八年级物理下册 第十一章 功和机械能 第1节 功课件 （新版）新人教版.ppt

尖子生学案 人教版物理八年级下册 第十一章功和机械能 第1节功 不注意公式w fs中的f与s要一一对应 易错点 在利用公式w fs进行计算时 必须注意以下几点 1 f与s的方向必须一致 2 力与物体移动的距离必须对应于同一物体 3 力与物体移动的距离必须对应于同一段时间 即公式中的f始终作用在物体上 涉及物体由于惯性而运动的 虚假 距离 不能考虑进去 解题时不能受它的干扰 0 600 1 5 解析 做功的两个必要因素 一是作用在物体上的力 二是物体在力的方向上通过的一段距离 本题中木箱在水平地面上运动 受重力但没有在重力的方向上通过一段距离 所以重力没有做功 工人的水平推力使木箱在水平方向上前进了6m 故推力做功w fs 100n 6m 600j 箱子运动的平均速度 1 一个重200n的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m 拉力撤去后 物体由于惯性又前进了10m 若拉力做的功为500j 则拉力的大小为n 20 提示 利用w fs 得 特别值得注意的是25m是在拉力的作用下运动的距离 而10m是由于惯性运动的距离 所以这里的s应取25m 代入数据则可求得f 20n 涉及多个力做功的综合计算 规律方法 b 当物体在水平面或者是斜面上运动时 往往要受到重力 支持力 拉力 或推力 以及摩擦力四个力的作用 物体在水平面上运动时 重力或支持力不做功 物体在斜面上运动时 只有支持力不做功 此时重力与物体运动的方向不垂直 解析 由题意知 木箱的重力g 200n h 1m 则受到的重力做功大小为 wg gh 200n 1m 200j a错误 拉力f做的功大小为wf fl 75n 4m 300j 则克服摩擦力做功的大小为wf wf wg 300j 200j 100j b正确 木箱沿斜面缓慢运动 做匀速直线运动 受合力为零 所以合力做功大小为零 c错误 木箱移动方向与支持力方向垂直 所以斜面的支持力做功为零 d错误 故正确答案为b 解题归纳 使用斜面匀速拉动物体时 物体受四个力的作用 即重力 拉力 摩擦力和支持力 其中重力做的功可用公式w gh表示 拉力做功为w fs 而摩擦力做的功可以表示为fs gh 支持力与物体运动方向垂直 故支持力不做功 注意 物体沿斜面匀速上升时 拉力与摩擦力是不相等的 2 如图所示 某同学用大小为f的水平推力 推着重力为g的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动 当木箱运动的距离为s时 下列关于做功的判断正确的是 a 木箱受到重力做功的大小为gsb 木箱受到地板的摩擦力做功大小为fsc 木箱受到合力做功的大小为fsd 木箱受到地板的支持力做功大小为 f g s b 提示 重力的方向是竖直向下的 物体沿水平方向移动距离 所以重力没有做功 故a错误 木箱做匀速直线运动 处于平衡状态 摩擦力f等于拉力f 摩擦力做功的大小w fs 故b正确 木箱做匀速直线运动 处于平衡状态 合力为零 合力所做的功为零 故c错误 木箱受到地板的支持力竖直向上 物体沿水平方向移动距离 所以支持力没有做功 故d错误 根据图像信息计算功的大小 规律方法 例3 如图11 6甲所示 水平地面上的一物体 受到方向不变的水平推力f的作用 f的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图11 6乙所示 则第2秒末时 物体处于状态 第6秒末到第9秒末 推力f做功是j 解析 从图乙v t图像中可以看出第2秒末时物体速度为0 所以物体处于静止状态 从图乙f t图像中可看出6 9s这段时间中f 4n 对应的v t图像中 v 2m s 利用功的计算公式得 w fs 4n 2m s 3s 24j 解题归纳 本题考查了根据相关图像计算功的大小 解答此类问题时要从图像中挖掘两个信息 一是力的大小 二是物体移动的距离 如本题计算功需分别从f t图像和v t图像中找出指定时间内物体所受拉力的大小及速度的大小 静止 24 3 如图甲所示 小明用弹簧测力计拉木块 使它在同一水平木板上滑动 图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像 请根据图像判断 木块两次受到的拉力f1f2 在相等的时间内 两次拉力对木块做的功w1w2 选填 或 提示 从图像上可以看出 用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动 木块做匀速直线运动 不论其速度大小如何 都受到平衡力的作用 在水平方向上 摩擦力和拉力是一对平衡力 故两次实验的拉力和摩擦力均相等 从图中可以看出 在相同时间内 木块第1次通过的距离大 所以由w fs可知 第1次拉力所做的功多 例1 易错题 如图11 7所示 用f 20n的水平推力推着重为40n的物体沿水平方向做直线运动 若推力f对物体做了40j的功 则在这一过程中 a 重力做的功一定为40jb 物体一定受到20n的摩擦力c 物体一定运动了2md 物体一定运动了4m c 解析 物体在重力的方向没有移动距离 故重力做的功为0 故a错误 用f 20n的水平推力推着重为40n的物体沿水平方向做直线运动 没有 注明 是匀速直线运动 故摩擦力不一定等于20n 故b错误 由w fs可得 物体沿水平方向运动的距离 故c正确 d错误 故正确答案为c 例2 易错题 如图11 8所示 冰壶从出发点a被运动员推着运动6m后 在b点被推出 沿冰道运动30m到o点停下来 被推出去的冰壶停下来 是由于 从a点到o点运动过程中 若运动员对冰壶的推力是10n 运动员对冰壶做的功是j 冰面对冰壶有摩擦阻力 60 解析 被推出去的冰壶停下来 是因为冰面与冰壶之间有摩擦阻力 冰壶从出发点a被运动员推着运动6m 到达b点 做功w fs 10n 6m 60j 从b点到o点的过程中运动员不再施加力的作用 冰壶是由于惯性而向前运动的 此过程中运动员不再对冰壶做功 例3 实际应用题 如图11 9所示 质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度 该高度比他起跳时的重心高出h 则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功 a 都必须大于mghb 都不一定大于mghc 用背越式不一定大于mgh 用跨越式必须大于mghd 用背越式必须大于mgh 用跨越式不一定大于mgh 解析 质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度 他克服重力的大小相等 采用跨越式时的重心高度一定大于横杆的高度h 但采用背越式时 由于运动员的手 头 躯干和四肢不是同时通过横杆 运动员的重心高度有可能比横杆的高度h低 所以运动员用背越式克服重力所做的功不一定大于mgh 用跨越式克服重力所做的功必须大于mgh 故正确答案为c c 例4 图像题 某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力 他从如图11 10甲所示位置 此时指针指0刻度线 开始将测力计缓慢竖直向上提起 记下测力计移动的距离h和对应的读数f 并描出f h图像如图乙所示 1 钩码的重力为n 2 当h 15cm时 弹簧测力计对钩码所做的功为j 解析 1 钩码离开桌面后测力计的示数不再变化 此时示数即为钩码所受重力大小 故钩码所受的重力为4 5n 2 当拉力不再变化时 钩码才被提起 所以钩码上升的高度为15cm 5cm 10cm 0 1m 所以克服钩码的重力做功为w fs gh 4 5n 0 1m 0 45j 4 5 0 45 重力做功大小与物体运动路径无关 例5 如图11 11所示 两名同学的质量都为m 楼梯每个台阶高为 h 宽为 l 总高度为h 总宽度为l 台阶共有17阶 a点为楼梯顶端 1 男同学从地面沿竖直梯子爬到a点 他克服重力做的功是w1 2 女同学从地面沿楼梯走到a点 对于她克服重力做的功 甲 乙两同学分别计算如下 甲同学 女同学每上升一阶克服重力做功w0 mg h 台阶共有17阶 故女同学上升到a点克服重力做功为w 17mg h mgh 乙同学 女同学每上升一阶克服重力做功w0 mg l 台阶共有17阶 故女同学上升到a点克服重力做功为w 17mg l mgl 你认为哪个同学的算法正确 为什么 3 请分析证明 在图中 将一物体从地面沿任意曲面移至a点 克服重力做功与其运动路径无关 解析 1 男同学从地面沿竖直梯子爬到a点 克服重力做的功是w1 mgh 2 甲正确 因为功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积 女同学每上升一阶台阶 竖直方向移动的距离为 h 故每上升一阶台阶克服重力做功w0 mg h 台阶共有17阶 故女同学上升到a点克服重力做功为w 17mg h mgh 3 把整个路径分成许多