内容正文:
功
学习方法其实比做题方法更重要
学习内容
01. 力学中的功
02. 功的计算
他们对木箱所施加的力,对木箱做了功
一、力学中的功
马拉车
F
s
F
1.功:
拉力对车做了功
如果有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,
就说这个力对于物体做了功
同一个物体,会不会受到多个力的作用?
多个力会不会同时做功?
1. 功的概念
F
F支
G
f
用力F 拉水平面上的小车前进,则小车受到几个力的作用?
竖直方向:重力G、地面的支持力
水平方向:F支、拉力F、摩擦力f
哪个力对做功了?
拉力F和摩擦力做功了。
F
F支
G
f
有力作用在物体
物体移动了一段距离
力对物体是不是一定做了功?
2.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。
(一)用力推,没有推动
①有力作用在物体上
②在力的方向没有移动
→ 力不做功
力对物体是不是一定做了功?
没有做功(劳而无功)
s=0
F≠0
分 析
议一议
(1)当你抱着一摞书不动时,你累吗?你对书做功了吗?
为什么?
(2)用力推雪球,雪球没有动,人累吗?人对雪球做功了吗?
没有做功,有力无距离
力对物体是不是一定做了功?
(二)球与手分离,球在运动
①球在运动
②人对球就不再有力的作用
→ 人对球并没有做功
没有做功(不劳无功)
分 析
s ≠ 0
F = 0
议一议
(3)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
没有做功,有距离无力
没有做功(劳而无功)
分 析
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
人提箱子在水平路上走路,人对箱子做功了吗?
力不做功的3种情况:
①用力推却推不动
有力作用在物体上
但是物体却没有运动
②无力作用
物体运动了段距离,
但是没有力作用在物体上
③力与距离垂直
有力、有距离,
但是力和距离相互垂直
F 和 f 对物理做了功
G 和 FN 垂直于距离,不做功
经典例题
×
√
×
×
×
×
功=力×距离
二、功的计算
W = Fs
公式:
2.功的单位和物理意义
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
W = Fs
意义:
1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1J。
单位:焦耳
1.功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
将两个鸡蛋举高1m,做功约1J。
将一瓶500ml的矿泉水从地上拿起,做功约10J。
将物理书从地上捡起放到课桌上,做功约为2J。
功的计算
W=Fs=100N×10m=1000J
① F 与 s 共线
W = F s
物体在力的方向上移动的距离
功的计算
② 求某个力做功,就是该力乘以在该力方向
上的距离,与其它因素无关
W1 = F s
W2 = F s
W3 = F s
W1 = W2 = W3
W = F s
物体在力的方向上移动的距离
例1.下列说法中正确的是( )
A.足球在草坪上沿水平方向向前滚动,重力对足球做了功;
B.石块从高处下落,重力对石块做了功;
C.举重运动员举起杠铃在空中停留3s,人对杠铃做了功;
D.推出去的铅球在空中运动过程中,推力对铅球做了功。
B
例2.某足球运动员在水平方向用25 N的力,将10 N的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )
A.750 J B.300 J C.450 J D.0
D
经典例题
例3.在平地上,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。
W3=Gs=100N×10m=1000 J
×
50 N
100 N
10 m
水平向前推时,箱子的重力做了多少功?
经典例题
例4.起重机将2×104 kg的货物从地上吊起3 m高后,又在水平方向上移动5 m,求起重机做了多少功?
解: G =mg=10 N/kg× 2×104 kg = 2×105N
起重机的拉力等于货物的重力,在水平方向移动,拉力不做功,所以,起重机做的功为:
W=Fs=Gh=2×105N×3 m=6×105 J
答:起重机做功为6×105 J。
经典例题
总结:
当重力做功时,W=Gh
例5、如图,物体重为50N,沿斜面向上的拉力为20N,斜面长为2m,高50cm,在将物体拉至顶端的过程中。求:
(1) 拉力做了多少功?(2)克服物体重力做了多少功?
知识应用:
W =Fs
W =Gh
经典例题
经典例题
C
B
C
经典例题
C
W1=W2=W3=W4
①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,在物理学中就说这个力对物体做了功。
②力学中的功包括两个必要因素 :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。
③力对物体不做功的三种情况:有力无距离;有距离无力;
力与运动距离的方向垂直。
①功:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
②计算公式:功=力×距离 W = Fs
③功的单位:焦,符号是 J
④公式变形:求作用在物体上的力:F=W/s
求在力的方向上移动的距离:s=W /F
功
课堂总结
力学中
的功
功的计算
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