中物理
第八章 机械能守恒定律
8.1 功和功率
什么叫功?怎样才算做了功?
如 何计 算 功?
功有正负之分吗?
如何求总功?
一、功
学习提纲
讨论与交流
什么叫功?
怎样才算做了功?
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. 功
1. 功的概念:
怎样才算做了功?
一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,这个力就对物体做了功。
怎样才算做了功?
做功的必要条件是什么?
冰柱在光滑的冰面上滑动
(1)作用在物体上的力
(2)物体在力的方向上通过的位移
1.当力F和位移 l 同向时:
F
l
F
2.当力F和位移 l 垂直时:
W=F·0
W=F l
F
l
F
如何计算功?
l
F
F
α
F
α
F
α
W2 = 0
F2
F1
当力F和位移 l 成α时:
如何计算功?
WF1=F1·l
WF2=F2·0
2.公式:W = F lcosα
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。
3.单位:
焦耳(简称:焦 ——符号:J)
1J=1N×1m=1N·m
4.功是标量,没有方向,但有正负。
一、功
1. 小刚把重为1000牛的箱子沿着水平地板推动1米, 小刚对箱子做的功 ( ) A、 1000J B、1J C、 0 D、无法确定
2. 重500牛的人,用10牛的水平拉力将50牛的物体沿水平面匀速拉动10米,拉力所做的功是( )
A、5000J B、100J C、500J D、0
D
B
练一练
讨论与交流
有人说,一个力对物体做功-10J的功,另一个
力对物体做5J的功,-10J的功比5J的功小。
1.上述说法对吗?
2. 功有正负之分吗?
3. 功的正负的什么含义?
(不对)
(有)
功有正负之分吗?
1. 正负不表示方向,也不表示大小。
负功的物理意义:
正功的物理意义:
表示该力是动力;
表示该力是阻力。
2.某力做多少负功,也可说成“物体克服该力做多少功”(取绝对值)。
v
f=5N
l=2m
A
B
F1
A
F2
B
如:-8J > 5J
二、正功和负功
【例题】一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成37°角的
斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离为5m,物体与
地面间的滑动摩擦力f=100N,cos 37°= 0.8。求
(1)各个力对物体所做的功
(2)各个力对物体做功的代数和
(3)物体所受的合力
(4)合力对物体做的功
如何求总功?
【解析】(1)拉力在水平方向的分力为 Fx = Fcos 37°
WF= Fx l =Fl cos 37°=2 000J
阻力与运动方向相反:Wf = f l cos180°=-500J,
WN=Wmg=0
(2)力对物体所做总的代数和,
即W =WF+Wf + WN+Wmg=1500J
(3)F合= Fx-f= 300N
(4)W合= F合 l =300N×5m=1500J
V
F
N
l
F
如何求总功?
1.分别求出每个力所做的功,然后求出所有功的代数和。即:
2.先求出物体所受的合力,然后再求出合力的功,即:
求总功的两种方法:
W总=F合Lcosα
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
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 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。
课堂小结