教科版初中物理八年级下册功(基础) 知识讲解

功（基础）

【学习目标】

1、知道功的概念，理解做功的两个必要因素；

2、能够判断力在什么情况下做功及不做功；

3、理解功的原理；

4、掌握功的定义、单位；能够用功的定义式进行计算。

【要点梳理】

要点一、力学中的功（《功》功）

如果对物体作用了力，并使物体沿力的方向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功。机械功简称功。

要点诠释：

1、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；在力的方向上通过的距离。

2、物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。

3、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”。

要点二、功的计算

功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积。

要点诠释：

1、公式W＝Fs，

2、单位焦耳(J)，

3、注意事项

（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。

（2）F与s的方向应在同一直线上。

（3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。

【典型例题】

类型一、功的概念

1、以下实例，力对物体做功的是（）

A．举重运动员举着杠铃不动

B．小明将水桶从地面上提起

C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动

D．用力搬桌子而未搬起

【思路点拨】掌握做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；在力的方向上通过的距离。

【答案】B

【解析】A、举重运动员举着杠铃不动，这样是有力但无距离，没有做功，不符合题意；

B、将水桶从地面上提起，是在力的方向上移动一段距离，对物体做功了，符合题意；

C、虽然有力也有距离，但此距离不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，不符合题意；

D、搬桌子而未搬起，有力而无距离，没有做功，不符合题意

【总结升华】解决本题要掌握做功的两个必要因素，二者缺一不可。

举一反三：

【变式】（《功》例1）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是

【答案】D

2、足球运动员用150牛的作用力，将重4.5牛的足球踢出，足球沿水平场地向前运动的最大距离为20米，则运动员对足球所做的功为（）

A．3000焦B．90焦C．0焦D．无法确定

【答案】D

【解析】足球沿水平场地向前运动的距离已知，但这个距离是在力的作用下移动的距离还是滚动的距离不得而知，在力的作用下移动的距离是多少不知道，滚动时不做功，所以无法判断运动员对足球做功的多少。

【总结升华】本题考查力对物体做功的条件，解此题的关键是移动的距离，在力的方向上移动的距离不知道，只知道向前移动的距离，这个距离还包括由于惯性而滚动的距离，滚动的距离不做功。

3、1J的功就是（）

A．把质量为1kg的物体移动1m所做的功

B．把重1N的物体移动1m所做的功

C．在1N力的作用下，物体移动1m所做的功

D．在1N力的作用下，物体在力的方向上移动1m时，此力对物体做的功

【答案】D

【解析】不知道物体移动的方向是否与力的方向相同，无法计算功，故A、B、C错误；

物体沿力的方向方向移动一段距离；所以做功W=FS=1N×1m=1J，故D正确。

【总结升华】本题考查功的原理和计算；难点是明白影响做功的因素是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离，二者缺一不可。

举一反三：

【变式】林雨同学将一袋10kg的大米从地面扛到肩上所做的功最接近于（）

A．1500J B．150J C．15J D．1.5J

【答案】B

4、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。拉力F 做的功分别为W 1和W 2 ，则W 1和W 2的关系是 （ ）

A B C

A 、W 1=W 2

B 、W 1>W 2

C 、W 1

D 、不能确定

【答案】A

【解析】本题考查的是功的大小如何计算，功的大小等于力乘以力的方向上移动的距离。而这两点物体在AB 段、BC 段都没有不同，且拉力也做了功，所以做功大小是一样的。

【总结升华】不要受接触面粗糙程度的影响，利用W=Fs 分析判断。

举一反三：

【变式】在水平地面上，用60N 的水平拉力拉重100N 的木箱，使木箱沿拉力方向前进5m ，拉力和重力所做的功分别是（ ）

A ．300J 500J

B ．300J 0J

C ．500J 300J

D ．无法确定

【答案】B

类型二、功的计算

5.如图甲所示，一块质量为0.2kg 的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上

拉力F=3N 的作用下向上运动，铁块运动速度v 与时间t 的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N ，0～6s 内拉力F 做的功是 J （取g=10N/kg ）

【思路点拨】确定研究对象进行受力分析，由二力平衡找出关系式；掌握图表信息的转化，利用功的计算公式求出力对物体所做的功。

【答案】1；3.6

【解析】（1）由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G 、竖直向下的摩擦力f 和竖直向上的拉力F ，根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f=F-G=3N-0.2kg×10N/kg=1N。

（2）铁块在0～6s 内升高的距离0.2/6 1.2S vt m s s m ==⨯=，因此拉力F 做的功W=FS=3N×1.2m=3.6J。

【总结升华】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和功的计算，我们可以判断物体是否受力平衡，然后根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向；最后根据功的计算公式求出力对物体所做的功。

举一反三：

【变式】一个重200N 的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m ，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m 。若拉力做的功为500J ，则拉力的大小为 N 。