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第三节 功 第九章 机械和功 叉车要把货物从地面搬到车上。在这个过程中,叉车除了要对货物施加力,还需要怎样做才能完成这个任务? F F s 叉车除了用力托住物体,还使物体在这个力的方向上移动一段距离。 物体受到了力的作用 在力的方向上移动了距离 共同点 思考以下情境中的沙袋和小车有什么共同点? 1、功的含义 一、力学中的功 如果物体在力的作用下,沿力的方向移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。 (1)有距离无力: 铅球或篮球离开手后,飞行的过程中,手对球没有做功; 踢出去的足球,足球运动的过程中,脚对足球没有做功。 (2)有力无距离: 用力推箱子,未推动; 举起杠铃静止不动。 (3)F与s垂直(力和距离垂直): 提着水桶在水平面上移动,手对水桶的拉力没有做功; 起重机吊着货物在水平方向移动。 3、不做功的情况 一、力学中的功 如图所示的情景中,人对物体做了功的是( ) 例题 A. 用力搬石头但没有搬动 B. 提着滑板在水平路面上前进 C. 拉着小车向前运动 D. 足球在空中飞行 C 5、力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。用 W 表示功。 二、功的计算 功的表达式:功=力 距离,即 6、功的单位: 用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。 1J的物理意义: 一、力学中的功 ——功——牛米——焦耳(J) ——力——牛(N) ——距离——米(m) 在国际单位制中 例题1:小杨用50N的水平拉力,拉着小车沿水平地面匀速向前移动了4m,求小杨的拉力做的功是多少焦耳。 解:由题可知 F=50N s=4m 所以 W=Fs=50N 4m=200J 答:拉力做的功是200J(焦耳)。 例题2:质量 5kg 的手推车装载 15kg 货物,小红沿水平地面匀速推车前进60 m,推车受到地面阻力f=5 N,求:小红的推力做的功。 解:由题可知 s=60 F=f=5 N 所以 W=Fs=5 N 60 m=300 J 答:小红对手推车做功300 J。 1 3 2 7、重力做功的情况: 只要物体在竖直方向有距离,重力一定做功, 物体从斜面上滑下; 人上、下楼梯 物体从高处移动到低处,重力做正功; 物体从低处移动到高处,克服重力做功。 piaoxiangdengmeng 竖直方向的距离 二、功的计算 例题3:小明提着质量为 5kg食用油,每层楼高 3m,从一楼匀速上到三楼,求小明克服重力对食用油做的功。 解:由题可知 m=5kg S=h=2 3=6m g=10N/kg 所以 F=G=mg=5kg 10N/kg=50N W=Gh=50N 6m=300J 答:小明克服重力对食用油做的功为300J。 W=Fs=50N 6m=300J 估测物理老师从1楼到3楼克服重力所做的功? 例题4:如图所示,工人小马用55N的力把重为100N的小泥桶从地面拉到4m高处。小马的拉力做了多少功? 解:由题意可知 F= 55N s=2h=2 4m=8m, 拉力做的功 W=Fs=55N 8m=440J。 答:小李把水泥桶拉到4m高处做了440J的功。 思考:动滑轮(人)对水泥桶做了多少功?与小马的拉力做的功相等吗?为什么? 功的计算 课堂总结 课堂练习 1、如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( ) A. 女孩把一箱报刊搬起来 B. 司机推车,车纹丝不动 C. 学生背着书包在水平路面匀速前进 D. 足球被踢后,在草地上滚动了一段距离 A 课堂练习 2、如图,A、B、C三个物体的质量关系是mA>mB>mC,它们在同样大的力F作用下,并沿力的方向移动相同的距离s,则力对三个物体所做的功( ) A. 一样多 B. 对做的功最多 C. 对做的功最多 D. 对做的功最多 A 课堂练习 3、在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进 5 m,拉力做的功等于_J,重力做的功等于_J。 250 0 4、起重机将2 104 kg的货物从地上匀速吊起3 m高后,又在水平方向上移动5m,求起重机做的功。 解:F=G=2 104 kg 10 N/kg=2 105 N, 在水平方向移动,拉力不做功,所以起重机做的功: W=Fs=Gh=2 105 N 3 m=6 105 J。 作业 质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的路线匀速前进,将原木拉到了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。 作业本做作业 $