(共19张PPT)
一质量m=10kg的物体放在光滑的水平面,在受到一水平向右的拉力F=10N作用下从静止开始运动,求5s末物体的速度。
复习:
F
F
x
v
木头在起重机的拉力作用下
能增加
列车在机车牵引力的作用下
能增加
握力器在手的压力作用下 ? 能增加
力对物体做了功
一、做功的条件:
物体静止
F
F
⑴ 作用在物体上的力
⑵ 物体在力的方向上移动的位移
匀速运动
l
思 考
l
F
F
F
α
F
α
F
α
分析:
根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题
W1= F1l = F COSαl
W2 = 0
∵
W = W1 + W2
∴
W = F l COSα
拉力F做的功W = ?
F2
F1
若将位移 l 分解,结果如何
F
l
l1
l2
α
90。
l1=l cosα
l2=l sinα
W1= Fl 1= F lcos α
W2= 0
W= F lcos α
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、力与位移夹角余弦这三者的乘积
二、功的计算:
2、单位
国际单位:焦耳(焦)
单位符号:J
1J=1N×1m=1N·m
l
F=5N ,L=2m,求W=
f
m=2kg ,μ=0.1,求W=
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功
b、力必须是恒力
3、理解:
4、功是标量
只有大小,没有方向
正功和负功
α COSα W 物理意义
α=π/2
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
正功的意义是: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。
负功的意义是:力对物体做负功,表明此力的效果是阻碍了物体运动,是阻力。
四、正功和负功:
一个力对物体做负功,也可说成物体克服这个力做了功(正值)
一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求外力对物体所做的总功。
解析:拉力F对物体所做的功为
W1= Flcos37°=2000J。
摩擦力F阻对物体所做的功为
W2= F阻lcos180°= -500J。
外力对物体所做的总功
W=W1+W2=1500J。
(另解:先求合力,再求总功)
1. 功是标量,但有正负。正负只表示做功的力的效果功的正负决不表示方向 也不表示大小。即:表示动力或阻力做功。
比较-8J的功与5J的功谁大?
2.总功等于各个力对物体所做功的代数和,也就是合力对物体所做的功。
例题2:一位质量m=60kg的物体放在粗糙水平面上,在与水平面成α=37 °角斜向上的拉力F=100N,运动了100m,已知阻力f=50N,求(1)各个力所做的功以及外力所做的总功?(2)物体所受外力的合力以及合力的功?
37 °
37 °
F
F
G
G
f
f
N
N
如图可知 WG=GLcos90°=0
WN=NLcos90°=0
WF= FLcos37°=8000J
Wf=fLcos180°=-5000J
W总=WG+WN+WF+Wf
=0+0+8000-5000
=3000J
解:
37 °
37 °
F
F
G
G
f
N
N
(1):先求各力的功,再代数相加减
f
各力功的和等于合力的功
(2):先求合力,再求合力做的功
解:如上图所示
F合=Fcos37°-f
=100×4/5-50=30N
W总= F合L=30×100=3000J
37 °
37 °
F
F
G
G
f
N
N
f
摩擦力一定对物体做负功吗
1、做功的条件
作用在物体上的力
物体在力的方向上移动的位移
2、功的计算
W = F l cosα
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功
b、力必须是恒力
3、 功是标量,但有正负。正负只表示做功的力的效果功的正负决不表示方向,也不表示大小。
4、总功等于各个力对物体所做功的代数和,也就是合力对物体所做的功。