1、第第1节节 功功 s F F 拉力对货物做了功 一、力学中的功一、力学中的功 在叉车举高货物的过程中,货 物受到一个向上的力 F 的作用, 并且在这个力的作用下,向上移 动了一段距离 s ,力 F 作用的成 效体现在货物被举高了.对于这种 情况,物理学中就说叉车托起货 物的力做了功. s F F F s 物体受到了力的作用. 物体在力的方向上移动了一段距 离. 发现什么共同点了吗? 小车在推力作用下前 进了一段距离 F s F 1.功 推力对车做了功 通常情况下,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功. 2.做功的两个必要因素: 作用在物体上的力
2、,物体在这个力的方向上移动的距离. 注意: 严格来讲,说“功”,一定要说清是哪个力做的功.有 时为了方便,某个力做功往往也说成施力的物体做了功.比如:人 推小车,推力做了功,常常说人做了功. (作用在物体上的力) (物体在力的方向上移动的距离) F F 注意:二者缺一不可. 必要因素 s s s s F F F F F F s s F F 你知道用什么标准来判断是否做功吗? 人用力推车 而没推动 物体不做功的情况 有力无距离(劳而无功) s s0 0 F F00 人用力推车 而没推动 s s 0 0 F F = 0= 0 无力有距离(不劳无功) 冰壶在平滑的冰面上滑行 用脚踢出足球,球在地面上
3、滚动,滚动过程中,人对球做 功了吗? 没有做功,足球水平移动了距离,但在水平方向没有受到力 的作用.(无力有距离) 有力有距离,但力和距离垂直 (垂直无功) F 0 s 0 力的方向与运 动方向垂直 提箱子在水平路上走 不做功的情况不做功的情况 (1)物体受到力的作用,但保持静止状态 s=0,劳而无功 (2)物体在运动方向上不受力的作用,由于惯性而运动 F=0,不劳无功 (3)物体受到某力的作用,但运动方向始终与该力方向垂直 Fs,劳而无功 1.你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功? 有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动一段距离, 力没做功. 2.我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,
4、我是否对粉笔做 了功? 物体没有受到力,是靠惯性移动,力没做功. 功力距离 W W = = FsFs 公 式 s W F F W s 注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我 们说物体克服这个力做功. 1.功功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积. 三、功的计算三、功的计算 2.2.功的单位和物理意义功的单位和物理意义 牛 (N) 米 (m) 焦耳(J) 即:1 J1 J1 N m1 N m W W = = FsFs 物理意义: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:焦耳 在平地上,一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱 子,前进了10
5、 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? 10m 50N 100N 解:由 W=Fs 得 人推箱子时做的功 W1 = F1s1 =50 N10 m=500 J 人举箱子时, 匀速举起 F2 = G = 100 N 此时人做功 W2 = F2s2 = Gh =100 N 1.5 m=150 J 功 做功的两个必要因素 不做功的三种情况 功的计算 作用在物体上的力 物体在这个力的方向 上移动的距离 有力无距离 有距离无力 力与距离垂直 W=Fs 小结小结 1如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( ) 举重运动员 举着杠铃不 动 工人将货箱 从地面搬到 桌
6、上 修理工用力 推汽车,车 没动 大力士支撑着 大轮胎静止不 动 A B C D B 训练训练 2、用200N的力,在粗糙不同的水平路面,沿水平方向分 别拉重500N和800N的两辆小车匀速前进4m,则( ) A、拉重车做的功多 B、拉轻车做的功多 C、拉两辆车做的功一样多 D、无法确定 C 3举重运动员举着杠铃不动,举力做了功 4人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离,提力对重 物做了功 5苹果从树上落下,重力对苹果做了功 6小球在光滑平面上移动一段距离,桌子的支持力对小球做 了功 () () () () 7.某工人在水平地面上,用100N水平推力以0.5m/s的速度匀 速推动重500N的物体,使它沿水平方向移动20s,该过程 中重力所做的功是_J,拉力做的功是_J. 0 1000 8.质量为50kg的雪橇上装载了350 kg的货物,一匹马拉着它 将货物匀速运到了3000m外的货场.如果雪橇行进中受到的摩 擦力是800,求马运货时做的功.(g=10N/kg) 解:由于雪橇作匀速运动,所以马拉车所用的拉力与摩擦力大 小相等: F=F摩=800N 马移动的距离 s=3000m 所以马做的功是 s=800N3000m=2.4106J