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第十一章　功和机械能
第1节　功
【知识重点】
1．了解功的意义．
2．知道做功的两个必要因素并会判断力是否对物体做功，能列举出生活中关于做功的实例．
3．知道功的计算公式并会计算．(重点)
【课程集训】
★知识点 力学中的功
1．(1)如图甲所示，叉车在举高货物的过程中，货物受到方向竖直向上的举力F，并在这个力的作用下，向上移动了一段距离s，此时举力F对货物做了功．
(2)如图乙所示，小明推动小车所用推力方向水平向左，小车运动方向水平向左，推力对小车有(选填“有”或“没有”)做功．
(3)如图丙所示，老爷爷将沙袋向上拉起，所用拉力方向竖直向上，沙袋运动方向竖直向上，拉力对沙袋有(选填“有”或“没有”)做功．
(4)由上面三个例子可知，做功的两个必要因素是：作用在物体上的力，物体在这个力的方向上移动的距离.
2．有力无距离(劳而无功)．
如图甲所示，小明用力推箱子没有推动，有推力F但没有移动距离s，所以推力不做功(选填“做功”或“不做功”)．小红用力搬石头没有搬起来，有力但没有距离，所以这个力不做功(选填“做功”或“不做功”)．
甲
乙
3．有距离无力(不劳无功)．
如图乙所示，运动员用力推冰壶，冰壶离手后，在冰面上滑行一段距离．冰壶离手后，有没有受到人对它的推力？没有.冰壶离手后能够继续滑行是因为冰壶具有惯性.有距离但没有力，所以人对冰壶不做功(选填“做功”或“不做功”)．
丙
4．有力有距离，但力与距离的方向垂直．
(1)如图丙所示，小明提着滑板在水平路面上前进，请画出小明对滑板的拉力．
(2)有力有距离，但力的方向跟移动距离的方向垂直，所以拉力对滑板不做功(选填“做功”或“不做功”)．
5. (物理观念)如图所示的情境中，下列选项描述不正确的是(B)
6.用5 N的拉力将水杯竖直提起，此过程拉力做功；保持拉力不变，使水杯静止在空中，此过程拉力不做功；若保持拉力不变，使水杯水平移动，此过程拉力不做功.(均选填“做功”或“不做功”)
　★归纳总结
1．做功的定义：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．做功的必要因素(缺一不可)：
(1)有力F——作用在物体上的力；
(2)有距离s——物体在力的方向上移动的距离．
3．力对物体不做功的三种情况：
(1)有力无距离(劳而无功)；
(2)有距离无力(不劳无功)；
(3)有力有距离，但力与距离的方向垂直(垂直无功)．
★知识点 功的计算
1．从图甲到图乙，作用在物体上的力越大、物体在力的方向上移动的距离越大，力所做的功就越多.
2．力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.
3．公式：W＝Fs.变形公式：F＝DDD＋＋＋，s＝DDD＋＋＋.
4．W(功)的单位是J，F(力)的单位是N，s(距离)的单位是m.
5.(科学思维)(2022 河源期末)重为10 N的物体在5 N的水平拉力F作用下，沿水平方向匀速运动了0.8 m，撤去拉力后又向前滑行了0.2 m，拉力F做的功为(D)
A．10 J B．5 J
C．2 J D．4 J
6.(2022 佛山禅城区期末)如图所示，小强将重为25 N的滑板从地面上提起0.4 m，然后小强又提着滑板在水平路面上行走了5 m．小强提起滑板对滑板做了10J的功，提着滑板行走又对滑板做了0J的功，整个过程小强对滑板做功10J.
7. 如图所示，班主任王老师开着电动汽车外出家访，汽车从学校出发，沿平直公路行驶了1.2 km到达小明家，此过程汽车牵引力恒为450 N．求此过程中汽车牵引力做的功．
8.马拉着质量为2 000 kg的车在水平路面上前进400 m，马的水平拉力做了3×105 J的功，则马的水平拉力是多大？
　★归纳总结
1．功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W＝Fs.
2．单位：W——功——单位：焦耳(J)　1 J＝1 N m
F——力——单位：牛(N)
s——距离——单位：米(m)
3．公式：W＝Fs
如果是重力做功或者克服重力做功，公式也可以写成W＝Gh.
【提能训练】
1．(物理观念)用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，F所做的功分别为W1和W2，则(A)
A．W1＝W2　　
B．W1C．W1＝2W2　　
D．W1＝4W2
2．(物理观念)(2022 东莞模拟)一个质量为3 kg的木块在大小为10 N的水平拉力作用下沿水平方向匀速直线前进了5 m，则该木块受到的摩擦力是10N，拉力做的功是50J，重力对木块做的功是0J.
3．(科学思维)如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则1～3 s木箱做变速(选填“匀速”或“变速”)运动；3～5 s推力对木箱做的功是400J.
4．人们可利用遥控器控制无人机的运动和工作．无人机的部分参数如表所示．若该无人机以最大水平速度匀速直线飞行时受到的阻力为5 N，则飞行160 s克服阻力做了多少功？
最大有效载荷/kg 0.5
最大水平速度/(m s－1) 5
5.(物理学与工程实践)(2022 江门改编)挖掘机在江河治理的过程中发挥了重要的作用．如图甲所示挖掘机的质量为33 t．(g＝10 N/kg)
(1)某次工作时，挖掘机从6 m高的河堤上沿斜坡向下缓慢行驶20 m到达水平工作位置，请问此过程中挖掘机的重力做了多少功？
(2)若某次铲斗挖起1.8×104 N的砂土从图乙中最低点A移到最高点B，接着再沿水平方向移动4 m将砂土卸到汽车上，则铲斗对砂土做了多少功？

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