課時(shí)10.3 做功了嗎（解析版）

課時(shí)10.3做功了嗎（幫課堂）（解析版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能用生活中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義；2.認(rèn)識(shí)做功的兩個(gè)必要因素；3.理解功的計(jì)算公式?！局R(shí)導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識(shí)】知識(shí)點(diǎn)一：機(jī)械功1.探究機(jī)械功問(wèn)題在利用機(jī)械為人們工作時(shí)，力和距離之間到底存在著什么樣的關(guān)系呢實(shí)驗(yàn)步驟(1)先測(cè)出物體的重力G(2)然后記下物體和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置(3)記錄勻速提升（拉動(dòng)）物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；并測(cè)量當(dāng)物體上升同樣的高度h，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s(4)多次測(cè)量，同時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)填入下表(5)換用不同機(jī)械，重復(fù)上述步驟次數(shù)123結(jié)論（忽視摩擦力和機(jī)械的自重）力F與力上升距離s的乘積近似等于物重G與物體上升高度h的乘積。即物理學(xué)中，把力和物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積叫做機(jī)械功。知識(shí)點(diǎn)二：怎樣才算做功1.一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體做功的必備條件：(1)有作用在物體上的力；(2)物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了距離。備注：兩個(gè)條件缺一不可。2.判斷力是否做功時(shí)，三個(gè)易錯(cuò)實(shí)例實(shí)例解釋例如不勞無(wú)功物體因?yàn)閼T性通過(guò)了一段距離，但沒(méi)有受到力的作用，也就沒(méi)有功踢出去的足球在地面上滾動(dòng)一段距離的過(guò)程中勞而無(wú)功物體受到力的作用，但沒(méi)有移動(dòng)距離，這個(gè)力不做功舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)垂直無(wú)功物體受到力的作用，也移動(dòng)了距離，但物體移動(dòng)的方向與力的方向垂直，這個(gè)力不做功提著水桶水平前進(jìn)知識(shí)點(diǎn)三：功的計(jì)算1.計(jì)算公式：功=力×距離（符號(hào)表示：）2.單位：焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦。單位符號(hào)：3.功的意義：的功等于的力使物體在力的方向上通過(guò)的距離?！纠?】如圖所示，在水平地面上，小聰用力將箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子沒(méi)有移走，下面關(guān)于做功的分析，正確的是（

）。A.小明用了力，他對(duì)箱子做了功B.小聰用力拉動(dòng)了箱子，她對(duì)箱子做了功C.小聰在拉箱子的過(guò)程中，箱子的重力做了功D.小明、小聰都沒(méi)有對(duì)箱子做功解析：小明用力推箱子，但箱子沒(méi)有移走，只有力的作用，沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離，所以他對(duì)箱子沒(méi)有做功。小聰用力將箱子拉走了，且在力的方向上移動(dòng)了距離，因此她對(duì)箱子做了功。小聰在拉箱子的過(guò)程中，沒(méi)有在重力的方向上移動(dòng)距離，故箱子的重力沒(méi)有做功。故選B?！纠?】如圖所示,在水平地面上,用的水平推力推動(dòng)重的箱子,前進(jìn)了5m,如圖所示,推箱子的小朋友做功為(

)A.B.C.D.解析：推箱子的小朋友做的功【作業(yè)幫】1．1J的功就是（）A．將重1N的物體移動(dòng)1m所做的功B．將質(zhì)量為1kg的物體移動(dòng)1m所做的功C．在1N的作用下，物體移動(dòng)1m所做的功D．在1N的作用下，物體在力的方向上移動(dòng)1m所做的功【答案】D【詳解】不知道物體移動(dòng)的方向是否與力的方向相同，無(wú)法計(jì)算功，故A.B.C錯(cuò)誤；物體沿力的方向方向移動(dòng)一段距離；所以做功W＝Fs＝1N×1m＝1J，故D正確．故選D.2．如圖所示的現(xiàn)象中，對(duì)物體做了功的是（

）A．搬而未動(dòng) B．小車(chē)在推力作用下運(yùn)動(dòng)了一段距離C．提著滑板在水平路面上前行 D．舉著杠鈴在空中不動(dòng)【答案】B【詳解】對(duì)物體做功的條件是，物體在力的方向上發(fā)生了位移：A．搬而未動(dòng)，物體的位移為零，對(duì)物體未做功，故A不符合題意；B．小車(chē)在推力作用下運(yùn)動(dòng)了一段距離，對(duì)物體做了功，故B符合題意；C．提著滑板在水平路面上前行，拉力與位移，未做功，故C不符合題意；D．舉著杠鈴在空中不動(dòng)，位移為零，對(duì)物體未做功，故D不符合題意。故選B。3．如圖所示為小明同學(xué)做挺舉連續(xù)動(dòng)作的幾個(gè)狀態(tài)圖，下列說(shuō)法不正確的是（）A．小明同學(xué)從準(zhǔn)備狀態(tài)發(fā)力到上拉狀態(tài)過(guò)程中對(duì)杠鈴做了功B．小明同學(xué)從上拉狀態(tài)發(fā)力到上挺狀態(tài)過(guò)程中對(duì)杠鈴做了功C．小明同學(xué)從上挺狀態(tài)發(fā)力到站立狀態(tài)過(guò)程中對(duì)杠鈴做了功D．小明同學(xué)在站立狀態(tài)過(guò)程中對(duì)杠鈴做了功【答案】D【詳解】做功的兩個(gè)因素，一是要有力作用在物體上，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。A．小明同學(xué)從準(zhǔn)備狀態(tài)發(fā)力到上拉狀態(tài)過(guò)程中，小明對(duì)杠鈴施加一個(gè)向上的力，杠鈴向上移動(dòng)了距離，所以對(duì)杠鈴做了功，A正確，故A不符合題意；B．小明同學(xué)從上拉狀態(tài)發(fā)力到上挺狀態(tài)過(guò)程中，對(duì)杠鈴施加一個(gè)向上的力，杠鈴向上移動(dòng)了距離，所以對(duì)杠鈴做了功，B正確，故B不符合題意；C．小明同學(xué)從上挺狀態(tài)發(fā)力到站立狀態(tài)過(guò)程中，對(duì)杠鈴施加一個(gè)向上的力，杠鈴向上移動(dòng)了距離，所以對(duì)杠鈴做了功，C正確，故C不符合題意；D．小明同學(xué)在站立狀態(tài)過(guò)程中，對(duì)杠鈴有一個(gè)向上的力，但杠鈴沒(méi)有移動(dòng)距離，所以沒(méi)有對(duì)杠鈴做功，D錯(cuò)誤，故D符合題意。故選D。4．如圖所示的情景中，關(guān)于力對(duì)物體做功的敘述，正確的是（）A．甲圖中，舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的支撐力做功了B．乙圖中，人用水平方向的力推著冰壺在冰面上滑動(dòng)的過(guò)程中，人的推力對(duì)冰壺做功了C．丙圖中，大力士用很大的力拉飛機(jī)，但沒(méi)拉動(dòng)，大力士的拉力對(duì)飛機(jī)做功了D．丁圖中，小朋友將足球踢出，球在空中飛行過(guò)程中，小朋友的踢力對(duì)足球做功了【答案】B【詳解】A．甲圖中，舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)，在力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴的支撐力未做功，故A錯(cuò)誤；B．乙圖中，人用水平方向的力推著冰壺在冰面上滑動(dòng)的過(guò)程中，在力的方向上有移動(dòng)距離，則人的推力對(duì)冰壺做功了，故B正確；C．丙圖中，大力士用很大的力拉飛機(jī)，但沒(méi)拉動(dòng)，在力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，則大力士的拉力未對(duì)飛機(jī)做功，故C錯(cuò)誤；D．丁圖中，小朋友將足球踢出，球在空中飛行過(guò)程中不受踢力，則小朋友的踢力未對(duì)足球做功，故D錯(cuò)誤。故選B。5．一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s后，如圖所示，關(guān)于力F所做的功的大小關(guān)系正確的是（）A．在光滑水平地面做功多 B．在粗糙水平地面做功多C．在粗糙斜面做功多 D．一樣大【答案】D【詳解】用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離s，由W=Fs可知，在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上力F所做的功一樣大。故選D。6．如下圖所示，重為5N的鐵塊吸附在豎直放置足夠長(zhǎng)的磁性平板上，在豎直向上拉力F的作用下鐵塊沿直線(xiàn)豎直向上運(yùn)動(dòng)鐵塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v的大小隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，若鐵塊受到的摩擦力為2N，下列說(shuō)法正確的是（）A．向上運(yùn)動(dòng)中，吸引力對(duì)鐵塊做了功 B．在02s內(nèi)拉力F等于5NC．在2～6s內(nèi)拉力F大于7N D．在2～6s內(nèi)，拉力做的功為84J【答案】D【詳解】A．由甲圖知，磁性平板對(duì)鐵塊的吸引力是沿水平方向的，而鐵塊沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，所以，吸引力對(duì)鐵塊不做功，故A錯(cuò)誤；B．由乙圖可知，在0～2s內(nèi)，鐵塊處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即此時(shí)的拉力F大于重力與摩擦力大小之和，但無(wú)法確定拉力F的大小，故B錯(cuò)誤；C．由乙圖可知，在2～6s內(nèi)，鐵塊在豎直方向上，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，鐵塊受到平衡力的作用，在豎直方向上受到豎直向下的重力G、豎直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力F，根據(jù)力的平衡條件可得f+G=F所以，此時(shí)的拉力F=G+f=5N+2N=7N故C錯(cuò)誤；D．在2～6s內(nèi)，物體以3m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則s=vt=3m/s×（6s-2s）=12m在2～6s內(nèi)拉力F做的功W=Fs=7N×12m=84J故D正確。故選D。7．水平地面上G點(diǎn)兩側(cè)粗糙程度不同，從E點(diǎn)開(kāi)始，物體如終受到大小相等、方向水平向右的拉力F作用，每經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間用虛線(xiàn)框記錄物體所處位置，測(cè)得EF=GH，則（）A．拉力在GH段做功可能為零B．拉力在GH段做的功比拉力在EF段做的功多C．拉力在EF段做的功比拉力在GH段做的功多D．拉力在EF段做的功和拉力在GH段做功相等【答案】D【詳解】A.物體在GH段受到拉力的作用，且在拉力的方向上通過(guò)了一定距離，所以拉力在GH段做功，其大小不可能為零，故A不符合題意；BCD.物體在EF段和GH段受到的拉力相等，且EF=GH，即物體在拉力的方向上通過(guò)的距離相等，根據(jù)W=Fs可知，在拉力在EF段做的功和拉力在GH段做功相等，故BC不符合題意，D符合題意。故選D。8．在一次推鉛球運(yùn)動(dòng)中，手臂長(zhǎng)約0.6m的某同學(xué)將質(zhì)量5kg的鉛球用600N推出后，成績(jī)?yōu)?m，鉛球離開(kāi)手后由于________繼續(xù)向前飛行；此次推鉛球過(guò)程這個(gè)同學(xué)推力對(duì)鉛球做的功約________J?！敬鸢浮?/p>

慣性

360【詳解】[1][2]鉛球離開(kāi)手后由于鉛球具有慣性繼續(xù)向前飛行；推力對(duì)鉛球做的功約鉛球離開(kāi)手以后，推力不再做功。9．如圖所示，物體A重50牛，用大小為6牛的水平拉力F拉滑輪，使物體勻速移動(dòng)5米，則地面對(duì)物體的摩擦力大小為_(kāi)__________牛，F(xiàn)做的功為_(kāi)__________焦?！敬鸢浮?/p>

3

15【詳解】[1][2]如圖所示，滑輪忽略重力影響，在水平方向受到向右的拉力F，向左受到兩個(gè)力均為繩子的拉力，即A物體所受的摩擦力，所以有根據(jù)功的公式可得10．如圖，AC＞BC，沿斜面AC和BC分別將同一重物從底端推到頂端，在不考慮摩擦情況下，所用推力分別為F1和F2，所做的功分別為W1和W2，則F1______F2，W1______W2（選填“＞”、“＝”和“＜”）?！敬鸢浮?/p>

＜

＝【詳解】[1]由于不考慮摩擦力，故推力所做的總功相同，根據(jù)W＝Fs可知，在功相同時(shí)，路程越大，力越小，因?yàn)锳C＞BC，所以，F(xiàn)1＜F2。[2]不考慮摩擦，額外功為0，利用斜面做的功都等于提升物體做的功，所以推力在兩斜面上做功相同，即：W1＝W2。11．小明用如圖所示滑輪組提升重為300N的物體，繩子自由端施加的拉力為150N，繩子提升高度為3m，不計(jì)繩重和一切摩擦，則克服物體重力做的功為_(kāi)__________J，動(dòng)滑輪重力為_(kāi)__________?！敬鸢浮?/p>

300J

150N【詳解】（1）由圖可知，n=3，根據(jù)，可得h=1m則克服物體重力做的功為×1m=300J（2）由不計(jì)繩重和摩擦，繩端的拉力得，動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)=nF-G物=3×150N-300N=150N12．如圖所示，F(xiàn)=10N的水平拉力拉著物體A沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，10秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)了4m的路程，求：（1）重力所做的功；（2）拉力F做的功?！敬鸢浮?1)0；(2)40J【詳解】解：(1)物體在水平面運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有在重力方向通過(guò)距離，即重力不做功，做功為0。(2)拉力F做的功答：(1)重力所做的功為0；(2)拉力F做的功40J。13．如圖所示，用一個(gè)動(dòng)滑輪使重的物體在內(nèi)勻速升高，繩子自由端所用的拉力為。求：(1)繩子自由端移動(dòng)的速度；(2)拉力做的功?！敬鸢浮?1)；(2)【詳解】(1)由圖知，，當(dāng)物體升高時(shí)，繩子的自由端移動(dòng)距離繩子自由端移動(dòng)的速度(2)拉力做的功答：(1)繩子自由端移動(dòng)的速度為；(2)拉力做的功為。14．如圖所示，是一輛汽車(chē)通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深10m，物體重，汽車(chē)重，汽車(chē)勻速拉繩子時(shí)的拉力，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.05倍。求：（1）若汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度為1.2m/s，則將物體由井底拉至井口，需要多長(zhǎng)時(shí)間？（2）汽車(chē)的牽引力多大？（3）將物體從井底拉至井口，汽車(chē)牽引力做的功是多少？【答案】（1）25s；（2）3500N；（3）【詳解】解：（1）由圖可知，該滑輪組繩子的承重段數(shù)n=3，根據(jù)公式v繩=nv物可得，物體上升的速度為再根據(jù)公式s=vt可得，物體由井底拉至井口需要的時(shí)間為（2）由題意可得，汽車(chē)受到的阻力為f=0.05G車(chē)=0.05×3×104N=1500N因?yàn)?/p>