第十一章 第1节　功 导学案（学生版+答案版） 2024-2025学年物理人教版八年级下册

第1节　功 力学中的功 1．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．做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距离． (1)物体在力的方向上通过了一段距离的意义：①物体移动的距离是力作用在物体上产生的功效．②F始终作用在物体上且在力的方向上移动距离． (2)功的两个因素具有同体性、同时性、同向性．①同体性：力与物体移动的距离必须对应同一物体．②同时性：力与物体移动的距离必须对应于同一段时间．③同向性：物体移动的距离与力在方向上必须一致． (3)不做功的几种情形：①有力无距(有力作用在物体上，但物体没有移动距离，如搬而不起、推而不动)．②有距无力(如物体在光滑的水平面上由于惯性做匀速直线运动)．③有力有距，力与距垂直(力的方向跟物体运动的方向相互垂直，如人提着物体在水平路面上匀速前进，人的拉力和物体的重力都没有对物体做功)． 功的计算 1．定义：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，公式是W＝Fs． 2．功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是牛米，它有一个专门的名称叫作焦耳，简称焦，符号是J． 力的方向和物体的运动方向相反，可以称为物体克服该力做功．(1)如竖直向上抛出一个物体，重力的方向与物体运动的方向相反，我们一般说“物体克服重力做功”，可以用W＝Gh进行计算．(2)如物体由于惯性在某粗糙表面上滑动时，物体所受摩擦力的方向与物体运动方向相反，我们一般说“物体克服摩擦力做功”． 力学中的功 典例1 [2022·甘肃]如图所示的情境中，对物体不做功的是( A ) 典例1图 A．图甲：用力搬石头，没有搬动 B．图乙：将重物从地面拉到高处 C．图丙：推车向前运动 D．图丁：挺举杠铃的过程 做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可． 变式 保护环境人人有责．小洋发现地面有垃圾，于是拾起垃圾拎在身体一侧保持不动，沿水平方向走一段距离寻找垃圾桶，站在垃圾桶旁辨别垃圾的分类，最后扔掉垃圾，整个过程中小洋对垃圾做功的是( A ) A．拾起垃圾 B．沿水平方向走 C．站在垃圾桶旁 D．垃圾掉落桶中 功的计算 典例2 如图所示是2022年亚洲杯决赛，中国女足将足球踢进韩国队球门，完成大逆转，重新回到了亚洲之巅．在一次踢球过程中，运动员对球的平均作用力为200 N，足球的质量约为450 g，球在水平方向上运动了30 m，则人对球做的功为( D ) 典例2图 A．6 000 J B．130 J C．0 J D．无法计算 根据W＝Fs，不能确定F与s做到同体性、同时性和同向性，所以无法计算人对球做的功． 变式 [2024·广安]周末，小成同学骑自行车前往离家较近的邓小平图书馆研修学习．在某段平直的公路上，其运动的v t图像如图所示．已知小成和自行车总重力为600 N，运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍； (1)求自行车在匀速直线运动时所通过的路程； (2)如果自行车在前10 s内所通过的路程为30 m，那么自行车在0～50 s内克服阻力所做的功为多少？ 变式图 解：(1)由图可知，自行车从第10 s开始做匀速直线运动，速度为5 m/s，所以自行车在匀速直线运动时所通过的路程s＝vt＝5 m/s×(50 s－10 s)＝200 m； (2)运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍，自行车在0～50 s内克服阻力所做的功 W＝fs总＝0.2Gs总＝0.2×600 N×(30 m＋200 m)＝27 600 J. 1．小明用竖直向上的力提一桶水，下列过程中小明对桶做功的是( D ) A．提着桶站立不动 B．提着桶水平移动 C．提桶但未能提起 D．提着桶向上爬楼 2．如图所示是小球的四种运动情况，其中小球所受重力不做功的是( A ) 3．[2024·无锡一模]如图所示为举重运动员做挺举连续动作时 ... ...