内容正文:
第十一章 功和机械能
1.结合实例知道功的概念。
2.知道功的两个必要因素并能根据此判断力是否做了功。
3.会计算功的大小。
第 1 节 功
一、力学中功的定义
功的词语
功的基础释义
1.功劳(跟“过”相对):立功。 记一大功。
2.成效和表现成效的事情(多指较大的):教育之功。 功亏一篑。大功告成。好大喜功。
3.技术和技术修养:唱功。 功架。基本功。
4.一个力使物体沿力的方向通过一段距离,这个力就对物体做了功。
力学中功的定义
如果一个力作用在物体上,
F
S
F、S
S
F
物体在这个力的方向上移动了一段距离,
就说力学里就说这个力做了功。
F
搬
而
不
动
F
拉而不动
没有成效
在光滑的冰上滑动的决块
G
F
小桶只受拉力和重力,
小桶在竖直方向上没有移动距离,
因此这两个力都没有成效.
一、物体受到力的作用,但保持静止状态
不做的三种情况
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
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二、做功的两个必要因素
一个是作用在物体上的力;
另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。
特别说明:
“同向”、“同时”、“同体”
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踢足球
做功没有
小铁球开始阶段的受力F作用,至A点处撤去外力作用,由于惯性,它仍可经B运动至C,小球在水平方向上移动了S 的距离,推力是否对铁球做功了?
请点击左边的图标分析运动员踢足球的过程对足球做功情况
这两种现象中虽有运动,但:
足球在空中飞时是靠惯性运动的。所以只在用脚踢的时候,脚对球做了功。
靠惯性运动的物体也没有做功现象
当堂练习
1.如图所示的情景中,关于力对杯子做功的描述正确的是( )
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当堂练习
2.下列情景中,人对物体做功的是( )
A.手拎着购物袋,乘电梯从一楼到二楼
B.双手用力搬一箱重物,但是没有搬动
C.手提着一桶水,在水平路面上匀速行走一段距离
D.篮球脱手后,在冰雪路面上向远处滑行一段距离
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起重机先将重物提高S1,再水平移动距离S2,
起重机在哪个阶段对重物做了功?为什么?
S1
S2
3.简答
答:做功包含两个必要因素,一个是作用在物体上的力;另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。
起重机提重物时对重物体施加向上的拉力,提高S1的阶段,重物在拉力方向移动距离,所以向上提升过程对重物做了功;在水平移动过程中,重物没有在拉力方向移动距离,所以水平移动阶段没有做功。
探究:功的大小与力、距离的关系
三、功的计算
第(2)次与第(1)次相比,做功数值上的关系?
第(3)次与第(1)次相比,做功数值上的关系?
三、功的计算
作用在物体上的力越大、物体在力的方向上移动的距离越大,力所做的功也就越多。
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
如果用F表示力,s表示沿力的方向移动的距离,W表示功,则功的表达式为
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)
计算公式:功=力×力的方向上移动的距离
1J = 1 N·m
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例1: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:因为马拉着雪橇匀速运动,马的拉力与摩擦力是平衡力
答:马运货时做的功是2.4×1