知识点11.1功一、功的知识结构导图二、知识点巩固11.1 功1、功的初步概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功。2、功包含的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。3、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功力力的方向上的距离）。4、功的计算公式：W=Fs用F表示力，单位是牛（N），用s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J，1 J=1 Nm。5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。7、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs）等于直接用手所做的功（Gh），这是一种理想情况，也是最简单的情况。三、知识点精炼一选择题（共8小题）1（2020江西模拟）下列生活实例中，对图片描述正确的有（）A甲图：不计阻力及能量损耗，网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中，网球机械能守恒B乙图：铁锁来回摆动最终停下，在铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能C丙图：人造地球卫星由于不受空气阻力，只有动能和势能的转化D丁图：运动员从高处落下，动能转化为重力势能【考点】：力是否做功的判断【答案】：C【解析】：A、不计阻力及能量损耗，网球与球拍的总能量是守恒的；但网球从刚撞击球拍到球拍形变最大过程中，网球的机械能会转化为球拍的弹性势能，所以网球的机械能减少，故A错误；B、铁锁来回摆动最终停下；在铁锁下降过程中，由于要克服空气阻力做功，所以重力势能没有全部转化为动能，故B错误；C、在大气层外，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，只有动能和势能的转化，故C正确；D、运动员从高处落下，质量不变，高度减小，速度增大，则重力势能减小，动能增大，所以重力势能转化为动能，故D错误。故选：C。2（2020朝阳区模拟）如图为一些生活中常见的情景，对于这些情景，下列说法中正确的是（）A人用力推箱子但没有推动，人对箱子的推力做了功B起重机吊着货箱匀速竖直上升的过程中，起重机对货箱的拉力做了功C小学生沿平直道路骑车行进的过程中，地面对车的支持力做了功D踢出去的足球在空中飞行的过程中，人脚对足球的作用力做了功【考点】：力是否做功的判断【答案】：B【解析】：A、用力推桌子但没有推动，对桌子有力的作用，但桌子没有在力的方向上移动距离，所以不做功；故A错误；B、起重机在提升货箱的过程中，起重机给货箱一个向上的力，重物在力的方向上通过了距离，所以做了功，故B正确；C、平直道路骑车行进的过程中，地面对车的支持力与距离的方向互相垂直，所以不做功；故C错误；D、踢出去的足球继续向前运动的过程中，足球由于惯性向前运动，不再受到脚的作用力，所以脚对球的力对球没有做功。故D错误。故选：B。3（2020福建一模）如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（）AW1W2W3 BW1W2W3 CW2W1W3DW1W2W3【考点】：功的大小比较【答案】：A【解析】：由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W1F1s；第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W2F2s；第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为：W3F32s。又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以综上分析可得：W1W2W3故A正确，BCD错误。故选：A。4（2020大渡口区校级模拟）如图所示，是运动员百米赛跑的情境，则下列说法正确的是（）A运动员在奔跑过程中他受到的重力对他一定做了功B运动员对地面的压力和他受到地面的支持力是一对平衡力C运动员的鞋底花纹很深，可以减小摩擦D运动员到达终点所用时间越长，则平均速度越小【考点】：变速运动与平均速度；平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法；力是否做功的判断【答案】：D【解析】：A、运动员在奔跑过程中沿水平方向移动，重力是竖直向下的，所以不做功，故A错误；B、运动员对地面的压力和他受到地面的支持力，这两个力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故B错误；C、运动员的鞋底花纹很深，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故C错误；D、运动员到达终点所用时间越长，由于路程是一定的，根据v可知，平均速度越小，故D正确。故选：D。5（2020春雨花区校级月考）足球是热血少年们热爱的一项运动，小强对足球比赛中如图所示现象的解释，不正确的是（）A足球在空中飞行的过程中，人对足球没有做功B足球飞在最高点时，若所受力全部消失，它将静止C球最终落回地面，说明力可以改变物体的运动状态D足球在地面滚动时速度越来越小，是因为受到摩擦力【考点】：力的作用效果；力与运动的关系；力是否做功的判断【答案】：B【解析】：A、足球在空中飞行的过程中，人对球没有力的作用，所以人没有对足球做功，故A正确；B、足球飞在最高点时，仍然有向前的速度，若所受力全部消失，由牛顿第一定律可知，它将做匀速直线运动，故B错误；C、球最终落回地面，是因为球受到了重力的作用，重力改变了足球的运动状态，故C正确；D、足球在地面滚动时速度越来越小，是因为足球受到了摩擦力，使其运动状态发生改变，故D正确。故选：B。6（2020重庆模拟）如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（）A物体A受到的摩擦力为3NB1min内拉力对物体A做功为36JC2min内B物体的重力做功为144JD若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动，则F8N【考点】：摩擦力的大小；功的计算【答案】：D【解析】：A、连接动滑轮绳子的股数n2，不计绳重与滑轮间的摩擦，绳子的拉力：F（GB+G动）（6N+2N）4N，物体A向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力，则物体A受到的摩擦力fF4N，故A错误；B、由v可得，1min内物体A移动距离：svt0.2m/s60s12m，拉力对A物体做的功：WAFs4N12m48J，故B错误；C、2min内物体A移动距离：svt0.2m/s120sm24m，B物体下降的距离：hs24m12m，B物体的重力做功为：WBGBh6N12m72J，故C错误；D、若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动，此时A的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，仍为4N，对A来说受到向左的拉力F、向右的绳子拉力F和摩擦力f处于平衡状态，其合力为零，则有：Ff+F4N+4N8N，故D正确。故选：D。7（2020春南海区月考）如图所示，甲乙两人静止在水平滑板车上，甲用力去推乙，下列说法不正确的是（）A静止时，甲对滑板车的压力就是甲的重力B滑板车底部安装有转轮目的是减小摩擦C两人后退过程中，他们受到的重力均不做功D甲用力推乙后，甲乙各自向后退，说明力的作用是相互的【考点】：力作用的相互性；增大或减小摩擦的方法；压力及重力与压力的区别；力是否做功的判断【答案】：A【解析】：A、甲对滑板车的压力，施力物体是甲，受力物体是滑板车；甲受到的重力，施力物体是地球，受力物体是甲，两个力的施力物体和受力物体都不相同，所以这两个力不是同一个力，故A错误；B、滑板车底部安装有轮子，用滚动摩擦代替滑动摩擦，是为了减小摩擦，故B正确；C、重力的方向是竖直向下的，两人后退沿水平方向，没有在重力方向上移动距离，因此他们受到的重力均不做功，故C正确；D、甲乙两人静止在水平滑板车上，甲用力去推乙时，甲对乙有一个力的作用，由于力的作用是相互的，则乙对甲会施加一个反作用力，所以两人都会向后退，故D正确。故选：A。8（2020瓯海区校级模拟）一根金属棒AB置于水平地面上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置，下图能表示此过程中弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系的是（）ABCD【考点】：功的计算【答案】：C【解析】：金属棒AB的重心位于中点上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置时，A为支点，则重力的力臂为AD，弹簧测力计拉力F的力臂为AC，如下图所示：因AEDABC，所以，由相似三角形对应边成比例可知，由杠杆的平衡状态可得：GADFAC，则弹簧测力计的拉力FGG，即将棒的右端B缓慢拉起直至图中位置时弹簧测力计的拉力不变，由WFx可知，W与x成正比例函数，Wx图象是过原点的斜直线，故ABD不符合题意，C符合题意。故选：C。二填空题（共4小题）9（2020金平区一模）用100N的水平拉力作用在200N重的物体上，在拉力的作用下物体沿水平方向向右移动了10m，拉力对物体做的功是；如果物体的运动为匀速直线运动，这时摩擦力的大小是，此时再将拉力增大为150N，则摩擦力的大小是。【考点】：摩擦力的大小；功的计算【答案】：1000J;100N;100N【解析】：（1）拉力对物体做的功：WFs100N10m1000J；（2）物体沿水平方向做匀速直线运动，此时物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力fF100N；（3）摩擦力大小与拉力大小无关，因为接触面的粗糙程度和压力大小不变，所以摩擦力大小不变，即摩擦力大小仍然为100N。故答案为：1000J；100N；100N。10（2020西青区一模）在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车匀速前进4m，则小车受到的摩擦力为N，拉力做功为J。【考点】：二力平衡条件的应用；功的计算【答案】：50;200【解析】：（1）用50N的水平方向拉力，拉动小车做匀速直线运动，小车受到的拉力与摩擦力是平衡力，则fF50N；（2）拉力做的功WFs50N4m200J；故答案为：50；200。11（2020春金水区校级月考）斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功J若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力为N。【考点】：功的计算；功的计算公式的应用【答案】：240;120【解析】：把物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端时，需要克服重力做的功：WGhmgh24kg10N/kg1m240J，若斜面是光滑的，则拉力做的功等于克服重力做的功，根据WFs可得沿斜面向上的拉力：F12