第十一章功和機械能11.1功★學習目標1.理解功的概念；2.能分析力是否對物體做功；3.會利用功解釋生活中常見現(xiàn)象；4.能進行功的簡單計算。一、力學中的功觀察現(xiàn)象：下面幾幅圖片，在物體運動上有哪些特點？小聰把箱子拉走了，拉力對箱子做了“功”；小明推箱子沒動，推力沒對箱子做“功”；把杠鈴放在胸前沒動，人沒對杠鈴做“功”；把杠鈴舉起過程，人對杠鈴做了“功”；杠鈴在頭頂靜止，人沒對杠鈴做“功”。什么是功：物體受力且在力的方向上移動一段距離，我們就說力對物體做了功。做功的條件：1.有力作用在物體上；2.物體在力的方向上移動了一段距離。由此可以看出，小聰?shù)睦ο渥幼隽斯Γ恍∶鞯耐屏ο渥記]有做功；舉重運動員舉起杠鈴過程中，舉力對杠鈴做了功。師生互動：判斷下面幾種運動，重力對物體是否做功？理解做功的兩個必要因素：一是有力作用在物體上；二是物體在力的方向上通過了距離。◎我們要注意不做功的三種情況：

（1）物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫“勞而無功”。（2）物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用（如物體因慣性而運動），此情況叫“不勞無功”。（3）物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直（如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動），此情況叫“垂直無功”。二、功的計算如何計算功力（F）與物體沿力的方向上移動的距離（s）的乘積（W）。功的公式：W=Fs其中，W—表示功，單位是“焦耳”，符號“J”；F—表示力，單位是“牛頓”，符號“N”；s—表示距離，單位是“米”，符號“m”。1J=1N·m例題詳解1.質(zhì)量為50kg雪橇上裝載了350kg的貨物，一匹馬拉著它勻速運到3000m外的貨場。如果雪橇行進中受到的摩擦力是800N，求馬運貨時做的功。解：馬拉車所用的力與摩擦力大小相等；所以，F(xiàn)=f=800N；馬移動的距離：S=3000m；所以馬做的功是：W=Fs=800N×3000m=2.4×2.一個人用50N的力沿水平方向勻速推一輛重200N的車前進2m，求這個人對車做功多少？重力對車做功多少？解：根據(jù)公式：W=Fs，人對車做的功為：W人=F人s人=50N×2m=100J；車在重力方向上的距離為0；所以重力做的功是：W重=Gs重=200N×0m=0J。【學以致用】1.如圖甲所示，水平地面上的物體，受到方向不變的推力F的作用，其Ft和vt的圖象分別如圖乙、丙所示，由圖象可知：9～12s內(nèi)，推力對物體做功________J，t=5s時，物體受到的摩擦力是________N。【基礎知識?過關檢測】1.（2024·江蘇常州·中考真題）起重機將1000N的重物先豎直向上勻速提升3m，再懸停6s，起重機對重物做功情況是（

）A．提升過程做了功，懸停過程做了功 B．提升過程不做功，懸停過程不做功C．提升過程不做功，懸停過程做了功 D．提升過程做了功，懸停過程不做功2.（2024·重慶·中考真題）“備戰(zhàn)奧運，再創(chuàng)輝煌”，對圖中的運動員刻苦訓練的情境說法正確的是（

）A．運動員舉著杠鈴不動時對杠鈴做了功B．運動員射出的箭受到慣性作用而繼續(xù)飛行C．運動員擊打網(wǎng)球改變了球的運動狀態(tài)D．運動員從起跑線起跑后一直處于平衡狀態(tài)3.（2024·山東德州·中考）水平面上的物體受到水平拉力F的作用，拉力F的大小與時間t的關系如圖甲所示，t=6s時，將拉力F撤掉，物體運動的速度v與時間t的關系如圖乙所示，已知物體運動的vt圖像與時間軸圍成的面積大小等于物體運動的路程，下列說法正確的是（）A．0~2s內(nèi)物體受到的摩擦力為0B．2~4s內(nèi)物體受到的摩擦力為6NC．2~6s內(nèi)拉力F做的功為28JD．2~7s內(nèi)物體運動的路程為5m4.（2021·遼寧鐵嶺·中考）4月13日，中國女足在東京奧運會預選賽中戰(zhàn)勝韓國隊，成功晉級東京奧運會。如圖所示為中國女足隊員射門瞬間。下列說法正確的是（）A．球的運動方向只與腳用力的大小有關B．球離開腳后繼續(xù)向前運動是由于球具有慣性C．球在空中運動過程中，腳仍對球做功D．球運動到最高點時受到的力是平衡力5.（2021·內(nèi)蒙古包頭·中考）關于排球運動中涉及的物理知識。下列說法正確的是（）A．運動員發(fā)球時，手對球的力大于球?qū)κ值牧．將球發(fā)出后，球在空中運動過程中手對球做功C．排球被墊起后，向上運動過程中，速度減小，慣性不變D．運動員大力扣球，排球落地后彈起的高度一定低于扣球點6.（2021·黑龍江齊齊哈爾·中考）日常生活中有很多現(xiàn)象都與我們學習過的物理知識有關。下列說法正確的是（）A．自行車前后輪安裝在滾動軸承上，可以增大摩擦B．投擲出去的鉛球在空中飛行的過程中，運動員對鉛球做了功C．短跑運動員在到達終點后不會立即停下來，是因為受到慣性的作用D．高壓鍋是利用液體的沸點隨液面上方氣壓增大而升高的原理工作的7.（2024·黑龍江牡丹江·中考）如圖甲所示，我國自主研制的R20000720型全球最大塔式起重機，擁有性能超強、技術先進、專利眾多等特點，是塔機制造史上一次重要的突破。該塔機最大起重量為720t，最大起升高度為400m。

（1）請在圖乙中畫出物體沿豎直方向勻速上升過程中受力的示意圖。

（2）若塔機一次將100t的物體沿豎直方向勻速提升100m，拉力做的功是多少？8.（2024·遼寧營口·中考）國產(chǎn)某品牌SUV汽車，質(zhì)量為1.8t，輪胎的著地面積是0.06m2，在水平公路上，以72km/h的速度勻速行駛100km，發(fā)動機的功率恒定為30kW。（g取10N/kg，q=4.5×107J/kg9.（2015·湖南婁底·中考）如圖是我國自主研發(fā)的戰(zhàn)略重型運輸機“運20”，它能躋身全球十大運力最強運輸機之列，它對于推進我國經(jīng)濟和國防現(xiàn)代化建設,應對搶險救災，人道主義援助等緊急情況，具有重要意義．（g取10N/kg）求:(1)該機