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2025年新九年级物理暑假预习精品讲义
第03讲 功
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练题型 强知识:4大核心题型精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 什么是功
1、功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。功是一个标量,有大小没有方向。
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,功的单位是牛•米,它有一个专门的名称叫焦耳,简称焦,符号是J;1J=1N•m。
3、1J=1N•m,其物理意义是:作用在物体上的力是 1N,物体在力的方向上通过的距离是 1m,则这个力做的功是1J,把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。
知识点二:做功了吗
1、判断力是否做功包括两个必要因素:一是力作用在物体上;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况
(1)物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”。
(2)物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”。
(3)物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。
知识点三:功的计算
1、功的计算:力学里规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积;功的计算公式是W=FS,其中各量单位功W:J(焦耳),力F:N(牛顿);移动距离S:m(米)。
(1)分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力。
(2)公式中的S一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
2、功的公式应用
(1)公式法:对于恒力的功,通常利用功的定义式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;对于一段时间内力做的功,如果知道功率和时间,可以直接利用W=Pt求出功。
(3)做功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;计算功的公式包括:W=FS W=GH,W=Pt。
教材习题01 一个质量为80g的皮球从高处下落了5m,重力对它做了多少功(g取10N/kg)? |
解题方法
首先明确做功的计算公式W = Fs(在重力做功的情况下,F = G,s = h,所以重力做功W = Gh)。 然后根据重力公式G = mg算出皮球的重力,其中质量m = 80g = 0.08kg,g = 10N/kg,算出G后,再代入W = Gh(h = 5m)计算重力做功。 |
教材习题02
假设你的教室在五楼,试估算你从一楼走到五楼要做多少功。 |
解题方法
第一步要估算自身的质量m,根据G = mg算出人的重力G。 第二步估算从一楼到五楼的高度h(一层楼高度大约3m,从一楼到五楼上升的高度是4层楼的高度 )。 最后将G和h代入W = Gh算出做功多少。 |
教材习题03
某运动员在一次举重比赛中取得了364kg的总成绩(抓举166kg、挺举198kg)。试根据以上信息,估算出该运动员在抓举过程中对杠铃所做的功。 |
解题方法
先由抓举质量m = 166kg,根据G = mg(g = 10N/kg)算出抓举时杠铃的重力G。 再估算抓举时杠铃被举起的高度h(一般举重时杠铃被举起的高度大概2m左右)。 最后把G和h代入W = Gh算出运动员抓举对杠铃做的功。 |
题型一 功的概念和单位
1.关于对功的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
B.把重1N的物体举起1m所做的功为1J
C.物体通过的路程越长,作用力做功越多
D.力作用的时间越长,做的功就越多
2.下列选项中,不属于功的单位的是( )
A.J B.N·m C.J/s D.W·s
3.力学中,功等于_______与物体在力的方向上移动的_______的乘积。功的单位是_______,简称_______,符号是_______。
题型二 力做功的必要因素
4.如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A.人用力搬石头没有搬动 B.人推着车向前运动
C.人推一块大石头没推动D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
5.如图所示为工人用叉车举起货物的情境,下列对力是否做功的说法正确的是( )
A.如果叉车托举着货物保持静止,则叉车对货物的支持力对货物做了功
B.如果叉车托举着货物使货物向上运动,则叉车对货物的支持力对货物做了功
C.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,则重力对货物做了功
D.如果叉车托举着货物使货物沿水平方向匀速运动,则叉车对货物的支持力对货物做了功
6.下列关于做功的叙述正确的是( )
A.冰壶脱手后继续在冰面上滑动时,人对冰壶不做功
B.足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做功
C.马拉着车在平路上行驶,马对车不做功
D.人推汽车但没有推动,人对汽车做功
7.小聪用力拉箱子,箱子被拉走了,小明用力推箱子,箱子没有被推动。根据做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的_______,另一个是物体在_______移动的距离,我们可以判断_______对箱子做了功,_______没有对箱子做功。(后两空均选填“小明”或“小聪”)
8.小明在水平面上用50N的水平推力,推着一辆重120N的小车,匀速前进了10m,此过程中小明的推力做功是______________ J。“泥人张”彩塑是天津特色民间工艺品,艺人将泥揉捏成形态各异的人物,这表明力可以改变物体的_______。
题型三 功的计算和估算
9.如图,小刚将放置在教室地面上标有“17L”的一桶水安装到饮水机上,所做的功大约为( )
A.1.5J B.15J C.150J D.1500J
10.如图甲所示是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号,“梦想”号满载排水量为42600t.如图乙所示,某次钻探中,科研人员通过绳索在隔水管内将一块质量为500g的地质岩样品竖直向上匀速提升了,下列说法正确的是( )
A.轮船通过改变自身重力实现漂浮 B.满载时船受到的浮力为
C.钻探过程中绳索对样品做功 D.轮船从淡水江河进入大海,浸入水中深度变大
11.某人用同样的力拉同一物体,分别在光滑路面和粗糙路面上移动相同的距离,在光滑路面做的功为,在粗糙路面做的功为,则下列关系中正确的是( )
12.当马拉着载有600kg货物的雪橇在水平的公路上匀速向南行驶时,马对雪橇的水平拉力是400N,若马拉雪橇前进了100m,则马的拉力做的功是_______J,雪橇的重力做的功是_______J。
13.如图所示,用F=30N的水平推力推重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了60J的功,则在这一过程中物体运动了_______m,重力做了_______J的功。
14.一辆物流运输车如图所示,该车空载时质量为2t,最大载重3t,某次运输过程中。该车满载,水平匀速行驶20km。此时该车受到的牵引力为,车轮与地面的总接触面积为。
(1)此时该车对地面的压强;
(2)牵引力在这段路程中所做的功。
15.图所示的无人驾驶出租车被称为现代都市的“智能坐骑”。某次载客行程中,质量为1.6t的出租车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20min,此过程中受到的阻力恒为1000N,搭载乘客静止时对水平地面的压强为2.15×105Pa,每个车轮与路面的接触面积为0.02m2,g取10N/kg。计算出租车在此行程中:
(1)牵引力所做的功;
(2)搭载乘客的质量。
题型四 比较功的大小
16.如图物体在相同力 F 的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力 的方向移动了相同的距离 s,力 F 做的功分别为 W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( )
A.W2<W3 B.W2>W3 C.W1>W2 D.W1=W3
17.甲机械的功率为100W,乙机械的功率为300W,两台机械正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲机械做功一定多 B.乙机械做功一定快
C.甲机械做功一定快 D.两机械做功一样多
18.如图,将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC 以相同的速度匀速拉到顶点 A,AB>AC, 拉力分别为 F1、F2,拉力做的功为 W1、W2,拉力做功的功率分别为 P1、P2,则 W1 _______W2,P1 _______ P2(选填“ > ”“ < ”或“= ”)。
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参考答案
知识点1 什么是功
1、功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。功是一个标量,有大小没有方向。
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,功的单位是牛•米,它有一个专门的名称叫焦耳,简称焦,符号是J;1J=1N•m。
3、1J=1N•m,其物理意义是:作用在物体上的力是 1N,物体在力的方向上通过的距离是 1m,则这个力做的功是1J,把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。
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