第十一章 第1节 功
用力拉在水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
F支
G
F
F支
G
F阻
F 对小车做了功
F
F支
G
F阻
静止的小车受到几个力?
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了“贡献”呢?
叉车举高货物
F
s
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了“成效”,说这个力对物体做了功。
一、力学中的功
甲 小车在推力作用下向前运动了一段距离
F
s
F
1.功:
人的推力对车做了功
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,这个力对物体做了功。
F
v
标注人对物体施的力和物体移动的方向!
s
F
F
乙 物体在绳子拉力的作用下升高
人的拉力对物体做了功
F
标注人对物体施的力和物体移动的方向!
v
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
二者缺一不可。
必要因素
s
你知道用什么标准来判断是否做功吗?
s
F
F
F
s
F
2.做功的两个必要因素:
作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离。
一、力学中的功
那么力学中不做功的情况有哪些呢?
没有做功(垂直无功)
丙 提着滑板在水平路面上前行
分 析
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
F
s
标注人对物体施的力和物体移动的方向!
v
没有做功(劳而无功)
丁 搬而未起
s=0
F≠0
分 析
F
标注人对物体施的力和物体移动的方向!
没有做功(不劳无功)
分 析
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
4.不做功的三种典型情况
(1)有力,但是在力的方向上通过的距离为零。
(2)有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。
(3)有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂
直的。
一、力学中的功
议一议
(1)当你抱着一摞书不动时,你累吗?你对书做功了吗?为什么?
(2)用力推讲台,讲台没有动,人累吗?人对讲台做功了吗?
议一议
(3)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
功=力×距离
二、功的计算
1.功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
W = Fs
公 式
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。
2.功的单位和物理意义。
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
二、功的计算
W = Fs
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
例 质量为50 kg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800N,求马运货时做的功。(g=10N/kg)
解: 因为马拉车匀速运动,所以
马拉车的拉力 F =F摩=800 N
马移动的距离s=3000 m
马运货时做的功W=Fs=800 N×3000 m=2.4×106 J
答:马运货时做的功是2.4×106 J。
举重运动员举起杠铃的过程,举力做了功。
汽车的牵引力使汽车水平前进,牵引力对汽车做了功。
苹果从树上落下,重力对苹果做了功。
拉动小车在水平面上移动一段距离,桌子的支持力对小车做了功。
用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做了功。
1.判断下列说法是否正确,并说出为什么。
√
×
√
√
×
练一练
2. 某足球运动员在水平方向用25 N的力,将10 N的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )。
A.750 J B.300 J
C.450 J D.0
D
3.在平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 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?
解:推箱子做功 W1= Fs =50 N×10 m=500 J
答:他推箱子做功500 J,举箱子做功150 J。
F=50 N
G=100 N
10 m
举高箱子做功
水平向前推时,箱子的重力做了多少功?
物理上的“功”指什么?
功的单位是什么?
怎样判断力对物体做功了?
本课小结
功如何计算?
完成课后动手动脑学物理的练习。
课后作业