内容正文:
第1节 机 械 功
探究一:人是否对物体做了功?
探究一:人是否对物体做了功?
1.机械功的概念:物体受到力的作用并在力的方向上发生位移,则这个力对物体做了功
2.做功的两个不可缺少的因素:力和在力方向上发生的位移
一、机械功的含义
功的计算公式
(1)F和S同方向时:W=F·s
(2)F和S不同方向时:
W=F·s cos
(为F与s的夹角)
4.功是过程量,力对空间积累的物体量,
是标量, 有正功和负功之分.
5.多力做功要明确哪个力对哪个过程对物体做功,
某个力做功与运动状态\其他力无关
6.总功的求法:
W总=w1+W2+W3+…=F合·S
功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。
① F方向与S的方向在一条直线上
功=力×位移
W=F·S
S
F
F
二、机械功的计算
(焦、J)
1 焦耳 = 1 牛顿·米
功的单位:焦耳
② F方向与S的方向不在一条直线上
功=力在位移方向的分力×位移
公式:
W=F ·S · cosα
F
F
1
F
2
α
S
F
F
1
F
2
α
注:公式中F为恒力
3、辨认力的方向与位移方向的夹角
α
F
S
甲
答案:α
α
F
S
乙
答案:π- α
α
F
S
丙
答案: α
α
F
S
丁
答案:π- α
0<α<90º
F
F1
F2
)
α
α=90°
F
90º<α<180º
F
F1
F2
α
α=0º
W=FS
α=180º
W=-FS
即物体克服
力F做了正功
对公式W=F·s cos 的分析:
加速物体运动
阻碍物体运动
F
F
s
W为正功
W为负功
正功和负功
s
s
s
s
不做功
W>0
W=0
W<0
几个力做功的计算
例:如图,一个物体在拉力F的作用下,水平向右移动位移为s,求各个力对物体做的功是多少;各个力对物体所做功的代数和如何 ;物体所受的合力是多少;合力所做的功是多少。
α
F
FN
f
G
s
α
F
FN
f
G
解:重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900
F所做的功为:W1=Fscosα,
滑动摩擦力f所做的功为:W2=fscos1800=-fs
各个力对物体所做功的代数和为:
W=W1+W2=(Fcosα-f)s
根据正交分解法求得物体所受的合力
F=Fcosα-f,合力方向向右,与位移同向;
合力所做的功为:W=Fscos00=(Fc