第五章 · 第一节
功
功的定义 · 功的公式 · 做功的必要因素 · 不做功的情况
📝 例题精讲
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用 20N 的水平推力推一个箱子,箱子在水平方向上移动了 5m。求推力对箱子做了多少功?
🔍 解题过程
1
分析:推力 F 沿水平方向,箱子也在水平方向移动,力的方向与移动方向一致,推力做功。
2
代入公式:已知 F = 20N,s = 5m
W = F·s = 20N × 5m = 100 J
3
检验:单位 N·m = J,结果合理。
✅ 推力对箱子做功 100J
某同学提着质量为 5kg 的书包,在水平路面上匀速行走了 10m,然后又背着书包爬上 3m 高的楼梯。求整个过程中该同学对书包做的功。(g取10N/kg)
🔍 解题过程
1
分析水平行走:提书包的力竖直向上,行走距离水平。力与距离垂直,水平行走不做功。W₁ = 0
2
计算爬楼:爬楼梯时,书包在竖直方向上升了 h = 3m。提力竖直向上,距离也竖直向上。
书包重力 G = mg = 5kg × 10N/kg = 50N
提力 F = G = 50N(匀速)
W₂ = F·h = 50N × 3m = 150 J
3
总功:W = W₁ + W₂ = 0J + 150J = 150 J
✅ 整个过程中对书包做功 150J(水平行走不做功,只有爬楼做功)
下列情况中,力对物体做功的是?并分析原因。
① 用力推静止的墙,墙没动
② 踢出去的足球在草地上滚动
③ 举重运动员举着杠铃不动3秒
④ 起重机将货物竖直提升2m
🔍 解题过程
1
① 推墙不动:有力 F,但距离 s=0,不做功(有力无距离)
2
②③ 分析:
② 足球滚动靠惯性,脚不再施加力,不做功(有距离无力)
③ 举着不动,有力但 s=0,不做功(有力无距离)
3
④ 起重机提升:起重机拉力向上,货物向上移动 2m,力和距离同向,做功。
W = F·s = G·h(拉力等于重力时)= 做功 ✓
✅ 只有 ④ 做了功。判断做功的关键:力和力方向上的距离同时存在。
✏️ 练习巩固
💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
关于功的概念,下列说法正确的是?
A只要有力作用在物体上,力就一定做功
B力对物体做功的条件是物体在力的方向上移动了距离
C力越大做的功一定越多
D物体移动的距离越大做的功一定越多
功的国际单位是?
A牛顿(N)
B米/秒(m/s)
C焦耳(J)
D帕斯卡(Pa)
下列情况中,力对物体做了功的是?
A提着水桶在水平路面上行走
B用力推墙,墙没有动
C起重机将重物竖直向上提升3m
D举重运动员举着杠铃静止不动
关于 1 焦耳(1J)的物理意义,下列说法正确的是?
A1N 的力作用在物体上就做了 1J 的功
B物体移动 1m 距离时做的功为 1J
C1N 的力使物体在力的方向上移动 1m 所做的功
D1kg 物体移动 1m 所做的功为 1J
🧠 知识点问答
老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!