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时间：2023-11-12 10:35:08 下载该word文档

专题十一功和机械能

一、做功的两个必要因素1.功的定义：
①物理学中规定，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。例如：用力推箱子使箱子向前移动了一段距离，推力对箱子做了功；吊车的牵引力使货物上升一段高度，吊车牵引力对货物做了功，如图(a(b所示。

②功是一个过程量，做功的过程是能量转化的过程。功是能量转化的量度。
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，如上图所示。
例题1：下列情景中，人对物体做功的是（）
A.被运动员踢出去的足球在草地上滚动的过程中B.运动员举着杠铃原地不动C.中学生背着书包在水平路面上匀速行走D.物理老师提着实验器材上楼【考点】是否做功的判断【答案】D【解析】
A.足球被踢出后，在草地上滚动一段距离，是因为足球具有惯性，而此过程中人对足球没有力的作用，所以此过程中人对足球没有做功，不符合题意；
B.运动员举着杠铃原地不动，人对杠铃施加了力，但杠铃没有移动距离，所以人对杠铃没有做功，不符合题意；
C.学生背着书包在水平路面上匀速前进，虽然有力也有距离，但力与距离垂直(或移动的距离不是在力的方向上，所以人对书包没有做功，不符合题意；
D.物理老师提着实验器材上楼，人对实验器材施加了力，且实验器材在力的方向上移动了距离，所以人对实验器材做了功，符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。二、三种情况下这些力对物体没有做功1.力与距离垂直
物体受到了力的作用，也移动了一段距离，但移动的距离与力的方向垂直。例如：提着水桶水平移动一段距离，竖直提水桶的力不做功。
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2.有力无距离
有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有移动距离，则物体保持静止状态。例如：在路边的一辆汽车停，一个人用很大的力却没有推动它，此人对汽车不做功，用很大的力推墙壁墙没有被推倒等。
3.有距离无力
物体没有受到力的作用，但由于惯性移动了一段距离，这时没有力做功。例如：足球运动员用力踢足球，足球离开脚后在水平面上滚动了15米的距离，足球运动的这15米过程中，人对足球没有做功。
三、功的计算
1.公式：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即功=力x距离。功的计算公式为W=Fs。W——功，F——力，s——力的方向上的距离。在利用该公式进行计算时，须注意三点：同向性、同体性、同时性。(1同向性指物体移动的距离必须是在力的方向上；(2同体性指力与物体移动的距离必须对应于同一物体；(3同时性指力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
2.单位：国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。
3.变形式：F=W/S、S=W/F可分别求力和物体在力的作用下移动的距离。4.对功的理解：
⑴功的原理：忽略机械自重和摩擦时，使用简单机械所做的功等于人们不使用机械而直接用手所做的功，或者说使用机械不省功。这是一种“理想化”的状态。
⑵使用简单机械可以省力，但省力必然费距离；或者可以省距离，但省距离必然费力。所以说使用任何机械都不省功。
例题2：下列各种情况中，做功的是（）
A.用竖直向上的力提水桶沿水平方向前进了2mB.用水平方向的力推物体在水平方向前进了2mC.马用100N的拉车，没有拉动D.小球在光滑的水平面上匀速通过2m【考点】是否做功的判断【答案】B【解析】
A.由于力与运动方向垂直，则此时向上的力不做功，A不符合题意；
B.推力为水平方向，物体在力的方向上移动了2m，则推力对物体做了功，B符合题意；C.马拉车，车未动，有力无距离，则拉力未做功，C不符合题意；
D.光滑的水平面没有摩擦力，物体运动没有力的作用，不做功，D不符合题意。故答案为：B。【分析】物体受力，且在力的方向移动距离，力对物体做了功。
例题3：小明同学用300N的水平推力在水平地面上推着重为500N的箱子，在10s内箱子匀速前进了0.5m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为________J，小明对箱子做功________J，小明对箱子做功的功率是________W。
【考点】功的定义、功、功率的计算
【答案】【第1空】0【第2空】150【第3空】152/17

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