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第十一章　功和機械能
第1節　功
【知識重點】
1．了解功的意義．
2．知道做功的兩個必要因素并會判斷力是否對物體做功，能列舉出生活中關于做功的實例．
3．知道功的計算公式并會計算．(重點)
【課程集訓】
★知識點 力學中的功
1．(1)如圖甲所示，叉車在舉高貨物的過程中，貨物受到方向豎直向上的舉力F，并在這個力的作用下，向上移動了一段距離s，此時舉力F對貨物做了功．
(2)如圖乙所示，小明推動小車所用推力方向水平向左，小車運動方向水平向左，推力對小車有(選填“有”或“沒有”)做功．
(3)如圖丙所示，老爺爺將沙袋向上拉起，所用拉力方向豎直向上，沙袋運動方向豎直向上，拉力對沙袋有(選填“有”或“沒有”)做功．
(4)由上面三個例子可知，做功的兩個必要因素是：作用在物體上的力，物體在這個力的方向上移動的距離.
2．有力無距離(勞而無功)．
如圖甲所示，小明用力推箱子沒有推動，有推力F但沒有移動距離s，所以推力不做功(選填“做功”或“不做功”)．小紅用力搬石頭沒有搬起來，有力但沒有距離，所以這個力不做功(選填“做功”或“不做功”)．
甲
乙
3．有距離無力(不勞無功)．
如圖乙所示，運動員用力推冰壺，冰壺離手后，在冰面上滑行一段距離．冰壺離手后，有沒有受到人對它的推力？沒有.冰壺離手后能夠繼續滑行是因為冰壺具有慣性.有距離但沒有力，所以人對冰壺不做功(選填“做功”或“不做功”)．
丙
4．有力有距離，但力與距離的方向垂直．
(1)如圖丙所示，小明提著滑板在水平路面上前進，請畫出小明對滑板的拉力．
(2)有力有距離，但力的方向跟移動距離的方向垂直，所以拉力對滑板不做功(選填“做功”或“不做功”)．
5. (物理觀念)如圖所示的情境中，下列選項描述不正確的是(B)
6.用5 N的拉力將水杯豎直提起，此過程拉力做功；保持拉力不變，使水杯靜止在空中，此過程拉力不做功；若保持拉力不變，使水杯水平移動，此過程拉力不做功.(均選填“做功”或“不做功”)
　★歸納總結
1．做功的定義：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功．
2．做功的必要因素(缺一不可)：
(1)有力F——作用在物體上的力；
(2)有距離s——物體在力的方向上移動的距離．
3．力對物體不做功的三種情況：
(1)有力無距離(勞而無功)；
(2)有距離無力(不勞無功)；
(3)有力有距離，但力與距離的方向垂直(垂直無功)．
★知識點 功的計算
1．從圖甲到圖乙，作用在物體上的力越大、物體在力的方向上移動的距離越大，力所做的功就越多.
2．力學中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積.
3．公式：W＝Fs.變形公式：F＝DDD＋＋＋，s＝DDD＋＋＋.
4．W(功)的單位是J，F(力)的單位是N，s(距離)的單位是m.
5.(科學思維)(2022 河源期末)重為10 N的物體在5 N的水平拉力F作用下，沿水平方向勻速運動了0.8 m，撤去拉力后又向前滑行了0.2 m，拉力F做的功為(D)
A．10 J B．5 J
C．2 J D．4 J
6.(2022 佛山禪城區期末)如圖所示，小強將重為25 N的滑板從地面上提起0.4 m，然后小強又提著滑板在水平路面上行走了5 m．小強提起滑板對滑板做了10J的功，提著滑板行走又對滑板做了0J的功，整個過程小強對滑板做功10J.
7. 如圖所示，班主任王老師開著電動汽車外出家訪，汽車從學校出發，沿平直公路行駛了1.2 km到達小明家，此過程汽車牽引力恒為450 N．求此過程中汽車牽引力做的功．
8.馬拉著質量為2 000 kg的車在水平路面上前進400 m，馬的水平拉力做了3×105 J的功，則馬的水平拉力是多大？
　★歸納總結
1．功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積，即W＝Fs.
2．單位：W——功——單位：焦耳(J)　1 J＝1 N m
F——力——單位：牛(N)
s——距離——單位：米(m)
3．公式：W＝Fs
如果是重力做功或者克服重力做功，公式也可以寫成W＝Gh.
【提能訓練】
1．(物理觀念)用大小相同的力F，作用在質量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動相同的距離s(如圖所示)，F所做的功分別為W1和W2，則(A)
A．W1＝W2　　
B．W1C．W1＝2W2　　
D．W1＝4W2
2．(物理觀念)(2022 東莞模擬)一個質量為3 kg的木塊在大小為10 N的水平拉力作用下沿水平方向勻速直線前進了5 m，則該木塊受到的摩擦力是10N，拉力做的功是50J，重力對木塊做的功是0J.
3．(科學思維)如圖甲所示，張華用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此過程中，推力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示，木箱運動速度v的大小隨時間t變化的情況如圖丙所示，則1～3 s木箱做變速(選填“勻速”或“變速”)運動；3～5 s推力對木箱做的功是400J.
4．人們可利用遙控器控制無人機的運動和工作．無人機的部分參數如表所示．若該無人機以最大水平速度勻速直線飛行時受到的阻力為5 N，則飛行160 s克服阻力做了多少功？
最大有效載荷/kg 0.5
最大水平速度/(m s－1) 5
5.(物理學與工程實踐)(2022 江門改編)挖掘機在江河治理的過程中發揮了重要的作用．如圖甲所示挖掘機的質量為33 t．(g＝10 N/kg)
(1)某次工作時，挖掘機從6 m高的河堤上沿斜坡向下緩慢行駛20 m到達水平工作位置，請問此過程中挖掘機的重力做了多少功？
(2)若某次鏟斗挖起1.8×104 N的砂土從圖乙中最低點A移到最高點B，接著再沿水平方向移動4 m將砂土卸到汽車上，則鏟斗對砂土做了多少功？

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