内容正文:
第十一章 功和机械能
第1节 功
导入新课
说一说,含有“功”的成语或词语,指出其中“功”的含义。
现代汉语中的“功”主要有成效、成功、贡献的意思,物理学中的“功”吸收了其中“成效”的意思。
叉车把货物举起
叉车把货物举起
导入新课
小芳想把大石头移开,但没有搬起。
导入新课
力学中的功
如果一个力作用在物体上,并且使物体在力的方向上通过一段距离,这个力的作用就有了成效,力学里面就说这个力做了功。
F
s
F
s
F
F
标注人对物体施力的方向和物体移动的方向
推力使小车向前进
拉力使物体升高
力学中的功
标注人对物体施力的方向和物体移动的方向
手提滑板在水平路面前行
搬而未起
力学中的功
力学中做功的两个必要因素:
一是作用在物体上的力
二是物体在这个力的方向上移动了距离
力学中的功
F
s
F
s
F
F
没有做功(劳而无功)
人举着杠铃坚持一会儿,举力做功吗?
s=0
F≠0
力学中的功
没有做功(不劳无功)
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行,有力做功吗?
力学中的功
服务员托着食品盘送菜,托力是否做功?
力学中的功
没有做功(劳而无功)
提箱子在水平路上走,提力做功吗?
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
力学中的功
不做功的三种情况:
(1)有力而没有距离,不做功;
(2)有力,也有距离,但力与距离垂直(即在力的方向上没有距离),不做功。
(3)有距离(运动)而没有力,不做功。
力学中的功
功的计算
猜想一下,力学中的功的大小可能与哪些因素有关?说出你猜想的依据。
功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
公式:功=力×距离
W=Fs
W─功─焦耳(J)
F─力─牛顿(N)
s─距离─米(m)
1焦=1牛▪米(1J=1N ▪m)
功的计算
例题 在水平地面上,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?
解:W1= Fs =50 N×10 m=500 J
答:他推箱子做功500 J,举箱子做功150 J。
功的计算
50 N
100 N
10 m
功
三种不做功的情形
做功的两个必要因素
功的计算
定义
符号和单位
含义
公式
课堂小结
$$《功》同步测试
一、选择题
1.(2013年北京市中考题)下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功
答案:A
解析:做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可。用水平力推着购物车前进,对推车施了推力,在推力的作用下,购物车前进一段距离,所以推车的力做了功。把水桶从地面上提起来,提力使水桶移动一段距离,提水桶的力做了功。书静止在水平桌面上,有力但没有移动距离,不做功。挂钩上的书包静止时,也是有力但没有移动距离,不做功。
2.一木块重30N,在大小为10N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面匀速前进5m,则重力对木块做的功是( )
A.0J B.150J C.50J D.200J
答案:A
解析:由功的定义,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积。重力的方向竖直向下,而木块移动的距离方向是水平的,即木块在竖直方向上没有移动距离,所以重力对木块没做功。
3.在学校运动会上,小汉在男子5kg级铅球项目中以14m的成绩获得第一名。如图1所示为小汉投掷铅球的过程示意图,若他掷铅球时用力是500N,则小汉在掷铅球的过程中,对铅球所做的功是( )
A.700J B.7000J C.0 D.条件不足,无法确定
答案:D
解析:图1中,小汉掷铅球时,在a到b的过程中(即铅球出手之前),人对铅球有力的作用,铅球也在力的方向上移动了距离,所以人对铅球做了功,只是题目中没有给出a到b的距离,因而做功多少无法计算。在b到d的过程中,铅球已经脱离手,因此小汉无法对铅球施力,但是铅球由于惯性要移动一段距离。这时小汉对铅球没有做功。
4.粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s,则此过程中( )
A.重力做了3000J的功 B.推力做了300J的功
C.摩擦力做了3000J的功 D.摩擦力为100N
答案:B
解析:重力的方向竖直向下,而物体移动的距离方向是水平的