2019-2020学年八年级物理下册 第十一章 第1节 功课件 （新版）新人教版

第十一章功和机械能知识点一力学中的功1.功的概念:如果一个力作用在物体上,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.功的必要因素:力学里所说的做功,包含两个必要因素,作用在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离。3.力对物体不做功的三种情况“不劳无功”(F=0)“不动无功”(s=0)“劳而无功”诠释物体不受力,但因为惯性通过一段距离,没有力做功物体受到力的作用,但静止不动,没有移动距离,力对物体不做功力和距离垂直时,这个力也没有对物体做功举例踢出去的足球靠惯性在空中飞行时,脚对球没有做功人用力搬石头,但没有搬动,人对石头没有做功人提着水桶,在水平地面上行走了一段距离,人对水桶没有做功图示   例1(2019湖南长沙模拟)如图的几种情景中,人做了功的是()  解析做功的必要因素有两个,一个是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。踢出去的足球由于惯性运动,不受人对它的作用力,人对足球没有做功,故A不符合题意;司机推汽车对汽车有力的作用,但汽车纹丝不动,汽车没有移动距离,人对汽车没有做功,故B不符合题意;女孩把一箱报刊搬起来,对箱子施加向上的作用力,箱子向上移动了距离,人对箱子做了功,故C符合题意;学生背着书包在平路上行走,学生对书包的作用力是竖直向上的,但书包只在水平方向上移动了距离,所以学生对书包没有做功,故D不符合题意。答案C知识点二功的计算 说明(1)要明确是哪个力对哪个物体做了功。(2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,公式中的s是物体在力的方向上移动的距离,二者必须对应。F是使物体沿着F的方向移动s距离过程中,始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。(3)利用功的公式计算,单位必须统一。例2如图11-1-1所示,物体在大小相等的力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则 () 图11-1-1A.W1W2W3B.W1=W2=W3C.W1W2=W3D.W2W1W3解析由题知,拉力大小相等,沿拉力的方向移动的距离相同,根据W=Fs可知,力F做的功W1=W2=W3。答案B题型一判断力是否对物体做功例1(2019北京通州三模)关于力对物体做功,下列说法正确的是 ()A.电灯吊挂在天花板上静止,拉力对电灯做了功B.从树上下落的苹果,重力对苹果做了功C.小球从斜面上向下滚动的过程中,支持力对小球做了功D.踢出去的足球,在水平地面上滚动,在滚动过程中,人对足球做功解析电灯吊挂在天花板上静止,电灯没有移动距离,缺少距离这个因素,所以拉力对电灯没有做功,故A错误;重力的方向竖直向下,苹果从树上下落时,在重力的方向上移动了距离,重力对苹果做了功,故B正确;小球从斜面上向下滚动的过程中,斜面对小球的支持力垂直于斜面向上,但小球没有沿这个方向移动距离,所以支持力对小球没有做功,故C错误;踢出去的足球,在水平地面上滚动的过程中,不受人对它的作用,所以人对足球没有做功,故D错误。答案B方法归纳判断力是否对物体做功可参照以下思路进行: 题型二功的计算例2一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后,又沿水平方向匀速移动5m,在整个过程中起重机对钢材做的功为 ()A.3.6×104JB.9.6×104JC.2.4×104JD.0J解析起重机对钢材的作用力F=G=1.2×104N,在竖直方向移动时做功W=Fh=1.2×104N×3m=3.6×104J;在水平方向移动时,钢材在竖直方向移动的距离为零,所以水平移动时起重机对钢材的作用力不做功,故总功为3.6×104J。答案A点拨运用公式W=Fs或其变形公式进行计算或分析时,要注意力与物体移动的距离要满足“同一物体”“同一时间”。此外,还要注意各个物理量的单位要统一。知识点一力学中的功1.(独家原创试题)图11-1-1为同学们参加遥控直升机比赛时所用的一种遥控直升机,它在遥控器的作用下,在空中完成“斜线上升、竖直降落、水平前进、空中悬停”等各种动作,在这些动作中,飞机受到的升力一定对飞机做功的是 () 图11-1-1A.斜线上升B.竖直降落C.水平前进D.空中悬停答案A飞机受到的升力是竖直向上的,在斜线上升、竖直降落、水平前进、空中悬停这些动作中,只有斜线上升时飞机在向上的方向上移动了距离,故这种情况下升力对它一定做功。2.下列情景中,人对物体做功的是 ()A.举重运动员举着杠铃不动B.人推着小车前进在超市选购物品C.人沿水平方向用力推桌子没有推动D.人用力提着装满水的桶在水平面上前进答案B人推着小车前进在超市选购物品时,小车在力的方向上移动了距离,则人对小车做了功。知识点二功的计算3.(2019广西崇左期末)某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是 ()A.750JB.150JC.没有做功D.无法确定做功多少答案D已知条件中只给出了该同学对足球的作用力大小,而没说明足球在该力的作用下移动的距离,故无法准确求出该同学对球所做的功。4.如图11-1-2所示,在整修寺庙的过程中,甲和尚将一块重400N的石头提到2m高的庙墙上,乙和尚把重110N的瓦片提到6m高的房檐上。请帮助老和尚比较甲、乙两个和尚的贡献大小。和尚的贡献大(选填“甲”或“乙”),判断的依据是比较的大小。 图11-1-2答案甲做功解析甲和尚做的功W甲=F甲s甲=G甲h甲=400N×2m=800J,乙和尚做的功W乙=F乙s乙=G乙h乙=110N×6m=660J,W甲W乙,所以,甲和尚贡献大。1.(2019湖南株洲模拟)我们矿区倡导:“书香校园,书香课堂”,同学们在搬运图书的过程中忙得热火朝天、满头大汗,其中并没有对物体做功的是 ()A.小玉用力把一摞书搬起B.老师腋下夹着一本书走进教室C.小浩用绳子将一捆书拖进图书室D.小华把地上的书拿起放在课桌上答案B小玉用力把一摞书搬起、小浩用绳子将一捆书拖进图书室、小华把地上的书拿起放在课桌上,人对书有力,并且书在力的方向上通过了距离,这些情况人对书都做了功,故A、C、D不合题意;老师夹着一本书走进教室,老师对书有力,但书并没有在老师对书力的方向上移动距离,所以老师对书不做功,故B符合题意。2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.小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动D.在光滑水平桌面上滚动的球答案A做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离。二者缺一不可,据此分析判断各选项。跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向上移动了距离,重力对人做功,符合题意。3.(2019湖南邵阳城步模拟)重60N的物体在20N的水平推力作用下沿水平路面前进了4m,推力对物体做功是J,重力对物体做功是J。当推力撤去后,该物体由于惯性又前进了0.5m,在这个过程中推力对物体做的功是J。答案8000解析水平推力做功W=Fs=20N×4m=80J;物体受重力的方向竖直向下,而物体没有在这个方向上移动距离,故重力没有做功,即重力对物体做功为0。当推力撤去后,物体不受推力作用,推力不再对物体做功。4.(2019江苏淮安洪泽一模)一辆质量为1.4×104kg的小型压路机,以2km/h的速度在路面上匀速行驶。在施工时每次钢轮以2.5×105N的恒力垂直作用在路面上,下压路面的距离为1mm,钢轮每秒钟压路25次。(g=10N/kg)求:(1)压路机静止时对水平路面的压力。(2)压路机钢轮在1s内对路面做的功。答案(1)1.4×105N(2)6250J解析(1)压路机静止时对水平路面的压力F压=G=mg=1.4×104kg×10N/kg=1.4×105N;(2)压路机每次下压路面的距离s=1mm=0.001m,压路机每次下压路面对路面做功W=Fs=2.5×105N×0.001m=250J;钢轮每秒钟压路25次,总共做的功W'=25W=25×250J=6250J。1.(2019江西南昌二模)我国西部地区夏天经常出现干旱,旱季时常用中间有转轴的塑料桶运水。如图所示,小华分别用背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是 () 答案C由图知,A、B中小华是用背、手抱,对桶的力方向是向上的,而桶在水平方向上移动了距离,因此小华对桶没有做功;C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力,所以C中拉力大于D中拉力,由于所移动的距离相同,由W=Fs可知C中小华做的功大于D中小华所做的功,故选C。2.(2018江苏盐城中考)小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做的功最接近于 ()A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J答案C一本物理课本的质量约为m=200g=0.2kg,重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,课桌高度约为1m,小明对课本做的功约为W=Gh=2N×1m=2J。3.弹弓是我们小时候经常玩的玩具,如图11-1-3所示,如果弹弓对质量是200g的弹丸的作用力是3000N,弹丸被弹弓射出的最大水平距离为15m,则关于弹弓对弹丸做功的情况,下列说法正确的是。 图11-1-3A.做了功,W=45000JB.做了功,W=29.4JC.做了功,但条件不足,无法计算做功的多少D.没做功,W=0J说明选择理由:。答案C知道力的大小,不知道在力的方向上移动的距离,无法计算功的大小解析弹弓被拉伸,发生弹性形变,在恢复原状时,对弹丸有力的作用,同时弹丸在力的方向上移动了一定的距离,该力对弹丸做了功,但只知道力的大小,不知道在力的方向上移动的距离,无法计算功的大小;弹丸被弹出后,弹弓对弹丸没有力的作用,不再做功;由此可见,在整个过程中,弹弓对弹丸做了功,但条件不足,无法计算做功的多少。1.如图所示,甲、乙两个容器形状不同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样深度,这时两容器的水面相平齐,如果将金属块匀速提升一段位移,直到金属块提离水面,不计水的阻力,则 ()A.在甲容器中提升时,拉力做功较多B.在乙容器中提升时,拉力做功较多C.在两个容器中提升时,拉力做功相同D.做功多少无法比较答案A金属块相同,都浸没在水中时受到的浮力相等,故细线的拉力相等,所以金属块在水中上升,最后金属块的上表面到达水面时拉力及通过的距离都相等,做的功也相等;由图知,甲的上表面面积大,金属块逐渐出水面到下表面到达水面的过程中,甲水面下降得少,甲中金属块离开水面时移动的距离较大,所以在甲容器中提升时,拉力做功较多。2.如图为我国某山区的等高线图,现有两种登山方案,一种是从B处爬到C处;另一种是从A处爬到C处。如果甲、乙两个质量相同的人分别采用这两种方案来登山,那么,谁克服重力做的功多呢?为什么? 答案见解析解析由图可知,A处和B处的海拔相同,从B处爬到C处和从A处爬到C处,两人上升的高度相同,又两人的质量相同,重力相同,根据公式W=Gh可知,两人克服重力做的功一样多。3.(2018山东淄博周村一模)2017年5月23日,“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷。“蛟龙”号重2×105N,海水的密度取1.03×103kg/m3,若将“蛟龙”号下潜过程看做直线运动,“蛟龙”号在下潜的过程中速度是2km/h,下潜2.4h后到达指定深度进行作业。(g=10N/kg)求:(1)下潜过程中重力做的功;(2)到达指定深度,潜艇1cm2表面积上受到海水的压力。答案(1)9.6×108J(2)4.944×103N解析(1)下潜的深度:h=vt=2km/h×2.4h=4.8km;下潜过程中重力做的功:W=Gh=2×105N×4.8×103m=9.6×108J;(2)到达指定深度,潜艇受到海水的压强:p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×4.8×103m=4.944×107Pa;潜艇1cm2表面积上受到海水的压力:F=pS=4.944×107Pa×1×10-4m2=4.944×103N。1.(2019北京顺义一模,9,★☆☆)下列情景中,重力