内容正文:
§7.2 功
木材在起重机的作用下重力势能增加了
列车在机车的牵引下动能增加了
握力器在手的压力下弹性势能增加了
能量
力
如果物体在力的作用下能量发生了变化,这个力一定对物体做了功。
木材在起重机的拉力作用下重力势能增加了
列车在机车牵引力作用下 动能增加了
握力器在手的压力作用下弹性势能增加了
一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
举例
问题:是不是有力作用在物体上,力就一定会对物体做功?
一、功
·作用在物体上的力
·物体在力的方向上发生位移
二、做功的两个不可缺少的因素
如图,滑块在力F的作用下前进了 l ,F对滑块做了多少功?
F
(1)如果力的方向与物体的运动方向
W=Fl
一致
F表示力的大小,l 表示相对于地面位移的大小,W表示力对物体所做的功
l
F
(2)如果力的方向与运动方向垂直
物体在力的方向上没有发生位移,力对物体不做功,或者说,做功为零。
即 W = 0
在不考虑空气阻力的情况下,手托书在水平方向上匀速移动。
(3)当力的方向与位移方向成一角度α时
根据力的等效性原理,把求F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。
W1= F1l = FCOSα l
W2 = 0
W =
W1 + W2
即
W
= F l COSα
F
α
F
α
l
F2
F1
1、公式:
W = F l cosα
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
三、功的计算:
2、单位:
国际单位:焦耳(焦)
1J=1N·m
N·m
N
m
J
1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。
=1NX1m
d、与物体是否受其他力无关;
a、力必须是恒力;
4、理解:
3、功是标量
只有大小,没有方向
b、公式中的F和l必须具备同时性;
c、功是过程量,是力对空间的积累效果;
W = F l cosα
与物体的运动状态无关。
e、α表示力与位移方向间的夹角。
正功和负功
α=π/2
0≤α<π/2
π/2<α≤π
COSα= 0
COSα>0
COSα<0
W = 0
W > 0
W<0
表示力F对物体不做功
表示力F对物体做正功
表示力F对物体做负功
力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力。
力对物体做负功,表明此