内容正文:
鲁科必修2——第一章 功和功率
第1节 机械功
1.定义:
如果作用于某物体的恒力大小为F,该物体沿力的方向运动,经过位移s,则F与s的乘积叫做机械功。
一、机械功
F
S
F
如果起重机提着货物静止不动,拉力对货物是否做功了?
如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动,拉力是否做功了?
一、机械功
这两个因素是严格的,缺一不可 !
2、做功的两个必要因素:
(1)必须有力作用在物体上。
(2)物体在力的方向上要发生一段位移。
一、机械功
*
探究一: 如果力的方向与物体的运动方向一致,则如何求功?
在水平地面上,物体M在水平恒力F的作用下发生了一段位移s。
W=Fs
一、机械功
F
F
M
s
探究二: 若力的方向与运动方向垂直,如何求力做的功?
如图,小球在水平桌面上滚动时,支持力和重力对物体做功吗?
因力的方向跟运动方向垂直时,物体在力的方向上没有发生位移,故力对物体不做功,或者说,做功为零。
即 W = 0
一、机械功
F
F
s
α
α
探究三:当拉力与水平方向的夹角为α时,拉力F做的功应如何求呢?
一、机械功
F
α
v
把力F分解为两个力;跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2,物体发生的位移的大小是s,则分力F1所做的功等于F1s。分力F2的方向跟位移的方向垂直,F2所做的功等于0。
探究三:当拉力与水平方向的夹角为α时,拉力F做的功应如何求呢?
一、机械功
W= F1 s
方法:分解力
s
=(F cosα)s
F1
F2
F
α
v
把位移 s 分解为两个位移;跟力方向一致的分位移 s 1,跟力方向垂直的分位移 s 2,物体发生的位移的大小是 s 2 ,则力F所做的功等于F s 1 。分位移S2的方向跟力的方向垂直,F所做的功等于0。
探究三:当拉力与水平方向的夹角为α时,拉力F做的功应如何求呢?
一、机械功
s1
s2
W= F s 1
方法:分解位移
= F (s cosα)
s
F
F
s
s
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。
α
α
s
一、机械功
公式: W= Fscosα
3.机械功的计算公式:
注:功是过程量,对应于一段位移或者一段时间
1、F 必须为恒力;
2、s —力的作用点相对地面的位移;
一、机械功
W=