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第11章第1节__功

发布时间:2013-11-11 09:34:17  

第十一章 功和机械能
第1节 功

1.结合实例知道功的概念。

2.能用生活、生产中的实例解释功的含义。
3.理解功的概念,知道使用任何机械都不省功。

1.图中物体受到几个力的作用?

2.什么力对物体的向上移动作出了贡献?

网球在光滑地面上滚动

上面展示的三幅图中,有的力对物体移动有贡献,有的 力则对物体移动没有贡献。 物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思 在里面。

力学中功的定义

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,力学里就说这个力 做了功。

小孩的拉力F拉小狗移动了一段距离s,我们说小孩的 拉力对小狗做了功,或简单地说小孩对小狗做了功。

F

s

叉车的举力F将货物移动 了一段距离s,我们说叉车 的举力对货物做了功,或

简单地说叉车对货物做了
功。

s



锤子对钉 子的锤力F 使钉子移 动了一段 距离s,我 们说锤子 的力对钉 子做了功, 或简单地 说锤子对 钉子做了 功。

s

它们都做功了吗?

有力且又在力的方向上移动了一段距离,做功。

它们都做功了吗?

有力无距离,不做功。

有力但没在力的方向上移

动一段距离,不做功。

提着小桶在水平路上匀 速前进。有力有距离,

但力与距离垂直。

光滑的冰面 v
水平方向上移动了距离,但水平方向上没有受力,

所以没有做功。

怎样才算做功? 做功的两个必要因素是

1.有力作用在物体上
必要因素

F
s

2.物体在这个力的方向上移动了一段距离

必须需要,缺一不可

通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功 吗?

一、物体受到力的作用,但保持静止状态
s=0,劳而无功 二、物体在运动方向上不受力的作用,由于惯性而运动 F=0,不劳无功 三、物体受到某力的作用,但运动方向始终与该力方向

垂直
F⊥s,劳而无功

小车陷入草地中,农夫用力没能推出,农夫对小车做功 了吗?

这棵树好大啊,抱回家吧!他抱得动吗?他对树做功了吗?

期中考试没考好,小卫无精打采地背着书包走在校园林
间小道上,小卫对书包做功了吗?

没有办法,考得再差,也得回家啊!请问,下列情景中,

小卫对书包是否做功?

用手将抽屉推好,手对抽屉做功了吗?

波比从楼上摔了下来,摔得鼻青脸肿的,什么力对波比 做了功?

下面哪些情景有功存在 图丙杠铃被举在高 处静止不动,尽管 运动员对杠铃用了 力,但杠铃没有在 力的方向上移动一 段距离,所以运动 员对杠铃没有做功。

(劳而无功)

你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功? 有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动一段距 离

,力没做功。 我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,我是否对粉 笔做了功? 物体没有受到力,是靠惯性移动,力没做功。

功的计算

功:力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
计算公式:功=力×力的方向上移动的距离 W = Fs 符号的意义及单位: W——功——焦耳(J) F——力——牛顿(N) s——距离——米(m) 1J = 1 N·m

例题:质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物, 一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 N,求马运货时 做的功。(g=10 N/kg)

解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反, F=F摩=800 N 马移动的距离s=3 000 m

W=Fs=800 N×3 000 m=2.4×106 J
答:马运货时做的功是2.4×106 J。

在平地上,一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱

子,前进了10 m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把
这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?

50N

10m

100N

已知:F=50 N, s=10 m, G=100 N, h=1.5 m。

求:W1和W2。
解:W1=Fs=50 N×10 m=500 J W2=F′s′=Gh=100 N × 1.5 m=150 J

机械功原理
用机械工作时,有时可以省力,有时可以省距离,但省

力必然费距离,省距离则一定费力,既省力又省距离是
不可能的。也就是说使用任何机械都不能省功。这个结

论叫做机械功原理。

1.重100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速 前进4m,外力做的功为 0 J。 0 J,重力做的功为

2.放学后,某同学背着重40 N的书包沿水平路面走了

200 m,又登上大约10 m高的四楼才回到家。则他在回
家的过程中对书包做的功约为( B ) A.0J B.400J C.2000J D.2400J

3.奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75 kg以上级举重 金牌,她的挺举成绩是165 kg。估算她在挺举全过程中对

杠铃做的功为( C )
A.3×102 J B.1×103 J

C.3×103 J

D.5×103 J

4.用200 N的力,在粗糙不同的水平路面上,沿水平方向

分别拉重500 N和800 N的两辆小车匀速前进4m,则( C )
A.拉重车做的功多

B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多

D.无法确定

一、功的概念 力和物体在力的方向上移动距离的乘积 二、做功的两个必备因素 1.有力的作用 2.在力的方向上有移动一段距离

三、功的计算及单位 W=Fs
单位:1 J=1 N·m

习惯一开始是你的主人,如果你被它奴役的

时间长了,你就会“身不由己”,就成了它 的奴隶。相反,如果习惯被你奴役惯了,你 就成了习惯的主人。拥有好习惯,就会拥有 幸福美好的一生。


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