第1节 机械功
预习:
1.功的定义
一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段,我们就说这个力对物体做了.
2.做功的因素
(1);(2)物体在上发生的位移.
3.功的公式
(1)力F与位移l同向时:W=.
(2)力F与位移l有夹角α时:W=,其中F、l、cos α分别表示、、.
(3)各物理量的单位:的单位是N,的单位是m,W的单位是,即 .
如图所示,人拉着小车沿水平面匀速前进了一段距离.
探讨1:人对小车做的功是否等于拉力和位移的乘积?
探讨2:拉力F一般分解为哪两个分力?F做的功与哪个分力做的功相同?
【思考】对功的理解:
(1)一个人提着一水桶,在水平路面上匀速行走了一段路程,人对水桶是否做了功?
(2)如图所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l.
探讨1:雪橇所受的重力、支持力是否做功?
探讨2:拉力F做什么功?地面对雪橇的摩擦力做什么功?
探讨3:雪橇做匀加速运动,合力做什么功?雪橇做匀减速运动,合力做什么功?
总结:
正负功的含义:
合力做功的求解:
【例1】质量为m的物体,在水平拉力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为l,第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体,斜面固定,使物体沿斜面加速移动的距离也是l.设第一次F对物体做的功为W1,第二次对物体做的功为W2,则( )
A. W1=W2 B.W1W2D.无法确定
【例2】一个质量m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F=10 N作用,在水平地面上移动的距离l=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力Ff=4.2 N,求各个外力对物体所做功以及合功.(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)
当堂检测
1.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是( )
A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功
C.静摩擦力对物体一定不会做功D.静摩擦力对物体总是做正功
2.(多选)一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.合外力对物体不做功B.地板对物体的支持力做正功
C.地板对物体的支持力做负功D.重力对物体做负功
3.如图所示,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M做的功为W1,F2对m做的功为W2,则( )
A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2
B.若水平面光滑,则W1>W2
C.若水平面粗糙,则W1>W2
D.若水平面粗糙,则W14.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,若g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是( )
A.500 J B.4 500 JC.5 000 J D.5 500 J
参考答案
【例1】 A
【例2】解析:J=16J;
当堂检测
1.B 2.BD 3.A 4.D