1、1第 1 节 功一、学习目标1.理解做功的两个必要因素。认识在什么 情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功。2.理解计算功的公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。学习重点是理解计算功的公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。学习难点是理解做功的两个必要因素。二、知识点解读知识点一：力学中的功1.如果一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。2.功的两个因素：一个是作用在物体上的力 ，另一个是在力的方向上移动的距离。3.不做功的三种情况：物 体受到了力，但静止。 物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。物体受力的方向与运动的方向相互
2、垂直，这个力也不做功。知识点二：功的计算计算公 式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W=Fs。（2）符号的意义及单位：W 表示功，单位是 J，1J=1Nm；F 表示力，单位是 N；S 表示距离，单位是 m。（3）计算时应注意的事项：分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的 F。公式中的“S”是在力 F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。F、S 的单位分别是 N、m，得出的功的单位才是 J。三、深化理解知识点的例题及其解析【例题 1】关于功的说法正确的是（ ）A小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功B吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功C
3、足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功D举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功答案：D2C足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功，错误，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；D举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功，正确。【例题 2】如图是一款新研发的机器人。若机器人重为 15N，与地面的接触面积是 1103 m2，牵引力大小是 I0N、机器人在水平地面上沿直线行走 l0m，用时 100s。求：（1）机器人行走的平均速度；（2）机器人牵引力做的功；（3）机器人静止时对水平面的压强。答案：（1）机器人行走的平均速度为 0.
4、1m/s；（2）机器人牵引力做的功为 100J；（3）机器人静止时对水平面的压强为 1.5104Pa。（3）机器人静止时对水平面的压力：F=G=15N，受力面积 S=110-3m2，对地面的压强：p=F/S=15N/1103 m2=1.5104Pa。四、本节课的课时作业（含答案与解析）第 1 节 功课外同步课时作业一、选择题1为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能单位的物理学家是 （ ）A牛顿 B焦耳 C安培 D 欧姆2.如图实例中，力对物体没有做功的是 （ ）33.小张用 40N 的推力将重力为 100N 的物体沿 水平方向匀速推动了 10m，则小张对物体所做的
5、功是（ ）A400J B600 J C1000J D1400J4.在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为 m，2 m 的两个物体在大小为 F 的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）A甲图中 F 做的功小于乙图中 F 做的功B甲图中 F 做的功等于乙图中 F 做的功C甲图中 F 做的功大于乙图中 F 做的功D条件不足，无法确定甲、乙图中 F 做的功谁大。5.如图所示，用不变的拉力 F 匀速拉动重为 G 的物体 A，使物体 A 沿水平方向移动了一段距离 s，在此过程中拉力 F 做的功为 （ ） A. Fs B. Gs C. 2Fs D. (G+F)s
6、二、填空题1.小明同学用 40N 的水平推力推着重 100N 的书箱在水平地面上前进了 2m，松开手后，书箱仍向前滑行了lm，整个过程中小明做功 J，书箱的重力做功 J2.如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力 F 的作用，其 Ft 和 vt 的图象分别如图乙、丙所示由图象可知，03s 内，推力对物体做功 J；t=5s 时，物体受到的摩擦力是 N43.某一型号的汽车质量为 5103kg，轮胎与地面接触面积为 4250cm2，在一段平直公路上用 0.5 小时匀速行驶了 54km，车受到的阻力为车重的 0.1 倍g 取 10N/kg. 则该汽车的行驶速度为 km/h ，该汽车对地面的压强
7、为 P a，该汽车牵引力所做的功为 J。4.如图 甲所示，一块质量为 0.2kg 的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F3N 的作用下向上运动，铁块运动速度 v 与时间 t 的关系图像如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N，06s 内拉力 F 做的功是 J。 （取 g10N/kg）三、计算题1.电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动自行车自身重力为 600N，在水平公 路上匀速直线行驶了 4.8km 用了 10min，行驶时受到的阻力是 40N。（1）求该车在这段时间内行驶的速度是多少 m/s？牵引力做功是多少？5（2）若该车每个
8、车轮与地面的接触面积为 0.01m2，车胎能承受的最大压强为 210 5Pa，求该车的最大载重量是多少 N？2.如图，质量为 10kg 的物体放在水平桌面上。 （ g10N/kg）求：（1）物体所受重力大小；（2）物体底面积为 0.1m2，物体对桌面的压强大小；（3）用 20N 的水平推力，使物体在桌面上移动 0.5m，推力对物体做的功。第 1 节 功课外同步课时作业答案与解析一、选择题1.答案：B2.答案：D提示：力对物体做功有两个必要条件，缺一不可。有力和力的方向上通过的距离。3.答案：A解析：已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离，利用 W=Fs 计算该过程中小张对物体所做的功小张对物
9、体所做的功：W=Fs =40N10m=400J4.答案：B5.答案：C 解析：由图可以看出，该滑轮组绳子的有效股数 n=2，绳子自由端移动 2s，已知拉力为 F，由功的公式可以计算拉力所做的功由功的公式得：W=2Fs故选 C点拨：本题考查功的计算，做功的两个必要因素是：一是作用在物体上的力，一是物体在力的方向上移动的距离，本题中的难点是判断拉力方向上移动的距离二、填空题1.答案：80；0解析：知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功 W=Fs 计算推力做的功；书箱受到重力但在重力6的方向上没移动距离，重力不做功（1）小明同学用 40N 的水平推力推着重 100N 的书箱在水平地面上前进了
10、2m，推力对箱子做的功：W 1=Fs1=40N2m=80J；松开手后，书箱仍向前滑行了 lm，书箱由于惯性滑行，则小刚没有做功，即 W2=0J；整个过程中小明对书箱一共做的功：W=W 1+W2=80J+0J=80J；（2）书箱在水平面上运动，虽然受重力，也有距离，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为 0J2.答案：0；6（1）由丙图知：03s 内物体的速度大小为零，物体处于静止状态，有力无距离，所以，推力对物体做功0J（2）由丙图知，912s 时， 物体匀速运动，由乙图知，912s 时，F=6 N，所以摩擦 力与推力 F 平衡，大小为 6N36s 之间，物体加速运动，受力不平衡，推
11、力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，所以摩擦力大小不变；即仍为 6N3.答案：108，510 5，2.710 8。解析：（1）根据速度公式 v=s/t 可求汽车的行驶速度；（2）汽车对地面压力 F=G=mg，地面受力面积已知，根据压强公式 P=F/S 可求汽车 对地面的压强；（3）牵引力 F=0.1G,行驶的路程已知，根据公式 W=Fs 可求汽车牵引力所做 的功；（4）汽车匀速行驶，车受到的阻力等于牵引力。点评：压强的计算，需要确定压力、面积。要注意面积的计算与单位，其中压力的确定是难点。正确判断物体间的压力，进行受力分析是关键；物体间接触部分的面积，一般与较小的物体面积相同。4.答案：1 3.6三、计算题7（2）由 p F/S 得 F pS=210 5Pa20.01m24000N在水平面上， G F4 000N G 载4000N600N3400N2.答案：（1） G mg10kg10N/kg100N（2） F G100N， p 110 3Pa100N0.1m2（3） W Fs20N0.5m10J8
