内容正文:
第十一章
功和机械
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01
功
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课前导入
一户人家盖房子,请了两名工人帮忙搬运砖。一名力气大,一名力气小。
力气小的工人一次搬 5 块砖,成功搬到 2 楼。力气大的工人一次搬 20 块砖,结果没搬动,放弃了。
最后老人给力气小的工人发工资,并说道:“功不可没”,力气大的工人很自觉地说:“无功不受禄”。
思考:如何理解“功不可没”“无功不受禄”中的“功”呢
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课前导入
观察下列图片,说说你的发现:
用力拉在水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
F支
G
F
F
F支
G
f
对运动的木块受力情况进行分析
思考一下:是哪个力使小车前进?
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课前导入
观察下列图片,说说你的发现:
F
s
叉车举高货物
思考一下:是哪个力使货物上升?
5
功
F
s
F
定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功
马拉车
拉力对车做了功
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s
F
F
力的方向上没有距离
F
F
S
有力,但没有移动距离
√
√
×
×
判断下图中的力是否做了功?
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做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的力
(2)物体在这个力的方向上移动的距离
二者缺一不可
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生活中不做功的三种典型情况
劳而无功:物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离
没有做功(劳而无功)
s=0
F≠0
人用力推石头而没推动
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生活中不做功的三种典型情况
不劳无功:物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用
没有做功(不劳无功)
F = 0
用脚踢出足球
球在地面上滚动
s ≠ 0
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生活中不做功的三种典型情况
垂直无功:物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直
没有做功(垂直无功)
F ≠ 0
s ≠ 0
力的方向与运动方向垂直
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功的计算
功=力×距离
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
W = Fs
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
W = Fs
1 N 的力使物体在力的方向上通过 1 m 的距离时所做的功为 1 J
单位
物理意义
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功的计算
W = Fs
F 与 s 具有同时性:即在受力的同时移动的距离,移动距离的同时受了力;
F 与 s 具有同线性:即F与s在同一直线上;
F 与 s 具有同体性:即F与s对应同一个物体。
W = Gh(克服重力做功)
W = f阻s(克服阻力或摩擦力做功)
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1、下列有关功的说法正确的是( )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
B
2、在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”,如图是课本上的原图,针对图中情境增加条件拓展科学思维:小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是( )
A.这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100NB.这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000JC.这一过程中小车的速度为1m/sD.这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
C
课堂习题
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课堂习题
3.图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景,每次引体向上身体上升的高度为0.6m,求解下列问题。(小伟的质量为50kg,g取10N/kg)
(1)引体向上前小伟先进行了热身训练,他绕操场跑了600m用时5分钟,他热身运动的平均速度;
(2)小伟完成1次引体向上克服重力做的功;
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课堂习题
4、质量为 50 kg的雪橇上装满了 350 kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行,将原木运到了 3000 m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是 800 N,求马的水平拉力做的功。
解:雪橇在平直的路面匀速前行,即F=F摩=800 N,雪橇沿水平拉力的方向移动的距离,即s=3 000 m,所以,马的水平拉力做的功
W=Fs=800 NX3000 m=2.4X106 J
答:马的水平拉力做功是2.4X106 J。
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课堂习题
5、2012年年底,南宁到广州的高速铁路将开通,全程约为570km,只需3h。若全程为平直轨道,动车组以5×105N的牵引力做匀速直线运动,求:
(1)动车组运动的速度;
(2)动车组受到的阻力;
(3)牵引力在全程做的功。
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课堂习题
6、小军体重500 N,他的家距离学校2400 m,他骑自行车在水平路面上以4 m/s的速度匀速直线行驶回校。有关数据在下表中列出:
求:(1)行驶过程中,车对地面的压强是多大?(2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做多少功?
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感谢您欣赏
THANKS
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