须统一为主单位，特别是S 的单位是m。 （3）做功多少只与F 和S 的乘积有关，与其它因素均无关。 重难点突破 1．（2023·辽宁丹东）如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接住，说明力可以改变 物体的 ；运动员再将篮球投出，篮球离开手后，继续向上运动，是因为篮球具有 ；篮球离开手 后，手对篮球 （选填“做功”或“不做功”）。 2．（2023·湖北鄂州）如图所示，水平桌面上放一物体，物体在3 的水平推力F 的作用下，运动02m，从 甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F 对物体做功 ， 物体受到桌面的摩擦力 （选填 “变大”、“变小”或“不变”）。 3．（2023 四川宜宾）如图所示，一个物体被水平力F 压在竖直墙面时静止，水平力减为F 的三分之一时 刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 （选填“相等”或“不相等”），下滑时 水平力对物体 （选填“做了”或“不做”）功。 4．（2023 江苏连云港）下列有关功的说法正确的是（ ） ．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 ．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功 5．（2023 湖北随州）在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针 对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100 的力斜向上拉着总重为500 的小车使小车在水平路面上匀 速前进了10m 用了10s。下列说法中正确的是（ ） ．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100 B．这一过程中100 的拉力对小车做的功一定是1000 ．这一过程中小车的速度为1m/s D．这一过程中小车对地面的压力一定等于500 6．（2023·湖北恩施）如图所示，迅速向下撞击斧子的木柄，斧头能套紧在木柄上，是由于（ ） ．斧头具有惯性 B．木柄具有惯性 ．柄对斧头做功 D．斧头没受力 7．（2023·北京）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的 是（ ） ．小京对车的水平推力大于车受到的阻力 B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力 ．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变 D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功 8．（2023·广西）在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送小麦，如图所示，他用60 的水平推 力推着推车，以1m/s 的速度匀速前进了一段距离，所用的时间为5s，求 （1）推车通过的路程； （2）推车受到的阻力； （3）推力做的功。 参考答 1【答】 运动状态 惯性 不做功 【解析】[1]运动员把飞来的篮球接住，篮球因受到力的作用，由运动变为静止，说明力可以改变物体的运 动状态。 [2]篮球离开手后，由于具有惯性，篮球仍保持原来的运动状态，继续向上运动。 [3]做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动一定的距离。篮球离开手后，手 对其没有作用力，故手对篮球不做功。 2【答】 06 不变 【解析】[1]由题意可知，物体运动的距离为s=02m，推力F=3，故由=Fs 可得，在此过程中推力F 对物体 做的功为=Fs=3×02m=06 [2]在此过程中，物体与桌面之间的压力和粗糙程度均不变，故可知物体受到桌面的滑动摩擦力不变。 3【答】 相等 不做 【解析】[1]物体被水平力F 压在竖直墙面时静止时，物体处于平衡状态，由二力平衡知识可知，物体受到 摩擦力等于物体的重力；水平力减为F 的三分之一时，刚好匀速下滑，物体仍处于平衡状态，由二力平衡 知识可知，物体受到摩擦力等于物体的重力；所以物体静止和匀速下滑时，受到的摩擦力大小相等。 [2]下滑时，物体向下运动，水平力的方向向左，由于在力的作用下，沿力的方向运动一段距离，力才对物 体做功，所以水平力对物体不做功。 4【答】B 【解析】．用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故错误； B．足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没有 对足球做功，故B 正确； ．运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离， 运动员没有对杠铃做功，故错误； D．学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以 学生对书包没有做功，故D 错误。 故选B。 5【答】 【解析】D．小车在拉力的作用下，匀速直线运动，小车受到的斜向上的拉力、竖直向下的重力、竖直向 上的支持力及沿水平方向的摩擦力的作用，这几个力是平衡力。因为拉力是斜向上的，所以摩擦力的大小 不等于拉力，不等于100，支持力与重力也不等，不等于500，故D 错误； B．拉力的方向斜向上，在拉力的方向移动10m 的距离时，拉力所做的功为 ， 但移动的距离10m 不是在力的方向上，所以拉力所做的功不等于1000，故B 错误； ．小车的速度 ，故正确。 故选。 6【答】 【解析】斧头松了，将木柄向下撞击地面时，木柄静止，斧头由于惯性还要保持原来的运动状态，结果就 可以使斧头套紧在木柄上，故符合题意，BD 不符合题意。 故选。 7【答】 【解析】．购物车在水平地面上做匀速直线运动，购物车处于平衡状态。水平推力和阻力是二力平衡关系， 应该相等，故错误； B．车受到的支持力受力物体是车，车对地面的压力受力物体时是地面，受力物体不同，所以它们不是一 对平衡力，故B 错误； ．若小京撤去对车的水平推力，车在阻力作用下会慢慢停下，运动状态发生了改变，故正确； D．若小京撤去对车的水平推力，对车没有的力的作用，不再对车做功，故D 错误。 故选。 8【答】（1）5m；（2）60；（3）300 【解析】（1）根据公式 可得推车通过的路程为s=vt=1m/s×5s=5m （2）推车匀速运动，所受的阻力和推力是一对平衡力，大小相等f=F=60 （3）推力做的功为=Fs=60×5m =300