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第三节 功
第九章 机械与功
货物在吊车竖直向上的作用力F下,沿力的方向上移动一段距离s
F
s
观察
F
S
拖拉机在牵引力F的作用下,沿力的方向移动一段距离S
观察
小孩沿斜面用力推车,车在推力F的方向上移动了一段距离s。
F
s
F
观察
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,这个力的作用显示了成效,力学里就说这个力做了机械功,简称功(work)。
功的定义
F
F
s
做功的要素
一、有力作用在物体上
二、使物体在力的方向上移动距离
探究:功的大小与力、距离的关系
由(1)和(2)发现:在力一样大时,功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比.
起重机匀速吊起物体,分三次进行
=10m
=30m
=10m
G=1000N
G=1000N
G=3000N
由(1)和(3)发现:在距离相同时,功的大小跟作用在物体上的力成正比
功的公式
功 = 力 × 距离
↓
↓
↓
W
F
S
=
×
单位:
↓
↓
↓
焦耳(J)
牛顿(N)
米(m)
=
×
v
一物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动。
吊车吊着货物沿水平方向移动了一段距离。
F
F
用力推车,但没有推动。
s
s
做功了吗?
F
s
F
F
S
F
s
F
v
F
F
s
做功啦!
没做功啊
讨论分析
对比左右两边的实例,说说物理学中所说的做功有什么共同特点 ?想一想做功的必备因素是什么?
劳而无功
F≠0,s=0
垂直无功
F≠0,
s ≠ 0,但F⊥s
不劳无功
F =0, s≠ 0
运用功的公式必须注意的几个问题:
1.公式中的F与S必须在同一直线性
2. F、S必须具有同时性
3. F、S必须具有同一性
将两个鸡蛋举高1m,做功约1J
将一袋10kg的大米从地面扛到肩上,做功约150J
体重为600N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800J
将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起,做功约10J
了解
小练习
判断下列情景中,力是否做功,并给出理由。
1、搬运工在平地上行走,他对货物向上的支持力对货物做功吗?
此人扛着货物上楼,他对货物向上的支持力对货物做功吗?
2、人用力将足球踢出去的过程中,人对足球是否做功?
足球踢出后在空中飞行了10米,在此过程中,人对足球是否做功?
如图所示,小王用55N的力把重为100N的物体从地面匀速拉到4m高处,请问:
(1)拉力做了多少功?
(2)动滑轮对物体做了多少功
解:绳子自由端上升的距离
S=2h=2× 4m=8 m
拉力做的功 W=FS= 55N× 8 m=440J
解: W=FS=Gh= 100N× 4 m=400J
答:拉力做了440J的功 动滑轮对物体做了400J的功
F
例题1
F
s
F
如图,一个人用20N的水平向右的拉力,使重力为 100N的物体在水平面上移动了0.5m。试求:
(1)人对物体做的功是多少?
(2)重力做了多少功?
练习
畅谈收获
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