第十一章功和機械能第1節

功R·八年級物理下冊你知道過山車的速度為什么有那么多的變化嗎？你知道過山車為什么能夠到達大回環的高處嗎？問題緣起情境導入請說出下列詞語中“功”的含義：功勞立功大功告成事半功倍——貢獻——成效哪個力的作用對小車有了“成效”？有了“貢獻”呢？

用力拉在水平桌面上的小車，小車前進，則小車受到幾個力的作用？FF支GF阻F對小車做了功FF支GF阻如圖所示，叉車要把貨物從地面搬到車上。在這個過程中，叉車除了要對貨物施加托力，還需要怎樣做才能完成這個任務？探究新知使貨物在這個力的方向上移動一段距離移動一段距離Fs在叉車舉高貨物的過程中，貨物受到一個向上的力F的作用，并且在這個力的作用下，向上移動了一段距離s，力F作用的成效體現在貨物被舉高了。物理學中就說，叉車托起貨物的力做了功。通常而言，如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。人推小車推力對小車做了功起重機吊貨物拉力對貨物做了功知識點1力學中的功1.功力學中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。即：功=力×距離W=Fs如果用F

表示力、s

表示沿力的方向上移動距離、W

表示功，則功的表達式為W=Fs

牛（N）

米（m）焦耳（J）即：1J＝1N·m意義：1N的力使物體在力的方向上通過1m的距離時所做的功為1J。2.做功的兩個必要因素——有作用在物體上的力——物體在這個力的方向上移動

一段距離F二者缺一不可必要因素ssFFFsF如圖(a)所示，一個人搬石頭時，搬而未起，人對石頭的力是否做功？如圖(b)所示，一個人推車在水平方向上前行，人對車的推力是否做功？（a）（b）有力無距離（勞而無功）（a）人用力搬石頭沒搬動s___0F___0

≠=（b）人用力將車向前推了一段距離有力有距離，做功s___0F___0

≠≠有時為了敘述方便，某個力做功往往也說成施力的物體做了功。如人推車，推力做了功，也常說人做了功。想一想：學生背著書包上學，在水平行走的過程中對書包做功嗎？有力有距離，但力的方向與移動方向垂直（垂直無功）s≠0F≠0力的方向與運動方向垂直想一想：冰壺在平滑的冰面上滑行，人對冰壺的推力做功嗎？無力有距離（不勞無功）2.克服摩擦力做功的計算公式：W=fss≠0F=0

1.當力的方向與物體移動方向相反時，我們說物體克服這個力做功。拓展練習下列情景中，重力對物體做功的是（）燈靜止懸掛在天花板上小車在水平面上做勻速運動足球在水平地面上滾動籃球由高處落下D重力做功的標志是物體所處的高度發生了變化例題目前，我國正在大力推廣裝配式建筑。這種建筑方式不僅施工效率高，還能大幅降低能耗，避免現場粉塵、泥漿等的污染，實現綠色施工。知識點2功的計算g取10N/kg。（1）把質量為1.5t的構件勻速提升到30m高的樓頂，豎直向上的拉力做了多少功？（2）依據需要，又將這個構件沿水平方向勻速移動了3m。在水平運動階段，豎直向上的拉力又做了多少功？解：（1）構件在豎直方向上做勻速直線運動，構件所受的拉力與重力大小相等，即

F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N構件在豎直方向上移動的距離s=30m所以，拉力做的功W=Fs=1.5×104N×30m=4.5×105J。（2）拉力的方向豎直向上，構件在水平方向上移動了3m，但在豎直方向上沒有移動距離，即s'

=0

。所以，拉力做的功W'=Fs'

=0在豎直上升階段，拉力做的功為4.5×105J，在水平運動階段，拉力做的功為0。功的計算應注意分過程計算：應用W=Fs

計算時，力的大小和方向應是不變的，若力的大小或方向是變化的，應分過程計算單位統一：利用公式進行計算時，必須全部使用國際單位制中的單位，F使用N，s使用m，W使用J功的計算應注意相關因素：力對物體做功的多少，只與作用在物體上的力F，以及物體在力的方向上移動的距離s

有關，與物體的質量m、速度v、運動狀態（加速、減速或勻速）等因素無關將兩個雞蛋舉高1m，做功約1J將一袋10kg的大米從地面扛到肩上，做功約150J一些力做功的大概值將一瓶500mL的礦泉水從地上拿起并舉過頭頂，做功約10J練習

1.如圖是冰壺比賽場地的示意圖。某次比賽中，運動員推著冰壺從A點運動6m到達B點時輕輕松手，隨后冰壺沿冰道運動30m停在O點。若運動員對冰壺的水平推力為9N，冰壺運動中受到水平方向的阻力，大小恒定為1.5N。從A點到O點冰壺沿直線運動，此過程中（）A.推力對冰壺做功為270J B.推力對冰壺做功為324JC.冰壺克服阻力做功為54J D.冰壺克服阻力做功為45JC已知條件W推

=____JW阻

=____J5454水平推力F=9N推力作用由A→B：sAB=6m水平阻力f=1.5N阻力作用由A→O：sAO=6m+30m=36mW推

=FsABW阻

=fsAO

2.現有甲、乙、丙三個質量不同的物體(m甲>m乙>m丙)，在相等的恒力F作用下，分別沿水平、斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s，如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是（）A.W甲>W乙>W丙B.W甲<W乙<W丙C.W甲=W乙=W丙D.W甲=W乙<W丙C?比較做功多少的方法與接觸面是否光滑、物體質量大小等因素無關W

=Fs比較做功的多少定義式相同的力比較距離相同的距離比較力應用公式進行計算，再比較做功多少定性分析定量計算1.

圖中是冰壺比賽場地的示意圖。運動員從A點推動冰壺前進，到B點時松手，冰壺滑行到C點靜止。在冰壺由A到B、由B到C的過程中，運動員對冰壺是否做功？為什么？練習與應用冰壺由A到B的過程中，運動員對冰壺做功；冰壺由B到C的過程中，運動員對冰壺不做功。這是因為在冰壺由A到B的過程中，運動員對冰壺施加了力的作用且冰壺在力的方向上移動了距離；在冰壺由B到C的過程中，運動員對冰壺沒有施加力的作用。2.馬拉著質量是2000kg的車在水平路面上前進400m，如果馬的水平拉力做了3×105J的功，那么馬的水平拉力是多少？解：由公式W=Fs變形得，馬的水平拉力3.叉車把質量為200kg的貨物緩慢舉高0.8m，然后又沿水平方向緩慢移動2m到車廂旁。請分析整個過程中叉車對貨物做功的情況并計算功的大小。g取10N/kg。解：貨物被舉高的過程中，叉車施加的力的方向與貨物移動的方向相同，所以該階段叉車對貨物做功。叉車對貨物做的功W=Fs=Gh=mgh=200kg×10N/kg×0.8m=1600J叉車沿水平方向移動時，對貨物施加了豎直向上的力，貨物在力的方向上沒有移動距離，故該階段叉車對貨物沒有做功。4.一枚雞蛋從2m高處落到地面，重力大約做了多少功？寫出你是怎樣估算的。解：兩枚雞蛋所受的重力約為1N，則一枚雞蛋所受的重力約為0.5N。一枚雞蛋從2