一、功

第十五章功和机械能第1节功 新课导入 暴风雪过后 一辆汽车陷进雪地里 你帮司机把车周围的雪铲开 司机发动车子 你试着帮司机推车 但车轮只是不停空转 尽管你已经使出了全身力气 车子还是纹丝不动 过了一阵 你已经精疲力竭 而车子还是卡在雪堆里 请同学们思考 在这一过程中 你对车施加的力产生效果了吗 哪个力的作用对小车有了 成效 有了 贡献 呢 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对小车做了功 想想议议 叉车举高货物 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 说这个力对物体作了功 一 力学中的功 马拉车 1 功 拉力对车做了功 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 起重机吊起货物 拉力对货物做了功 物体在绳子拉力的作用下升高 在拉力的方向上移动了距离 拉力做了功 小车在推力的作用下向前运动了一段距离 推力做了功 作用在物体上的力 物体在力的方向上移动的距离 二者缺一不可 s 你知道用什么标准来判断是否做功吗 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 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 PS 有没有不做功的例子呢 没有做功 劳而无功 人用力推打石头而没推动 s 0 F 0 分析 搬而未起 看看以下几幅图 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 由于惯性 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 足球离开脚之后 由于惯性运动了一段距离 但是不受脚的作用力 所以人对球没有做功 没有做功 徒劳无功 提箱子在水平路上走 分析 F 0 s 0 力的方向与运动方向垂直 提着滑板在水平路面上前进 s 不做功 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 劳而无功 2 有距离 但是和距离同一方向上没有力的作用 不劳无功 3 有力 也有距离 但是力和距离方向是相互垂直的 徒劳无功 一 力学中的功 试一试 下列哪种情况中作用力对物体做了功 A 用50N的力提着水桶沿水平地面前进10米B 男子举重运动员举着中国1700N的杠铃停留3秒C 用50N的力提着书包从一楼走上三楼D 铅球受到手的推力 离手后通过9米距离 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 2 功的单位和物理意义 牛 N 米 m 焦耳 J 即 1J 1N m 二 功的计算 W Fs 意义 1N的力使物体在力的方向上 通过1m的距离时所做的功为1J 单位 焦耳 例题 质量为50kg的雪橇上装载了350kg的原木 一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行 将原木运到了3000m外的货场 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N 求马的拉力做的功 g取10N kg 解 雪橇在平直路面上做匀速直线运动 马的拉力F与摩擦力F摩大小相等 即F F摩 800N雪橇沿拉力的方向移动的距离s 3000m所以 马的拉力做的功W Fs 800N 3000m 2 4 106J 1 在平地上 用50N的水平推力推动重100N的箱子 前进了10m 推箱子的小朋友做了多少功 如果把这个箱子匀速举高1 5m 他做了多少功 解 W1 Fs 50N 10m 500J 答 他推箱子做功500J 举箱子做功150J W3 Gs 100N 10m 1000J 练一练 水平向前推时 箱子的重力做了多少功 2 某足球运动员在水平方向用25N的力 将10N的球沿水平地面踢出 踢出后球在地面上滚了30m才停下来 在球滚动过程中 脚对球所做的功为 A 750JB 300JC 450JD 0 D 3 起重机将2 104kg的货物从地上吊起3m高后 又在水平方向上移动5m 求起重机做了多少功 解 起重机的拉力等于货物的重力 在水平方向移动 拉力不做功 所以 起重机做的功为 W Fs Gh mgh 2 104kg 10N kg 3m 6 105J 本课小结 D 1 如图所示 以下实例所列举的几个力中 没有对物体做功的力是 A 船在水的作用力下前进一段距离B 静止的小车在拉力的作用下向前运动C 汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离D 当杠铃静止后 举重运动员对杠铃的支持力 解析 物理学中的功包含两个必要因素 一是作用在物体上的力 二是物体在力的方向上运动一段距离 由图示可知 杠铃静止时受到了运动员的支持力 但在支持力的方向上没有通过距离 故D选项支持力没有对杠铃做功 A 2 分别用两个相同大小的水平向右的力 拉物体向右运动了相等的距离 但一次使物体匀速运动 一次使物体加速运动 如图所示 则 A 两次做功大小相等B 哪个物体重力大些 外力就对物体做功多些C 拉物体匀速运动的力做功多些D 拉物体加速运动的力做功多些 解析 物体在不同路面上受到的拉力F大小相等 物体在力的方向上通过的距离s相等 由公式W Fs可得 W1 W2 因此选项B C D的说法不正确 故选A 女孩 3 如图所示 在50s的时间内 男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m 女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m 他们中对物体做功的是 选填 男孩 或 女孩 做功的大小是J 解析 由题图可知 男孩提小提琴的力与运动的方向垂直 所以不做功 箱子在女孩5N拉力的作用下 沿力的方向移动了100m 所以做了功 W Fs 5N 100m 500J 500 4 质量为50kg的何勇同学 在一次爬杆比赛中 用12s爬