八年级下册4.2 机械功教课ppt课件

沪教版八年级物理

第四章  机械和功   第二节  机械功（1）

精选练习

一、夯实基础

1. 当一个力作用在物体上，并且物体沿         方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了        ，符号       ，在国际单位制中的单位是           。

【答案】力的；功；W；焦耳。

【解析】当一个力作用在物体上，并且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功，功用符号W表示，在国际单位制中功的单位是焦耳。

2. 物理学中做功的两个必要因素：一是_______________________，二是_____________________________。

【答案】有力作用在物体上；物体在力的方向上移动的距离。

【解析】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的距离。

3. 在下图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是(    )

A. 火箭腾空而升起的推力          B. 叉车举起重物的举力

C. 人推石头未动时的推力          D. 马拉木头前进的拉力

【答案】C

【解析】A、火箭腾空而升起的推力，火箭在推力的作用下移动了距离，做了功，不合题意；

B、叉车举起重物的举力，叉车克服物体的重力把物体举高了距离，做了功，不合题意；

C、人推石头未动时的推力，人没有对石头做功，符合题意；

D、马拉木头前进的拉力，马对木头做了功，不合题意。

故选C。

此题的关键是判断物体是否在力的作用下运动距离，人推石头未动时的推力没有使石头运动距离，所以人没有对石头做功。

4.一位初中生从教学大楼的底楼走到3楼，所做功约为（    ）

A. 3焦 B. 3×101焦 C. 3×102焦 D. 3×103焦

【答案】D

【解析】一个中学生的质量为m=50kg，重力G=mg=50kg×9.8N/kg=490N，即人爬楼所用的力为F=490N；一层楼高度大约为3米，从底层走到3楼的高度为6米，所以该学生上楼做的功：

W=Gh=mgh=50kg×9.8N/kg×6m=2940J

故选D。

5. 运动员用100牛的力将质量为5千克的铅球推出手，铅球落到10米远处后又在地上向前滚动了0.5米，铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球所做的功是（    ）

A. 1000焦 B. 1050焦 C. 490焦 D. 0焦

【答案】D

【解析】铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球没有力的作用（铅球能够向前飞行是因为其具有惯性），所以运动员对铅球没有做功．D符合题意。

故选D。

6. 如图所示，在水平地面上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了5m，如图所示，推箱子的小朋友做功为（　　）

A. 150J      B. 250J        C. 500J     D. 5000J

【答案】B。

【解析】推箱子的小朋友做功为W=FS=50N×5m=250J，重力没有做功。

故选B．

7. 物体重力为80牛，在大小为20牛的水平推力下，沿水平地面前进了10米，则推力对物体做的功为          焦，重力对物体做的功为          焦。

【答案】200；0。

【解析】推力所做的功： W=Fs=20N×10m=200J，重力的方向与运动方向垂直，重力不做功。

8.如图所示，A、B、C三个物体的质量关系为，mA＜mB＜mC，它们在同样大小的力F作用下，都沿着力F的方向移动了相同的距离，比较力F对三个物体做功大小关系是___________。

【答案】 WA=WB=WC

【解析】根据功的大小计算W=Fs可知：功的大小只与力的大小和物体在力的方向上通过的距离的大小有关，与其他因素无关进行。

因为对三个物体的拉力相等都为F，三个物体在力F的方向上移动的距离相等都为s，所以F对三个物体所做的功一样多。

9.如图使用重20牛动滑轮把重400牛的物体提高1米，用时10秒（不计绳重和摩擦）求：

（1）所用竖直向上拉力为多少牛；

（2）拉力所做的功是多少？

【答案】(1)210N； (2)400J； (3)420J 。

【解析】 (1)由得，所用竖直向上拉力为：；

(2)由得：拉力移动的距离：；

由得，拉力所做的功是：。

10.如图所示的轻质滑轮装置，物体A、B均重为20牛，滑轮与绳子间的摩擦不计。若物体A在10秒内匀速上升5米，力F1所做的功为________焦。当用力F2匀速提升物体B时，力F2的大小为________牛；若将B向上提升5米，则F2做的功________F1所做的功。（选填“＞”“＝”或“＜”）

【答案】100，10，=。

【解析】如图所示的轻质滑轮装置，动滑轮重力不计，绳重和摩擦均不计，所以：

①物体A使用的是定滑轮，不省力、不省距离，拉力：F1=G=20N，

拉力所做的功：W1=F1S=20N×5m=100J

②物体B使用的是动滑轮，能省一半力，拉力：F2=1/2G=1/2×20N=10N。

若将B向上提升5米，拉力移动的距离：s=2h=2×5m=10m，

则F2做的功：W2=F2s=10N×10m=100J，

故F2做的功等于F1所做的功。

二、巩固与提高

11.下列情景中，重力对小球做功的是（     ）           

A. 小球由高处落下         B. 小球在地面上静止     

C. 小球沿水平轨道运动     D. 小球悬挂在天花板上不动

【答案】A。

【解析】（1）小球由高处落下，重力竖直向下，竖直向下移动了距离，重力对小球做功．符合题意．
（2）小球在地面静止，小球在水平轨道运动，小球悬挂在天花板上，小球受到的重力竖直向下，物体没有竖直向下移动距离，重力没有对小球做功．不符合题意．
故选A．

12.将一本八年级物理课本从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是（    ）

A. 0.2J             B. 2J              C .20J             D. 200J

【答案】B。

【解析】课桌的高度约为0.8m，物理课本的重力约为2N，将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功为：W=Fs=Gh=0.8m×2N=1.6J
故选B．

13.在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150kg杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留3s。下列关于运动员对杠铃做功的说法中，正确的是（    ）

A  他在第一阶段内没有做功                 B 他在第二阶段内没有做功

C  他在两个阶段都没有做功                 D 他在两个阶段内都做了功

【答案】B。

【解析】A、在此过程中，运动员给杠铃一个向上的力，并且使杠铃通过了一定的距离，所以他对杠铃做了功，故A错误；
B、在此过程中，运动员给杠铃一个力，但杠铃没有通过距离，所以他对杠铃没有做功，故B正确；
C、由于运动员在第一个过程中做了功，所以说他两个阶段都没做功是错误的，故C错误；
D、运动员在第二个过程中没有做功，所以说他在这两个阶段都做了功是错误的，故D错误．
故选B．

14.用100N的力踢一个重为5N的足球，足球离开脚后在草地上滚动了20m停了下来。在足球滚动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 小明对足球做功2000J        B. 重力对足球做功100J

C. 小明对足球做功2100J         D. 小明和重力对足球做功都是0J

【答案】D

【解析】球离脚后，在水平草地上向前滚动的过程中，靠惯性运动了20m，球脱离了脚，脚没有给球施加力，所以对球不做功；而物体没有沿重力的方向移动距离，所以足球的重力也没有做功。故小明和足球的重力对足球做功都是0J。

故选D．

15．如图2所示，两个人分别用60牛的水平力推一个较大和较小的箱子，都前进了5米，大箱子重200牛，小箱子重100牛。下列说法正确的是 （    ）

A. 推大箱子做的功多，因为大箱子重 B. 做的功一样多

C. 推小箱子做的功多，因为推小箱子运动快 D. 以上说法都不对

【答案】B

【解析】功等于力与在力的方向上移动距离的乘积，由题知，两人所用的推力相同，在推力方向上移动的距离相同，根据W=Fs可知，两人推力做的功一样多，与箱子的重力无关，故B正确，选项A、C、D错误。

16.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙， 关于做功的大小的下列说过正确的是（   ） 

A. W甲=W乙＞W丙           B. W甲＞W乙＞W丙           

C. W甲=W乙=W丙           D. W乙＞W甲＞W丙

【答案】C

【解析】根据功的大小计算W=Fs可知：功的大小只与力的大小和物体在力的方向上通过的距离的大小有关，与其他因素无关进行。因为对三个物体的拉力相等都为F，三个物体在力F的方向上移动的距离相等都为s，所以F对三个物体所做的功一样多。

17.如图所示，小华分别用甲、乙两个滑轮把同一桶沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1， 用乙滑轮所做的总功为W2，若不计滑轮重、绳重与摩擦，则（   ）

A. W1 ＝W2    B. W1 ＝W2       C. W1 ＜W2    D. W1 ＞W2

【答案】B

【解析】设物体的重力为G，把物体提高S米（从地面提到二楼）。

小华用甲滑轮（定滑轮）做功W1=F1S=GS

小华用乙滑轮（动滑轮）做功W2=F2S2=1/2G×2S= GS

 所以W1= W2

18. 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由O点自由下落，相继经过A、B两点，已知OA=AB， 如图3所示，物体在OA段重力做功W1；在AB段重力做功W2；则下列关系正确的是（     ）

A. W1≠W2            B. W1＞W2           C. W1＜W2          D. W1=W2    

【答案】D

【解析】因为下落距离AB=BC，物体的重力相同，根据W=FS，所以W1=W2。             

19. 如图3所示，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离S，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2 的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。下列判断正确的是（  ）

A. F1=2F2   W1=W2            B. F1=1/2F2      W1=1/2W2

C. F1=4F2    W1= W2          D. F1=1/4F2      W1=1/4W2

【答案】C

【解析】滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计，物体A在两种情况下受到的摩擦力相等，首先分析F1、F2和摩擦力的关系，比较出F1和F2的大小，然后用F1和F2的表达式表示出W1和W2，最后比较出W1、W2的大小。
①物体A在两种情况下受到的摩擦力f相等，上图滑轮是正常使用的动滑轮，下图中拉力作用在滑轮的轴上，可以看做是特殊使用的动滑轮。根据动滑轮使用的特点可知：F2=1/2f、F1=2f；故：F1=4F2；②拉力F2通过的距离S2=2S，拉力F1通过的距离S1=1/2S，根据功的公式可知：W2=F2×2s=1/2f×2s=fs；W1=F1×1/2s=2f×1/2s=fs；故：W1=W2。

故选C。

20.用如图所示的滑轮沿水平方向匀速拉动重为100牛的物体A，拉力F大小为20牛。（不考虑滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦）。物体A与地面间的摩擦力________牛。若5秒内物体A被拉动30厘米，拉力F所做的功_____焦，重力做功_____焦。 若拉力增大了2牛，此时物体A所受合力的大小为______牛。

【答案】40；12； 0 ；4。

【解析】由图中滑轮为动滑轮，在不计滑轮与绳重、及滑轮与绳之间的摩擦的条件下，摩擦力f与拉力F的关系是：f=2F=2×20N=40N，

若5秒内物体A被拉动30厘米， 绳子移动的距离为：s=2×0.3m=0.6m，

拉力F所做的功：W=Fs=20N×0.6m=12J，

物体在竖直方向上没有通过距离，重力做功为0；

若拉力增大了2牛，即F’=22N，此时物体A受到的拉力为：

F拉=2F’=2×22N=44N，

压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，竖直方向重力和支持力平衡，水平方向上所受合力的大小为：F合= F拉-f=24N-20N=4N。

21.某建筑工地上的起重机将重达1×104牛的钢筋水泥板匀速提升到楼顶，已知提升的高度为10米，所用时间为50秒，求：

(1)起重机的绳索对钢筋水泥板的拉力F；

(2)起重机的绳索对钢筋水泥板所做的功W。

【答案】(1) 1×104NN  (2) 1×105JJ 。

【解析】 (1)由题知，钢筋水泥板匀速提升到楼顶，所以水泥板受到的拉力与重力是一对平衡力，所以F=G=1×104N；

(2)起重机所做的功为：W=Fs=1×104N×10m=1×105J。