初中物理人教版八年级下册第十一章 功和机械能11.1 功精练

专题11.1 功

知识点梳理

知识点1：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：①物体受到了力，但静止。②物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。③物体受力的方向与运动的方向相互垂直，这个力也不做功。

知识点2：功的计算

（1）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=1N·m；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：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。②公式中的“S”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、S的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。

重难点讲解

1．对不做功的几种情况的理解

（1）有力作用在物体上，但物体不动，也就是没有通过距离。

（2）有距离通过，但在沿距离方向没有力的作用，这时对物体也没有做功。

（3）力与距离垂直时，这个力对物体也不做功。

2．利用功的公式计算时应注意的问题

利用W=Fs进行计算时，一定要注意力F和距离S的一 一对应的关系，即距离S是在力F作用下且沿力的方向上移动的距离。其次，一定要注意F和S的同时性，即在计算做功多少时，一定要搞清S是否是F始终作用下运动的距离。比如用60N的力将一重为8N的物体踢出20m远，这20m不是在脚的力的始终作用下运动的，在求脚对物体做功时，不能表示为W=Fs=60N×20m=1200J。

例题讲解

知识点1：力学中的功

【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．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

知识点2：功的计算

【例题2】（2020湖北宜昌）为解决乡村快递派送的交通不便问题，某快递公司采用无人机（如图所示）将包裹送达每个村子的派送员，自动卸货后随即返航，继续其他配送｡某次派送包裹质量12kg，飞行高度120m，10min内水平飞行里程6.5km｡

(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h？

(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中，拉力对包裹做的功是多少？（g=10N/kg）

达标训练

1.在物理学中，把力和在力的方向上移动的________的乘积叫做功。功计算公式：______.

2．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

3.如图实例中，力对物体没有做功的是 （    ）

4.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功是（　　）

A．400J   B．600J    C．1000J    D．1400J

一、选择题

2.（2019湖南省邵阳）一物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s，拉力F大小为5N，4s内拉力F做的功为（　　）

A．1J B．3J C．2J D．4J

2.（2019天津）小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近（　　）

A. 9J B. 30J C. 90J D. 300J

3．（2019海南省）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．     B．    C．     D．

4.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 

二、填空题

5.（2020湖北咸宁）如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动｡若该同学上半身的质量约为全身质量的3/5，则她上半身的重力约为___N。她在一段时间内做了40个仰卧起华，每次时起上半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为_____J。

6．（2019山西）小明利用“3D”打印机，打印出和自己大小一样的“自己”模型，但质量只有自己的1/10，这个模型的密度是小明密度的　　。小明把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功　 　J。

7.（2019四川南充）将物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以V1＝4m/s的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以V2＝6m/s的速度向右匀速运动两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1　　W2（填“＞”、“＜”或“＝”），两次拉力的功率P1　　P2（填“＞”、“＜”或“＝”）。

8.（创新题）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2s末前，物体处于_____状态，物体在第6s到第9s末期间，推力F做功是______J。

9.（2019山东临沂）2019年4月23日，我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为4.0×103t的“临沂”舰。如图所示，该舰静止在海面上时所受浮力为______N；水面下5m处的舰体受到海水的压强为______Pa；它以40km/h的速度向前匀速航行时受到的阻力为1.0×106N，则航行2km的过程中动力做功______J．（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）

10.某一型号的汽车质量为5×103kg，轮胎与地面接触面积为4×250cm2，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为　　Pa，该汽车牵引力所做的功为　　J。

三、计算题

11．（2020齐齐哈尔）防疫期间，小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车，为社区运送物资，如图所示，小慧通过查阅资料了解到：当该车满载货物时，总质量为4×103kg，发动机的牵引力为3×103N．若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。在此过程中，求：

（1）货车行驶所用的时间是多少？

（2）该车满载货物时，所受到的重力是多少？

（3）牵引力所做的功是多少？

12.（2020四川成都）据光明日报客户端报道，“东方电机有限公司研制的世界首台百万千瓦水电机组核心部件完工交付”入选2019年中国十大科技进展新闻。首台百万千瓦转轮由多个叶片组成，每个叶片重达11吨。叶片由钢质材料制成，一个叶片的质量为11吨，钢的密度为ρ=7.90×103kg/m3，常数g取10N/kg。求：

(1)一个叶片的体积；

(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功。

13．（2019四川内江）发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气装会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为3m，气囊长为6m。一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s，g＝10N/kg求：

（1）他从出口滑到地面，需要的时间是多少？

（2）他从出口滑到地面，重力做功是多少？

14.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？

（2）若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2，车胎能承受的最大压强为2×10 5Pa，求该车的最大载重量是多少N？

15.如图，质量为10kg的物体放在水平桌面上。（g＝10N/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。

16．（2019内蒙古巴彦淖尔市）圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2m2，内盛30cm深的水。现将一个底面积400cm2、体积4000cm3均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为5cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）则：

（1）物体受到的重力是多少？

（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？

（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功？

17．为了充分应对新冠肺炎疫情，章丘区比平日更加注重城区道路的卫生清洁保持工作。一辆“大宇”牌洒水车，车自身质量15000kg，罐体有效容积8m3。完成一次洒水任务后，该车沿平直路面匀速返回，10min从距驻地10km处的位置返回，若返回途中洒水车受到的阻力大小是1.2×104N，g取10N/kg。通过计算回答：

(1)罐中装满水时，水的重力是多少？

(2)该车返回时的速度多大？

(3)返回途中牵引力做了多少功？

(4)牵引力做功的功率是多少？

18.一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经l5s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。其ν﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，求：

（1）整个过程中发动机做的功；（2）汽车的最大速度ν最大（3）全程中汽车的平均速度ν。