杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1：动力 L1：动力臂
F2：阻力 L2：阻力臂
定滑轮 F=G物
S=h F：绳子自由端受到的拉力
G物：物体的重力
S：绳子自由端移动的距离
h：物体升高的距离
动滑轮 F= （G物+G轮）
S=2 h G物：物体的重力
G轮：动滑轮的重力
滑轮组 F= （G物+G轮）
S=n h n：通过动滑轮绳子的段数
机械功W
（J） W=Fs F：力
s：在力的方向上移动的距离
有用功W有
总功W总 W有=G物h
W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时
机械效率 η= ×100%
一、功
知识点1功的概念
1.如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上,这个力的作用就显示出了成效,力学里就说力对这个物体做了功。
2.做功的两个必要因素包括：一是,二是。只有同时满足这两个条件才做功,二者缺一不可。
总结
常见的几种看似做功而实际没有做功的情况:
1.物体靠惯性通过了一段距离。如推出去的铅球,投掷出去的标枪。
2.有力作用在物体上,物体没有移动距离。如搬石头未搬动。
3.有力作用在物体上,物体也移动了一段距离,但力的方向与移动方向垂直。如:用手提着水桶水平运动。
知识点2功的计算和单位
3. (1)功的大小等于 和 的乘积。
(2)功的公式: 。其中F表示 ，W表示这个力(F)所做的功。
(3)在国际单位制中,功的单位是 ,符号是 ，1J= N·m。
4. 在水平地面上,小明和小丽一起拉重1000N的小车前进了5m,他们用的合力是500N,则拉力做的功是 J,重力做的功是 J。
知识点3功的原理
5.使用机械时,人们所做的功,都不会少于 做的功。也就是使用任何机械都 ,这个结论叫做功的原理。
随堂作业基础达标
1.判断力对物体做功的关键是看物体在力的作用下是否沿力的方向 。
2.人们使用机械是为了 或 ,但不能省 。
3.如图15-1-2所示的几种情形中所提到的力没有做功的是 。(填序号)
4. (易混点)关于功的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
B.物体只要移动了距离,这个力就一定做了功
C.有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了距离,那么这个力就对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定做了功
5. (重点)放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回家,则他在回家的过程中,对书包做的功是( )
A. 0J B. 400J C. 200J D. 2400J
6. (难点)如图所示的四辐图中是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
7. (必考点)举重运动员在比赛时,第一阶段把杠铃拿起并举过头顶,第二阶段使杠铃在空中静止了3s。关于运动员对杠铃做功的情况,下列说法正确的是( )
A.在第一阶段内做了功
B.在第二阶段内做了功
C.在两个阶段内一直都在做功
D.在两个阶段内一直都没有做功
8.水是生命之源,中国广大的农村很多地方农民仍用扁担挑着水桶取水。某人每天从5m深的井中提起10桶水,并把这些水沿水平路挑到离水井200m远的家中,如果每桶水的质量是20kg。(1)水桶从提上来到回到家中,此人每天至少做功多少焦? (水桶重忽略不计) (2)若此人把这10桶水挑到300m高的山坡上去浇树,则他每天至少做功多少焦?
一、填空题
1.体育的发展离不开科技的支持。我国的运动员刘翔在110m栏比赛中穿的跑鞋就很轻。假如他一双跑鞋的质量为50g,这样他每次跨越1郾1m高的栏仅需对跑鞋做功 J。
2.如图15-1-3是“向左走,向右走冶的漫画,若在50s内,男孩提着重为15N的小提琴向左匀速走了100m,女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中对物体做功的是 (选填“男孩冶或“女孩”)。
3. (易错题)如图15-1-4甲所示,小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功为W1,小莉同学沿如图15-1-4乙所示的斜面用同样大小的力F
拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2,则W2 W1(选填“>”、“<”或“=”)。
二、选择题
4. (中考题)林雨同学将掉在地上的物理课本拾回桌面,所做的功最接近于
A. 0.02J B. 0.12J C. 2J D. 20J
5. (生活应用题)如图15-1-5所示,质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功( )
A.都必须大于mgh
B.都不一定大于mgh
C.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mgh
D.用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh
6.下列机械中,能省功的是 ( )
A.扳手 B.天平 C.剪刀 D.以上三个均不省功
7.以下事例中,重力做功的是 ( )
A.冰球在水平的冰面上滚动
B.跳水运动员下落
C.皮划艇在平静的水面上快速滑行
D.人提着水桶在路面上行走
8.盘山公路总是修得盘旋曲折,因为 ( )
A.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,根据斜面原理,斜面越长越省功
B.盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观
C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡距离,斜面原理告诉我们,高度一定时,斜面越长越省力
D.盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度
9.水平地面上有一重为4N的足球,一个小孩用20N的力踢球,使球前进了30m,那么小孩对球做功为( )
A. 120J B. 720J C. 600J D.条件不足,无法判断
10. (创新题)小文同学采用如图15 -1 -6所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是( )
A.甲种方法克服重力做功多
B.乙种方法克服重力做功多
C.两种方法克服重力做功一样多,乙种方法更省力
D.两种方法克服重力做功一样多,甲种方法更省力
11.下列关于做功的说法,正确的是 ( )
A.人提着箱子站在地面上不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受的重力对汽车做了功
D.过山车向下运动的过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
三、实验与探究题
12.在学习了功的原理后,为了验证结论,小芳找来杠杆和动滑轮做实验,记录数据如下:
机械种类
提升重物做功
动力做功
物理（N）
高度（m）
功（J）
动力（N）
距离（m）
功（J）
杠杆
10
2
4
0.5
2
动滑轮
4
0.3
1.2
2.2
0.6
1.32
(1)将表中空着的部分填上;
(2)他发现提升重物做功和动力做功在动滑轮实验中不相等,原因是: 。
四、计算题
13. (综合题)电动自行车省力、环保,很受人们的喜爱。(1)小芳家离学校约4200m,骑电动自行车上学的路上约需14min,则她在骑车上学时的平均速度约是多大?
(2)若人和车共重900N,行驶时受到的平均阻力是人和车总重的0.04倍,求在上学路上电动自行车克服阻力所做的功。
参考答案：
课前作业———基础预练
1.移动了一段距离
2.作用在物体上的力摇物体在这个力的方向上移动了距离
3. (1)力力的方向上移动的距离
(2) W=Fs作用在物体上的力摇物体这个力的方向上移动的距离
(3)焦耳J 1
4. 2500 0
5.不用机械时 不省功
随堂作业———基础达标
1.移动距离
2.省力摇省距离摇功
3.③
4. C提示:根据做功的两个必要因素判断。
5. B提示:因为某同学沿水平路面走了200m,这段时间内没有做功,所以她回家过程中对书包做功W = Gh = 40N×10m=400J,故选B。
6. B提示:判断一个力是否对物体做功,就是要判断物体在力的作用下,是否在力的方向上移动了距离。A项将包提起来,提包的力大小等于包的重力,方向相反,并在力的方向上,高度增加了,因此力对包做了功; B项站在匀速行驶的车内,在力的方向上没有距离的变化,所以没有对包做功; C项中人提着包乘升降电梯,在力的方向上有距离的变化,因此力对包做功,同理, D项中力对包做功,故选B。
7. A
8.解: (1)由题意知,从井里打水的过程中,人做了功;把水挑到100m远的家中,这个过程中人没有做功,由G=mg得,每桶水重G = mg = 20kg×9. 8N/ kg = 196N,拉力F = G,
每天打水做功为: W1=nGh1=10×196N×5m=9800J。
(2)由题意知,从井里打水的过程中,人做了功;把水挑到山坡上,人又做了功,把水挑到山坡上人做的功W2=nGh2=10×196N×300m=5. 88×105J
W总=W1+W2=9800J+5. 88×105J=5.978×105J
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