功
考情透析
考情透析
考情透析
考情透析
中考考点
考查频率
考点难度
功
★★
★
做功的两个必要因素
★★
★
功的相关计算分析
★
★
【考情分析】《功和机械能》是力学的重点内容,也是必考内容。本单元考题在中考试卷中所占分值一般在26分之间。对本单元的考查,从出现概率看,主要有:判断力对物体是否做功、功与功率的简单计算、动能和势能的概念、探究动能大小的影响因素、机械能及其转化等。
考点突破
考点突破
关键知识一、
关键知识
一、功
1.功的概念
如果有力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素
力学中所说的做功,包含两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。这两者缺一不可。
3.三种不做功的情况
不做功的情况
图示
实例
分析
有距离无力(不劳无功)
某同学踢足球,足球离开脚后在地面上滚动的过程中,该同学对足球没有力的作用,不做功
足球由于惯性移动一段距离,球滚动时踢足球的力不再对足球做功
有力无距离(劳而无功)
同学搬石头,但没有搬动,她对石头没有做功
有力作用在物体上,但物体没有移动,即物体没有在力的方向上移动距离,力对物体没有做功
力与移动方向垂直(垂直无功)
滑板在水平方向上移动了一段距离,但在人的拉力方向上没有移动距离,拉力没有做功
物体受到了力的作图,也移动了一段距离,但移动的方向与力的方向垂直,即物体在力的方向上没有移动距离,则这个力对物体没有做功
二、功的计算
1.功的计算公式
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,即功=力×物体在力的方向上移动的距离。
若用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上移动的距离,则功的计算公式为:W=Fs。
2.功的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),距离单位是米(m),则功的单位是牛·米(N·m),它用专门的名称“焦耳”来表示,简称为焦,符号是J,1J=1N·m。
1J的物理意义是1N的力的作用在物体上使其沿力的方向移动1m距离所做的功。
3.对公式W=Fs的理解
同向性
公式中的s是物体在力F的方向上移动的距离。例如,某人用50N的水平推力,推动重100N的箱子,箱子在水平地面上前进10m,求重力对箱子做的功。如果按W=Gs=100N×10m=1000J计算,则计算结果是错误的,因为这个10m不是在重力方向上移动的距离,实际是重力没有做功
同体性
F、s必须对应同一物体
同时性
W=Fs中的力在使物体沿着力的方向移动距离s的过程中,应始终作用在物体上,该力撤销后物体移动的距离不能计算在内
4.应用公式W=Fs计算功时的注意事项
分过程计算
应用公式W=Fs计算时,力的大小和方向应是不变的,若力的大小和方向是变化的,应分过程计算
单位统一
利用公式进行计算时,必须同时使用国际单位制中的单位,F的单位用N,s使用m,W使用J
相关因素
力对物体做功的多少,只与作用在物体上的力F,以及物体在力的方向上移动的距离s有关,与物体的质量m、速度v、运动状态(加速、减速或匀速)无关
5.功的公式的变形公式及其应用
已知力做的功和物体在力的方向上移动的距离,可求出力
已知力所做的功和施加在物体上的力,可求出物体在该力的方向上移动的距离
6.对做功的两种表述
(1)力的方向与物体移动方向一致,称为力对物体做功。
(2)力的方向与物体运动方向相反,可以称为克服某个力做功。如克服重力做功:向上抛出某个物体时,重力方向向下,物体运动方向向上,对于该物体,我们一般说物体克服重力做功。
考点
考点01
力是否做功的判断
典例题
典例题
01
(2023·北京市·市辖区·历年真题)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是(????)
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
【答案】D?
【解析】ABC.从发力到上拉的过程中,从上拉到翻站的过程中,从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃的作用力向上,杠铃在作用力的方向上也有距离,所以运动员对杠铃做功,故ABC
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃有力的作用,但是杠铃在作用力的方向上没有发生距离,所以运动员对杠铃不做功,故D正确.
典例题02(2024·北京市·市辖区·期末考试)如图所示的情境中,关于力对物体做功的叙述,正确的是(????)
典例题
02
A.甲中,举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做功了
B.乙中,人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做功了