1、初中物理功的概念功的概念 知识集结 知识元 功的概念 知识讲解 功的定义与要素1内容：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做功的两个必要条件：（1）作用在物体上的力；（2）物体在这个力的方向上移动的距离。 例题精讲 功的概念 例1.（2019春防城区期末）在国际单位制中，功的单位是（）AN（牛）BPa（帕）CW（瓦）DJ（焦）例2.（2019春临沭县校级月考）关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A物体受到的力越大，力所做的功越多B做功多的机械，功率一定大C效率高的机械，做的有用功一定多D功率大的机械，做功越快例3.（2019长沙模拟）关于功
2、、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）A物体受力且运动时，力对物体就做了功B功率大的机器做功一定多C功率大的机器做功就快D做功快的机器其机械效率一定高例4.（2019春五莲县期末）下列有关物理概念的说法中正确的是（）A功等于力与移动距离的乘积B由于地球的吸引而使物体受到的力叫做万有引力C物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力D两个相互接触的物体，当他们相对滑动时，阻碍物体相对运动的力叫做滑动摩擦力例5.（2019春玉田县期末）下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是（）A单位时间内做功越少，功率越低B功率高的机械，机械效率不一定越高C额外功一定时，机械做的有用功越多，机械效率越高D有用功一
3、定时，机械做的额外功越多，机械效率越高例6.（2019春叶县期末）功的计算公式为_，1J=_Nm。 力是否做功的判断 知识讲解 不做功的三种情况1有力无距离，例如：推木箱未推动，提东西没有提起来，举着杠铃不动等等。2有距离无力（惯性），例如：推出去的铅球在空中运动的过程中，手对铅球是不做功的。3垂直无功（既有力又有距离，但是运动的距离不在力的方向上），例如：背着书包沿水平方向运动。相应的，当距离和力成锐角时，力是做功的。比如，手拎物体，乘坐自动扶梯向上时，拉力是做功的。 例题精讲 力是否做功的判断 例1.（2019潍坊模拟）如图所示，运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落到
4、蹦床上。不计空气阻力，关于运动员离开蹦床后的运动过程，下列说法正确的是（）A在上升过程中，蹦床对运动员一定不做功B在最高点运动员的速度为零，所受合力为零C在下落过程中，运动员的重力势能减小D在下落刚接触蹦床前的过程中，运动员所受的重力做功越来越快例2.（2019费县二模）如下图所示的小球从A点由静止释放。它从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球_（选填“做功“或“不做功”），当小球运动到B点时。它受到的力是_（选填“平衡“或“不平衡”）的。例3.（2019春乳源县校级月考）如图所示，用力F提水桶：由井底提起H高度；提着水桶不动；在水平面上移动一段距离s；爬上长为L、高为h的楼梯。以上四
5、种情况，力F对水桶有做功的是_（填序号）；若sLHh，则做功最多的是_（填序号）。例4.（2019红花岗区校级二模）如图所示，小球从A点由静止释放，小球将自动从A点向B点摆动，在此过程中细绳（不发生形变）作用在小球上的拉力对小球_（选填“做”或“不做”）功；小球在_点时的动能最大。例5.（2019东城区一模）根据图情景回答问题。图A：试管中的水加热一段时间后，塞在试管口的橡皮塞会冲出去，与汽油机四个冲程中_冲程的能量转化情况相同；图B：太阳光通过棱镜形成彩色光带，可以说明白光是由各种_组成；图C：磁铁的吸引力使小球做曲线运动，这个现象说明力可以_物体的运动状态；图D：人用力推箱子但没有推动，人
6、对箱子不做功，这是因为箱子没有在力的方向上通过_。例6.（2018秋常熟市期末）阅读下列材料，并回答问题：2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。在距月面100米处探浏器开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始匀速垂直下降。最终，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，重约一吨的探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区。并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。（1）探测器距月面100米处悬停时
7、，反推发动机提供的推力对探测器_；沿水平方向移动“避障”的过程中，上述推力对探测器_（均选填“做功”或“不做功”）；（2）文中所描述的探测器匀速垂直下降过程中，不考虑其质量变化，则探测器的机械能逐渐_（选填“增大”、“减小”或“不变”）；已知探测器质量为1.0103kg，月球表面的物体重力和质量的比值g月=1.63N/kg，则此过程中探测器在月球表面所受重力对其做的功约为_。 功的大小 知识讲解 功是一个标量，有大小没有方向，功有正负之分，正功大于负功，在动能定理中，要用正功和负功的代数和相加的因此，比较两个功的大小，要考虑它们的正负在初中不需要这样理解功的计算：物体在力与力的方向上通过距离的
8、乘积W=FS各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米），由功的原理可知使用任何机械都不省功注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应功的单位“焦”（1牛米=1焦） 例题精讲 功的大小 例1.（2019春平潭县期末）用相同的滑轮组成图所示的甲、乙两个滑轮组，把质量相同的物体匀速提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列分析正确的是（）A拉力F甲=F乙B总功W甲=W乙C有用功W甲W乙D机械效率甲乙例2.（2019白云区二模）如图所示，忽略空气阻力，甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达B、D点。甲先后经过A、B两点且OA
9、=AB乙先后经过C、D两点且所用时间tPC=tCD则下列说法正确的是（）A小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功多B小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功快C小球乙通过PC段重力做功比CD段重力做功快D若甲、乙质量相同，分别到达B、D点时重力做功相同例3.（2019黄埔区一模）如图所示，一小球从A点由静止加速下落到地面C点，B为AC的中点。设小球在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是（）AW1=W2，P1=P2BW1=W2，P1P2DW1W2，P1”“”或“=”）例5.（2019春济南期末）如图所示，一物体在水平向右的拉力F作
10、用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力所做的功为W2则F1_F2，W1_W2（选填“大于”、“小于”或“等于”）例6.（2019张店区一模）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示）。该力在这两个过程中所做的功分别为W1、W2，大小关系是_。在用力将物体沿粗糙斜面向上移动的过程中，从能量角度来看，物体的机械能增大，_也增大。例7.（2018秋苏州期末）如图所示，用平行于斜面的力将同一个物体分别沿光滑斜面AB
11、、CB以相同速度匀速拉到顶点B，施加的力分别为F1和F2，拉力做功分别为W1和W2，拉力功率分别为P1和P2则F1_（小于/等于/大于）F2，W1_（小于/等于/大于）W2，P1_（小于/等于/大于）P2。例8.（2019春淮安区校级期中）一男子用力推一辆抛锚的车，没有推动，男子的推力一定_车所受的阻力；年轻的女士推着婴儿车向前走，该男子对车所做的功_该女士对婴儿车所做的功。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。 功的计算 知识讲解 功是中学物理中一个重要概念，功能关系是解决力学问题的重要途径之一因此，正确理解功的内涵和外延，正确把握求功的方法是解决力学问题的基础1、公式法：对于恒力的功，通
12、常利用功的定义式W=FS进行计算2、功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率对于一段时间内外力的功，有时可以直接利用W=Pt求出功 例题精讲 功的计算 例1.（2019信阳模拟）利用如图甲所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，人以600N的力向下匀速拉动绕在滑轮组的绳子一端10s，使绳子端向下移动了2m、重物匀速上升了0.5m。（1）人的拉力做了多少功？（2）人的拉力做功的功率多大？（3）现要用这个滑轮组达到更加省力的效果，请在图乙中画出绳子的绕法。 例2.（2019合肥二模）如图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为L=0.12m，某种工作状态下做功冲程
13、燃气的平均压力为F=3103N，活塞以1400次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。求：（1）汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小；（2）汽油机在此工作状态下，1min内做功的功率；（3）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率。（q汽油=4.6107J/kg、不计摩擦，结果保留两位有效数字） 例3.（2019海沧区一模）泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0103N，消耗燃油1.510-3m3（假设燃油完全燃烧）若燃油的密度=0.81
14、03kg/m3，热值q=4107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功。（2）则该专用车的热机效率是多少？ 例4.（2019春凉州区校级期末）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5104N。（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小。（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功。 例5.（2017桂林一模）小明在做“探究浮力大小”实验中，测得装满水的溢水杯中水的深度为20cm，空小桶重力为0.3N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示。再将一个重为0.5N小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入
15、小桶，如图乙所示。将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数如图丙所示。（1）求小球从水面沉到杯底的过程中，小球的重力所做的功是多少？（2）求小球浸没在水中时所受的浮力为多少牛？（3）若小球是实心的，求制成小球的材料的密度是多少？ 例6.（2012内江）如图所示，是某建筑工地上常用的塔式起重机示意图。在15s的时间内，起重机将质量为0.5t的水泥板竖直地从1楼匀速提升到了5楼，如果每层楼的高度是3m，=10N/Kg，那么：（1）起重机提升水泥板做的功是多少？（2）起重机的电动机输出的功率至少是多少？ 有用功和额外功 知识讲解 （1）有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有
16、用功（2）额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功（3）总功：有用功与额外功的和叫总功（4）总功的计算：W总=Fs；W总=W有用+W额外（5）有用功的计算方法：W有用=Gh；W有用=W总-W额外（6）额外功的计算方法：W额外=Gh，W额外=f摩s；W额外=W总-W有用 例题精讲 有用功和额外功 例1.（2019邵阳模拟）卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（）A都是有用功B都是额外功C对喝茶的人而言是有用功D对卖茶杯的人而言是有用功例2.（2019信阳模拟）甲同学用水桶从井里提水，乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来，水
17、桶里带了一些水，关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（）A甲提水桶做的功都是有用功B乙提水桶做的功都是有用功C甲提水桶对桶做的功是额外功D乙提水桶对桶做的功是额外功例3.（2019春罗庄区期末）清晨，双月湖畔集聚了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列所述中属于有用功的是（）A把桶中水提高所做的功B把桶提高做的功C提桶和桶中的水做的功D手对绳子拉力做的功例4.（2019城步县模拟）姚锦煜同学进入初三后非常努力，也非常爱思考，一次他研究水桶的构造时，不小心将水桶弄掉进水里，在他打捞时桶里带些水。下列所述中属于有用功的是（）A把桶中水提高所做的功B把桶提高做的功C提桶和桶中的水做的功D手对绳子拉力做的功 当堂练习
