阅读材料:做功和能置做功在物理学中具有特定的含义.人推车时对车施加一个向前的推力,车在力的作用下前进一段距离,只有在这种情况下,物理学才认为是人对车做了功.人用的力-物理

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 功的概念/2020-05-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题文

阅读材料:
做功和能置
做功在物理学中具有特定的含义.人推车时对车施加一个向前的推力,车在力的作用下前进一段距离,只有在这种情况下,物理学才认为是人对车做了功.人用的力越大,移动的距离越长,力的作用效果就越显著,人做的功就越多.
力和在力的方向上移动的距离,是做功的两个因素,缺一不可.你从地面上提起水桶时,水桶在力的作用下,向上移动了一段距离,你对水桶做了功.如果手提着水桶站着不动,虽然你用了力,但是水桶没有移动距离,你只是费了力气,没有对水桶做功,这叫“劳而无功”.这里,手提着水桶站着不动和将水桶挂在钓子上没什么两样.
做功是生产和生活中常见的现象.不仅人能做功,运动的物体也能做功.从斜面上滚下的钢球撞在木块上,能将木块推动一段距离;飞行的子弹能打穿物体,都是由于钢球和子弹克服阻力做了功的结果.
举高的物体也能做功.气锤从高处落下,能把木桩打入地下;高空落下的冰雹,由于做功而砸坏了地上的农作物.
形状变化的弹簧也能做功,钟表里被旋紧的发条慢慢地放松,带动指针嘀嘀哈哈走个不停.
一个物体能够做功,就是它具有能量.能量大的物体,做功的本领也大.风具有能量,人们就安装风车,利用风力做功.长江、黄河的水急流直下,蕴藏着很大的能量,人们筑起拦河坝,安上水轮机,让从高处落下的水推动水轮机旋转,带动发电机发电.
摘自《中国少年儿童百科全书》(浙江教育出版社)
(1)材料中告诉我们做功须具备哪两个因素?
(2)请你用物理语言解释“劳而无功”的含义.
(3)物体对外做功后它自己的能量将怎样?别的物体对这个物体做功后,这个物体的能量又将怎样?
题型:问答题  难度:中档

答案

(1)做功两个必要因素:力和在力的方向上移动的距离.
(2)“劳而无功”就是指对一个物体施了力,但物体没有移动距离,因而没有做功.
(3)物体对外做功,自己的能量减小.别的物体对这个物体做功后,这个物体的能量将增大.

据专家权威分析,试题“阅读材料:做功和能置做功在物理学中具有特定的含义.人推车时对车..”主要考查你对  功的概念,物体内能的改变方法(做功、热传递)  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的概念物体内能的改变方法(做功、热传递)

考点名称:功的概念

  • 功的定义:
    必须有作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功;

    功的两个要素:
    一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。

  • 以下三种情况下力对物体不做功:
    (1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如:某同学踢足球,球离开脚后飞出10m远,足球飞出10m 远的过程中,人做功为零。

    (2)物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功。如:一辆汽车停止在路边,一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

    (3)物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到手的提力作用,但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平面上走得再远,手的提力对水桶也没有做功。

  • 功和机械能知识梳理:

  • 如何判断力对物体是否做功:
        判断力对物体是否做功,可以从物体在力的作用下,在该力的方向上是否移动了距离来进行判断。
        如冰块在光滑冰面上匀速滑动,水平方向上没有受到力的作用,只是在竖直方向上受重力和支持力;因此,水平方向上没有力对冰块做功,而竖直方向上,重力、支持力的方向都与冰块运动的方向垂直,所以重力、支持力也没有对冰块做功。
        人用力推车,对车有水平推力,且车沿水平方向通过了距离,符合做功的两个要素,推力做了功。

    例1教学大楼每层楼高为3m,小明提着一重 50N的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平走廊走了4m进入教室,从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为(   )
    A.0J  B.300J  C.450J  D.500J

    解析:本题包括两个过程,一是小明将50N的箱子提高6m,人对箱子的拉力是50N,箱子在拉力方向上移动6m的距离,根据W=Fs=50N×6m= 300J;另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m,拉力和箱子移动距离的方向垂直,在这一过程中人没有做功。

    答案:B

考点名称:物体内能的改变方法(做功、热传递)

  • 改变物体内能的两种方式:
    1.热传递可以改变物体的内能
    (1)热传递:温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫做热传递。
    (2)热传递条件:物体之间存在着温度差。
    (3)热传递方向:能量从高温物体传递到低温物体。
    (4)热传递的结果:高温物体内能减少,低温物体内能增加,持续到物体的温度相同为止。
    注意:
    (1)热传递传递的是内能,而不是传递温度,更不是传递某种热的物质。
    (2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体,不是由内能多的物体传递给内能少的物体。

    2.做功可以改变物体的内能
    (1)对物体做功,物体的内能会增加。
    (2)物体对外做功,物体的内能会减少。
    说明:做功和热传递是改变物体内能的两种方式;做功是其他形式的能和内能的相互转化,热传递是内能的转移;两种方式对改变物体内能是等效的。
    注意:做功不一定都使物体的内能发生变化。做功是否一定会引起物体内能的改变,这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。如举高物体时,做功所消耗的能量变成了物体的势能,并未转化为物体的内能,所以物体的内能就没有改变。

  • 如何区别对物体做功和物体对外做功:
         做功改变物体的内能的实质是能量的转化,即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的,对物体做功时机械能转化为内能,则内能增加,物体对外做功时内能转化为机械能,则物体内能减小。
        如向下压活塞时,活塞压缩玻璃筒内空气,对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了,也就是说,筒内空气的内能增加了。在这一过程中,机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次,铁丝弯折处就会发热(图乙),表明铁丝弯折处的温度升高.铁丝的内能增大,铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。

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