内容正文:
第七章
机械能守恒定律
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从我国古代的提水机械桔槔到现代化港口的大型吊装机械,可见人类利用机械做功有悠久的发展历史。
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第一节
功
3
功
第一节
自主活动
如图所示分别为举重运动员训练的四种情况,请说说在这些情况下运动员都对杠铃做功吗?怎样才能做功?
缓慢上举过程 举着不动 缓慢向前移动 缓慢下蹲过程
人对杠铃作用力向上
杠铃向上移动
人对杠铃作用力向上
杠铃不移动
人对杠铃作用力向上
杠铃向右移动
人对杠铃作用力向上
杠铃向下移动
当物体在力的方向上通过一段距离,我们称力对物体做了功
?
4
一、力做功的条件
1、有力作用在物体上,当物体在力的方向上发生位移时,称力对物体做了功。
2、物理学中,把重力、弹力和摩擦力所做的功叫做机械功。
功
第一节
物体在水平恒力F的作用下水平通过位移s,则此过程中F做的功为W=Fs
s
F
F
A
B
功
第一节
问题思考
若恒力与物体位移的方向不相同,如何计算功的大小?
s
F
θ
F
θ
A
B
F1
F2
F1
F2
将力F正交分解,F2不做功
用F1做功替代F做功
即WF=WF1=F1s=Fcosθ·s
s
F
θ
s1
s2
将位移s正交分解
F方向上位移为s1
即WF=Fs1=F·scosθ
功
第一节
自主活动
物体做曲线运动,计算恒力对物体做的功。
F
B
A
θi
Δsi
Δsi2
Δsi1
F
F
B
A
s1
s2
s
θ
W=W1+W2+Wi+…
=FΔs11+FΔs21+FΔsi1+…
=F(Δs11+Δs21+Δsi1+…)
=Fs1
=Fscosθ
二、恒力做功的计算
1、公式:W=Fscosθ
F:恒力大小,单位为N
s:质点或力作用点通过的位移大小,单位为m
θ:恒力与位移之间夹角
W:力在“这一段位移”内对物体做的功(过程量)
2、功的单位是焦耳,符号是J,1J=1N·m。
3、计算力对物体做功的步骤
(1)确定研究对象,画出受力分析图;
(2)在图中标出位移方向,找准每个力与位移方向之间的夹角θ;
(3)根据功的公式W=Fscosθ求解。
功
第一节
课堂活动:一、恒力做功的计算