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,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1.2104n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.3.6104jb.9.6104jc.2.4104jd.0j,解析起重机对钢材的作用力f=g=1.2104n,在竖直方向移动时做功w=fh=1.2104n3m=3.6104j;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3.6104j。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=400n2m=800j,乙和尚做的功w乙=f乙s乙=g乙h乙=110n6m=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=20n4m=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1.4104kg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2.5105n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)1.4105n(2)6250j解析(1)压路机静止时对水平路面的压力f压=g=mg=1.4104kg10n/kg=1.4105n;(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=2.5105n0.001m=250j;钢轮每秒钟压路25次,总共做的功w=25w=25250j=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=0.2kg10n/kg=2n,课桌高度约为1m,小明对课本做的功约为w=gh=2n1m=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2105n,海水的密度取1.03103kg/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)9.6108j(2)4.944103n解析(1)下潜的深度:h=vt=2km/h2.4h=4.8km;下潜过程中重力做的功:w=gh=2105n4.8103m=9.6108j;(2)到达指定深度,潜艇受到海水的压强:p=gh=1.03103kg/m310n/kg4.8103m=4.944107pa;潜艇1cm2表面积上受到海水的压力:f=ps=4.944107pa110-4m2=4.944103n。,1.(2019北京顺义一模,9,)下列情景中,重力对物体做功的是()a.篮球由高处自由落下b.小车在水平面上做匀速直线运动c.足球在水平地面上滚动d.书静止放置在桌面上答案a物体受到重力的方向是竖直向下的,故选项a符合题意。,2.(2018江苏苏州吴中期中,7,)小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象如图11-1-4所示。其对应的弹簧测力计示数分别为f1、f2,相等时间内所做的功分别为w1、w2,则它们的关系正确的是()图11-1-4a.f1f2w1w2b.f1=f2w1w2c.f1=f2w1w2d.f1v2;w1w2d.f1=f2;v1v2;w1w2答案a由s-t关系图象可得,木块两次均做匀速直线运动,且v1v2,同一木块放在同一水平面上,压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以两次木块受到的滑动摩擦力相等,测力计示数等于木块受到的摩擦力,故f1=f2;运动时间相同,通过的路程s1s2,根据公式w=fs,得w1w2。故本题选a。,3.(2018浙江绍兴中考,24,)两个完全相同的物体a、b,重均为20牛。(1)在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度做匀速直线运动,如图甲。当物体通过的距离为3米时,推力所做的功为焦。(2)若物体a、b在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上做匀速直线运动,如图乙,则此时a对b的推力为牛。,答案(1)30(2)7.5解析(1)推力所做的功为:w=fs=10n3m=30j;(2)若物体a、b在15n的推力作用下以3m/s的速度在另一水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,推力与摩擦力是一对平衡力,ab整体受的摩擦力为15n;由于a、b完全相同,接触面相同、压力相同,a、b各自受到地面的摩擦力是相同的,总摩擦力为15n,则b受到的地面的摩擦力为15n=7.5n;b做匀速直线运动,所以a对b的推力与b受到的摩擦力是一对平衡力,所以a对b的推力为7.5n。,4.(2019湖南株洲中考,29,)喝饮料时,将横截面积为s的吸管竖直插入饮料中,在大气压作用下,管中液面缓慢上升,如图甲所示。设饮料密度为,g为已知常量,忽略杯中液面变化,当管内液面上升h时(如图乙所示)。(10分)(1)管内气压比管外气压(填“高”或“低”);(2)吸入管内的饮料质量为;(3)对饮料做了多少功?,答案(1)低(2)sh(3)sgh2解析(1)吸饮料时,排出了管内部分空气,管内气压就变小了,管外饮料在大气压作用下,进入管内。(2)吸入管内饮料体积v=sh,管内的饮料质量m=v=sh。(3)由题意可知,对饮料做功即为克服吸管中饮料的重力而做功,管中饮料重心上升的高度h=h,对饮料做的功w=gh=mgh=vgh=shgh=sgh2。,5.(2016四川成都中考,a24,)欧佩克组织和英美等西方国家原油数量单位通常用“桶”来表示,中国及俄罗斯等国家则常用“吨”作为原油数量单位。通过网络查询可知:不同油田的原油密度不同,1桶=158.98升。(6分)(1)若原油密度为0.8103千克/米3,取1桶=159升,则1桶原油的质量为多少千克?(1升=10-3米3)(2分)(2)将1吨原油竖直匀速提升20米,需要对原油做的功是多少焦耳?(g=10n/kg)(4分),答案(1)127.2kg(2)2105j解析(1)1桶原油的质量:m=v=0.8103kg/m30.159m3=127.2kg;(2)将1吨原油竖直匀速提升20m,需要对原油做的功:w=fs=gh=mgh=1103kg10n/kg20m=2105j。,1.(2018河北唐山丰南一模)如图11-1-8甲所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数f与上升的高度h之间的关系图象如图乙所示。试解答问题:,图11-1-8,(1)钩码所受的重力为n。(2)当h=4cm时,弹簧测力计的示数是n,桌面对钩码的支持力是n。(3)从开始提升到h=16cm,弹簧测力计对钩码所做的功是多少?,答案(1)4.5(2)31.5(3)0.45j解析正确解答本题需要从“图象”中获取有效信息,突出了对图形、图象辨识能力的考查。(1)钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时示数即钩码所受重力大小,故钩码所受的重力为4.5n。(2)在钩码离开桌面之前,测力计的示数与上升的高度成正比,由图象知:当h=6cm时,弹簧测力计的示数为4.5n,即每增大1n的力弹簧伸长0.75cm,所以当h=4cm时,弹簧测力计的示数为3.0n;此时钩码受重力、拉力、支持力的作用,处于平衡状态,支持力等于重力减去拉力,即桌面对钩码的支持力为4.5n-3.0n=1.5n。(3)弹簧测力计在上升高度为06cm过程中,钩码静止,弹簧测力计对钩码不做功,在616cm的过程中做功,所以弹簧测力计对钩码所做的功为w=fs=4.5n0.1m=0.45j。,2.(2018山西中考)每天都会有许多全国各地的人民群众,来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗,每天都会准时同太阳一起升起,25000次零失误。这是护卫国旗的战士们,一天一个两万步,两年一个新长征的训练缔造的奇迹。天安门广场上的国旗总重为175n,升旗时(如图11-1-9),国旗上升高度为30m,所用时间为2分07秒。求解下列问题:图11-1-9(1)国旗上升的平均速度是多少?(保留一位小数)(2)将国旗沿竖直方向匀速升高30m,拉力对国旗做的功是多少?(3)若某持枪战士总重约为700n,估算该战士站立时对水平地面的压强。,答案(1)0.2m/s(2)5250j(3)1.4104pa解析本题从生活中常见的现象为背景,从速度、压强和功三个方面进行了考查,是一则综合性比较强的题目,但难度不大。(1)国旗上升的平均速度v=0.2m/s;(2)拉力对国旗做的功w=fs=gh=175n30m=5250j;(3)战士双脚站立时与地面的接触面积约s=500cm2=510-2m2,该战士站立时对水平地面的压强p=1.4104pa。,1.如图所示,重力为6103n的汽车,在2103n的牵引力作用下,在平直公路上行驶,用固定于路边的照相机连