专项训练：课时11.1 功（原卷版）

课时11.1功【第十一章功和机械能】TOC\o"1-2"\h\u目标导航 1核心考点 2知识点一功的概念 2知识点二力是否做功的判断 2知识点三功的计算 2题型讲练 3题型一功的概念和单位 3题型二力做功的必要因素 3题型三功的计算和估算 4题型四比较功的大小 5分层训练 6【基础夯实巩固提升】 6【培优拓展思维创新】 92026年课程标准物理素养1、正确判断力是否对物体做功，并解释原因‌。2、熟练应用公式计算功，规范使用单位‌。3、举例说明功的实际意义，体现物理知识的应用价值‌。物理观念：理解功的定义，掌握计算公式，识别做功的条件‌。科学思维：知道力做功的必要条件，知道不做功的三种情况‌。科学探究：通过实验探究和实例分析（如叉车搬运货物、推土机推土等）理解抽象概念‌‌。科学态度与责任：认识物理学与生活的联系，激发学习兴趣，培养合作意识与科学探究精神‌‌‌。知识点一功的概念1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功。2.功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，简称焦，符号是J。1J=1N•m，其物理意义是：作用在物体上的力是1N，物体在力的方向上通过的距离是1m，则这个力做的功是1J，把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。特别提醒功是一个标量，有大小没有方向。知识点二\o"力是否做功的判断"力是否做功的判断1.判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离。

2.不做功的三种情况：

（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。

（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”。

（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。特别提醒做功的‌两个必要因素‌：必须存在力作用于物体，否则无功;若位移方向与力方向垂直，则力不做功。知识点三功的计算1.力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

2.功的计算公式：W=FS，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米）。（1）分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。

（2）公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。

（3）功的单位“焦”（1牛•米=1焦）。3.功的公式应用（1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算。（2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功。（3）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；计算功的公式包括：W=FSW=GH，W=Pt。特别提醒理解计算功的方法，尤其要把握好知识点，熟悉公式的变形求功，然后才能正确运用这些规律和原理进行分析或计算，并通过练习和运用达到对物理知识的进一步理解和掌握，初中物理关于功的计算公式有多个，它们之间有什么区别，如何正确运用是解题关键。题型一功的概念和单位【典型例题】小龙将实验器材从一楼搬至三楼，又沿着水平方向走向实验室。上楼过程中，他对器材____________（选填“做功”或“不做功”）；沿着水平方向走的过程中，他对器材____________（选填“做功”或“不做功”）。【变式1】下列生活实例中，人对物体做了功的是（

）A．搬而未起 B．推而不动C．水平搬运 D．水平推车【变式2】航天员在空间站会进行科学的体育锻炼，下列增强体质的活动中最有效的是（

）A．举哑铃 B．跳绳 C．做俯卧撑 D．用拉力器进行锻炼题型二力做功的必要因素【典型例题】如图所示的实例中，力对物体做功的是（

）A．小军扛着物体上楼 B．人提着重物水平移动C．运动员将杠铃举在空中不动 D．人推车向前行驶【变式1】如图所示，四足机械狗已能在艰难地形上驮着重物匀速上山；下列情境中机器狗对物资做功的是（）①背着重物蹲着不动②背着重物匀速上山③趴伏缓缓站起④在水平路面匀速前进A．①② B．③④ C．②③ D．②③④【变式2】小华搬桌子，用了很大的力也没有搬动，小华对桌子______（选填“做了”或“没有做”）功，小梅同学用10N的水平力推动水平地面上重50N的桌子匀速直线前进4m，此过程推力所做的功为______J，重力做功______J。题型三功的计算和估算【典型例题】在水平地面上有一长方体木箱，用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则从3s到5s内，推力为________N，物块的运动速度为________m/s，推力所做的功________J。【变式1】为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则在此过程中推力做的功为_________J，克服人和轮椅重力做的功为_________J，斜面的支持力对轮椅做的功为_________J。【变式2】一个工人用200牛的水平推力，推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米，则工人做的功为___________焦。题型四比较功的大小【典型例题】如下列图片所示，已知A、B、C三个物体的质量大小关系为mA>mB>mCA．对A做的功最多B．对B做的功最多C．对C做的功最多D．对A、B、C做的功一样多【变式1】如图所示，在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是（）A．Wa=WC．Wa<W【变式2】如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，把同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点。若推力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2，则W1________W2，（均填“>”“<”或“=”）【基础夯实巩固提升】1．如图所示的情况中，人对物体没做功的是（

）A．如图甲所示，用手托两个鸡蛋上升B．如图乙所示，人提着滑板在水平路面上前行C．如图丙所示，人拉车在水平路面上前进D．如图丁所示，人将油桶推到车厢中2．课间同学整理课桌周边物品，下列相关动作中，人对物体做了功的是（）A．手拎着水杯在课桌旁静止站立B．用力把课本从课桌抽屉里抽出来C．手托着笔袋在课桌上方水平移动D．用力按橡皮，橡皮始终贴在桌面上不动3．女子10米跳台跳水比赛中，某运动员从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功大约为（g取10N/kg）（）A．350J B．3500J C．15000J D．35000J4．某兴趣小组使用无人机航拍采石矶公园，如图所示，当无人机水平飞行时，升力对无人机_______。（选填“做功”或“不做功”）5．如图所示，斜面长度为0.2m，高度为0.1m，重为10N的小球A从斜面滚下，重力做功为________J，斜面对小球的支持力为6N，支持力对小球做功为________J。6．如图所示，举重运动员将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃__________；当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止且停留3秒时，举重运动员对杠铃__________。7．如图所示，小军用30N的水平推力推着重为800N的爸爸去散心，若在水平方向上移动了1m，则这个过程中，推力做功为________J，重力做功为________J。8．如图所示，博物馆里有一架古代战场上的投石机模型，旁边放着一块石头。小明想把石头推开，但是他费了很大的力，累得满头大汗，石头却一点儿没动，你认为小明同学对石头做功了吗?为什么?9．如图所示，用大小相等的水平拉力F分别向右匀速拉动质量不同的物体A、B（物体质量mA<mB）。物体A在水平面上缓慢移动；装有轮子的物体B在水平面上快速移动。若物体A、B移动了相同的距离，则关于拉力F做功的两种说法：甲：水平面与物体A之间的滑动摩擦，大于水平面与物体B之间的滚动摩擦，因此拉力F对物体A做功多。乙：物体B运动的快，因此拉力F对物体B做功多。试判断甲、乙两种说法是否正确？_______________。理由是：______________。10．阅读短文，回答问题：“天问一号”火星着陆2021年5月15日，由中国航天科技集团研制的火星探测器天问一号，经历十个月的太空旅行后，携带其着陆巡视器成功着陆火星乌托邦平原。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。“绕”，指的是探测器经过10个月的长途飞行，抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。“落”，指的是探测器需在7分钟内将时速降至0，降落到火星表面，我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至342km/h；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至3.6m/s；第四阶段着陆缓冲，在距离火星表面约100m的高度，探测器悬停在空中，对火星表面进行观察，寻找合适的位置着陆。“巡”，指的是当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。请根据上述材料，回答下列问题：（1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受大气阻力，只发生动能和势能的相互转化。探测器由近火点向远火点运动时，速度不断减小，在这过程中，探测器的___________能转化为___________能，探测器的机械能___________（选填“守恒”或“不守恒”）；（2）“天问一号”火星着陆分为气动减速、降落伞减速、___________与着陆缓冲四个阶段；（3）在距离火星表面约100m的高度，探测器悬停在空中，此时，探测器所受合力___________（选填“为零”或“不为零”）；（4）“天问一号”探测器的质量为5吨，在火星上重力与质量的比值g火取4N/kg。该探测器从距离火星表面100m的高度到着陆的过程中，火星的重力对探测器做功___________J。

【培优拓展思维创新】1．上学过程中，小梦同学对书包做了功的情况是（）A．背着书包站立不动 B．背着书包沿着水平路面匀速前进C．背着书包匀速上楼梯 D．背着书包坐在沿水平方向行驶的公交车上2．下列估测最符合实际的是（）A．一名中学生的质量约为500kgB．一名中学生双脚站立在水平地面上时，对地面的压强约为3×C．一名中学生浸没在水中时，受到的浮力约为500ND．一名中学生从一楼步行到三楼所做的功约为3×3．我们的日常生活中处处都有物理的影子。关于下列情境，说法正确的是（）A．足球离开脚后继续在空中飞行的过程中，人对足球做了功B．学生提着书包站在水平地面上，人对书包的拉力没有做功C．离开手后的冰壶在冰面上向前运动的过程中，冰面对冰壶的支持力做了功D．运动员举着杠铃保持静止的过程中，运动员对杠铃做了功4．如图所示，人对物体做功的是（）A．①② B．③④ C．①③ D．②③5．在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如图甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。(1)0~1秒内，推力F对木箱__________（选填“有”或“没有”）做功。(2)3~6秒，推力F对木箱做功__________J。6．如图所示，一长为L的粗细不均匀的水泥电线杆，质量为200kg，重心在距离A端0.3L处，当用竖直向上的力F将A端缓慢匀速抬高1m（B端仍在地面上）时，F做功为________J．（g取10N7．如图甲所示，一块质量为0.4kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向拉力F的作用下向上运动，6s内做功为7.2J，铁块运动的速度v与时间t的关系图像如图乙所示．则拉力F=________N。8．五一黄金周期间，多地交警使用无人机进行“铁鹰”出击，抓拍交通违法。(1)螺旋桨上表面是弯曲的，下表面是平的，这是利用了流体流速大的位置压强_________的原理使无人机获得“升力”；在螺旋桨转速相同时，为了获得更大的“升力”，应适当________螺旋桨的面积；(2)若无人机竖直匀速上升了15m，此过程中“升力”为50N，则“升力”对无人机所做的功为___