人教版八年级下册物理精讲精练 111 功解析版.docx
《人教版八年级下册物理精讲精练 111 功解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版八年级下册物理精讲精练 111 功解析版.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
人教版八年级下册物理精讲精练111功解析版
专题11.1功
1.在物理学中，把力和在力的方向上移动的____距离____的乘积叫做功。
2.做功的两个必要因素：
一是有___力___作用在物体上，二是物体在力的方向上移动一段距离。
3.功计算公式：
___W=Fs____.
4.功单位是焦尔，用符号____J____，1J=1N·m。
知识点1：
力学中的功
1.如果一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。
2.功的两个因素：
一个是作用在物体上的力，另一个是在力的方向上移动的距离。
3.不做功的三种情况：
①物体受到了力，但静止。
②物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。
③物体受力的方向与运动的方向相互垂直，这个力也不做功。
【例题1】关于功的说法正确的是（）
A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B．吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
【答案】D
【解析】A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；
B．吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；
C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功，错误，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；
D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功，正确。
知识点2：
功的计算
（1）计算公式：
物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。
即：
W=Fs。
（2）符号的意义及单位：
W表示功，单位是J，1J=1N·m；F表示力，单位是N；S表示距离，单位是m。
（3）计算时应注意的事项：
①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。
②公式中的“S”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。
③F、S的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。
【例题2】小张用40N的推力将重力为100N的物体沿
水平方向匀速推动了10m，则小张对物体所做的功
是（ ）
A．400JB．600JC．1000JD．1400J
【答案】A．
【解析】已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离，利用W=Fs计算该过程中小张对物体所做的功．小张对物体所做的功：
W=Fs
=40N×10m=400J．
【例题3】（2019海南）如图所示是正在航拍的无人机。
起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。
无人机的参数如下表，求：
（g取10N/kg）
（1）无人机从地面飞到离地20m高处，至少要多长时间？
（2）无人机从20m高处降落到地面，重力做功是多少？
（3）无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？
（4）无人机的突出问题是飞行时间短，请提出一个解决问题的合理建议。
【答案】见解析。
【解析】
（1）由
得至少要用的时间为
（2）重力做功为
（3）无人机对地面的压强为
（4）无人机飞行过程需要消耗电能来克服重力做功，所以为了减少电能的消耗，延长飞行时间，可以减小无人机的质量。
或者增加电池储存的电能也可以延长飞行时间。
一、选择题
1．为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能单位的物理学家
是（ ）
A．牛顿B．焦耳C．安培D．欧姆
【答案】B．
【解析】功和能的国际单位是焦耳，简称焦，符号为J．
A．牛顿是力的单位；故A错误；
B．功和能的国际单位是焦耳，简称焦，符号为J；故B正确；
C．安培是电流的国际单位；故C错误；
D．欧姆是电阻的国际单位；故D错误。
2.（2019天津）小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近（ ）
A.9JB.30JC.90JD.300J
【答案】C
【解析】由题知，托起两个鸡蛋的力大约是1N，则提30个鸡蛋的力大约为F=
N=15N；
每层楼的高度大约为3米，家住3楼，则小华实际爬楼的高度h=3m×2=6m；
小华提鸡蛋的力做功约为：
W=Fs=15N×6m=90J。
3.如图实例中，力对物体没有做功的是（）
【答案】D
【解析】力对物体做功有两个必要条件，缺一不可。
有力和力的方向上通过的距离。
4.（2019湖南怀化）下列所示现象中，对物体做功的是（）
A.搬面未起
B.提着滑板在水平路面上前行
C.人将木箱推到斜面的顶端
D.举着杠铃在空中不动
【答案】C
【解析】A．搬而未起，有力但没有移动距离，不做功。
故A不合题意；
B．提着涓板在水平路面上前行，有力但在力的方向上没有移动距离，不做功。
故B不合题意；
C．将木箱推到斜面顶端，施加了力，并且在力的方向上移动了距离，对木箱做了功。
故C符合题意；
D．举着杠铃静止不动，有力但没有移动距离，不做功。
故D不合题意。
5．（2019海南省）用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），F所做的功分别为W1和W2，则（）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】根据功的计算公式
，得
，
。
可见
，故应选B。
6.如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A，使物体A沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功为（）
A.FsB.GsC.2FsD.（G+F）s
【答案】C
【解析】由图可以看出，该滑轮组绳子的有效股数n=2，绳子自由端移动2s，已知拉力为F，由功的公式可以计算拉力所做的功．由功的公式得：
W=2Fs．故选C．
二、填空题
7.（2019山东临沂）2019年4月23日，我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。
护卫舰群首先接受检阅的是质量为4.0×103t的“临沂”舰。
如图所示，该舰静止在海面上时所受浮力为______N；水面下5m处的舰体受到海水的压强为______Pa；它以40km/h的速度向前匀速航行时受到的阻力为1.0×106N，则航行2km的过程中动力做功______J．（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）
【答案】4×107；5.15×104；2×109
【解析】
（1）“临沂”舰漂浮在水面上，则该舰受到的浮力：
F浮=G=mg=4.0×103×103kg×10N/kg=4×107N，
（2）水面下5m处的舰体受到海水的压强：
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa；
（3）因为船匀速行驶，所以其受到的动力：
F=f=1.0×106N，
则航行2km的过程中动力做功：
W=Fs=1.0×106N×2×103m=2×109J。
8.小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了lm，整个过程中小明做功 J，书箱的重力做功 J．
【答案】80；0．
【解析】知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功W=Fs计算推力做的功；书箱受到重力但在重力的方向上没移动距离，重力不做功．
（1）小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m，
推力对箱子做的功：
W1=Fs1=40N×2m=80J；
松开手后，书箱仍向前滑行了lm，书箱由于惯性滑行，则小刚没有做功，即W2=0J；
整个过程中小明对书箱一共做的功：
W=W1+W2=80J+0J=80J；
（2）书箱在水平面上运动，虽然受重力，也有距离，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J．
9.如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示．由图象可知，0～3s内，推力对物体做功 J；t=5s时，物体受到的摩擦力是 N．
【答案】0；6．
【解析】v﹣t图象、F﹣t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在．从速度图象中分析0﹣3s时物体的速度大小可得出物体此时所处的状态，然后根据做功的两个必要条件分析解答；首先从速度图象中9﹣12s得出物体匀速直线运动．然后对应的从F﹣t图象中得出物体所受的摩擦力；最后根据摩擦力的影响因素判断出t=5s时物体受到的摩擦力大小．
（1）由丙图知：
0～3s内物体速度大小为零，物体处于静止状态，有力无距离，所以，推力对物体做功0J．
（2）由丙图知，9﹣12s时，物体匀速运动，
由乙图知，9﹣12s时，F=6N，
所以摩擦力与推力F平衡，大小为6N．
3﹣6s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，所以摩擦力大小不变；即仍为6N．
10.某一型号的汽车质量为5×103kg，轮胎与地面接触面积为4×250cm2，在一段平直公路上用0.5小时匀速行驶了54km，车受到的阻力为车重的0.1倍．g取10N/kg.则该汽车的行驶速度为 km/h，该汽车
对地面的压强为 Pa，该汽车牵引力所做的功为 J。
【答案】108，5×105，2.7×108。
【解析】
（1）根据速度公式v=s/t可求汽车的行驶速度；
（2）汽车对地面压力F=G=mg，地面受力面积已知，根据压强公式P=F/S可求汽车
对地面的压强；
（3）牵引力F=0.1G,行驶的路程已知，根据公式W=Fs可求汽车牵引力所做的功；
（4）汽车匀速行驶，车受到的阻力等于牵引力。
三、计算题
11．（2019四川内江）发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气装会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。
机舱口下沿距地面高度为3m，气囊长为6m。
一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s，g＝10N/kg求：
（1）他从出口滑到地面，需要的时间是多少？
（2）他从出口滑到地面，重力做功是多少？
【答案】
（1）他从出口滑到地面，需要的时间是1.5s；
（2）他从出口滑到地面，重力做功是1500J。
【解析】
（1）由v＝
可得，他从出口滑到地面需要的时间：
t＝
＝
＝1.5s；
（2）人的重力：
G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
他从出口滑到地面，重力做功：
W＝Gh＝500N×3m＝1500J。
12.电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。
如图所示的这辆电动自行车自身重力为600N，在水平公路上匀速直线行驶了4.8km用了10min，行驶时受到的阻力是40N。
（1）求该车在这段时间内行驶的速度是多少m/s？
牵引力做功是多少？
（2）若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2，车胎能承受的最大压强为2×105Pa，求该车的最大载重量是多少N？
【答案】见解析。
【解析】
（1）v＝s/t＝4800m/（600s）＝8m/s
因为该车在水平面上做匀速直线运动，所以F＝f＝40N
W＝Fs＝40N×4800m＝1.92×105J
（2）由p＝F/S得F＝pS=2×105Pa×2×0.01m2＝4000N
在水平面上，G＝F＝4000NG载＝4000N－600N＝3400N
13.如图，质量为10kg的物体放在水平桌面上。
（g＝10N/kg）求：
（1）物体所受重力大小；
（2）物体底面积为0.1m2，物体对桌面的压强大小；
（3）用20N的水平推力，使物体在桌面上移动0.5m，推力对物体做的功。
【答案】见解析。
【解析】
（1）G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N
（2）F＝G＝100N，p＝
＝1×103Pa
（3）W＝Fs＝20N×0.5m＝10J
14．（2019内蒙古巴彦淖尔市）圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2m2，内盛30cm深的水。
现将一个底面积400cm2、体积4000cm3均匀实心圆柱体放入其中。
如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为5cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。
ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）则：
（1）物体受到的重力是多少？
（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？
（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功？
【答案】
（1）物体受到的重力是20N；
（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是3200Pa；
（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了0.8J的功。
【解析】
（1）物体排开水的体积：
V排＝Sh浸＝400×10﹣4m2×5×10﹣2m＝2×10﹣3m3，
则物体所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3＝20N，
由题可知，物体漂浮在水面上，则物体重力：
G＝F浮＝20N；
（2）容器内水的体积：
V水＝h水×S容＝0.3m×0.2m2＝0.06m3，
水的重力：
G水＝ρ水V水g＝1.0×103kg/m3×0.06m3×10N/kg＝600N，
根据阿基米德原理，圆柱体全部浸入时，受到的浮力：
F浮全＝ρ水gV排全＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3＝40N，
当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，
根据力的平衡条件可得，施加的向下压力：
F＝F浮全﹣G＝40N﹣20N＝20N；
则容器对支持面的压力为：
F总＝G水+G+F＝600N+20N+20N＝640N；
物体浸没水中静止时容器对地面的压强是：
p＝
＝
＝3200Pa；
（3）物体的底面积400cm2、体积4000cm3，则均匀实心圆柱体的高度：
h物＝
＝10cm；
故圆柱体露出水面的高度为：
h露＝10cm﹣5cm＝5cm，
从圆柱体漂浮于水面到恰好浸没于水中静止时，设水面上升的高度为△h，
则有：
△V排＝S容△h，
即：
4000cm3﹣
×4000cm3＝△h×2000cm3，
解得△h＝1cm，
则从圆柱体漂浮于水面到恰好浸没于水中静止时，力F向下运动的距离：
h＝h露﹣△h＝5cm﹣1cm＝4cm，
则力F做的功：
W＝Fh＝20N×0.04m＝0.8J。
升级会员 