福建省福鼎市第二中学高三物理课件合辑第1节机械功

1、第1节 机械功,第1章 功和功率,福鼎二中 李悌福,1.理解功的概念，知道做功的两个因素。 2.会用功的公式进行简单计算。,Zxx k,现在你能分析下面两种情况下拉力是否做功吗,请你解释为什么他们不做功呢,一、机械功的含义,1.定义：,如果作用于物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动，经过位移s，则F与s的乘积叫做机械功。 Zxx k,2.做功的两个因素：,（1）作用在物体上的力,（2）物体在这个力的方向上移动的距离.,（1）如果力的方向与物体的运动方向一致,如图滑块在力F的作用下前进的位移为s ，F对滑块做了多少功？,F表示力的大小，s表示位移的大小， W表示力对物体所做的功,F,W=Fs

2、,即 W 0,（2）如果力的方向与运动方向垂直,如图，小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对物体做功吗？,当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向上没有发生位移，力对物体不做功，或者说，做功为零。,力的方向与位移的方向成一定的角度,我们该如何计算马拉雪橇所做的功呢,S,F,Zx x k,（3）当力的方向与位移方向成一角度时,=Fcos,=Fsin,s,F,W = W1 + W2,W1= F1s= F s cos,W2 = 0,= F s cos,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,W= Fs cos,做功的一般计算式,C,例1.用水平恒力F作用

3、于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(mW2 B W1W2 C W1=W2 D 无法判断,本题说明了一个力所做的功,只由力和在力的方向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它力作用,以及物体的运动情况均无关,练习1.在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10米，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？,已知：F=50N, s=10m, G=100N, h=1.5m.求：W1 和W2. 解：W1=Fs=50N10m=500J W2=Fs=Gh=100N1.5m=150J 答：他推箱子做

4、功500J,举箱子做功150J。,练习2.用200N的恒力，在粗糙程度不同的水平路面上，沿水平方向分别拉重500N和800N的两辆小车，小车匀速前进4m，则（ ） A、拉重车做的功多 B、拉轻车做的功多 C、拉两辆车做的功一样多 D、无法确定,C,Zxx k,二、机械功的计算,1.正功和负功,=/2,0/2,/2,cos= 0,cos0,cos0,W = 0,W 0,W0,表示力F对物体不做功,表示力F做正功，为动力,表示力F做负功，为阻力,例如飞机降落时减速伞的拉力对飞机做负功,方法一： 先求出各分力的功，再利用合外力的功等于物体各力功的代数和求出 W合=W1+W2+W3+ 实际都用此法求。

5、,总功的求法,方法二： 先求出合外力F合，再利用W合=F合s cos求出合外力的功,结论：几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。,例2.一位质量为m=60kg的滑雪运动员从高为h=10m的斜坡上自由下滑。如果运动员在下滑过程中所受到的阻力F=50N，斜坡的倾角=30，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力所做的功各是多少？这些力所做的总功是多少？,解:滑雪运动员受到重力、支持力和阻力， 运动员的位移为：s=h/sin30=20m， 方向沿斜坡向下。 重力做功：WG=mgscos60 =6010201/2J=6.0103J 弹力做功：WN=FNscos90=0 阻力做

6、功：WF=Fscos180=5020J=1.0103J 合力做功：W总=WG+WN+WF=5.0103J,练习3.用起重机把重为2.0104 N的物体匀速地提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？这些力所做的总功是多少 ？,解:重物被匀速提升时,合力为0,钢绳对重物的拉力的大小等于重物所受的重力,即F=G=2104N 钢绳拉力所做的功为 W1=Fscos=21045J=1105J 重力做的功为 W2=Gscos=21045J=1105J W克=W2=1105J , W合=W1+W2=11051105=0,1.做功的两个必要因素 力和物体在力的方向上发生位移 2.功的计算公式 W = Fs cos =/2 时 W=0 （不做功） 0 (动力做正功） /2 时 W0 (阻力做负功),3.功是标量，在国际单位中单位是J 4.功的正负的物理意义： 力对物体做正功，是物体运动的动力 力对物体做负功，是物体运动的阻力