1、第七章 第一节 功 第七章 机械能 第一节 功 1 第七章 第一节 功 一、怎样才算做了功 、做功了吗？ 运动员在举起杠 铃的时候：上 举的过程；举 起后站着不动； 举起后水平匀 速前进。 马拉车在平直路 面上前进。 运动员正在举起杠铃 马拉着车前进 2 第七章 第一节 功 手托着书静止 人推车未动 这两个因素是严格的，缺 一不可 ！ 2、做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力。 （2）物体在力的方向上通 过的位移。 3 第七章 第一节 功 在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个 力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做 了功。 二、功的概念 、功的定义 F S F 4 第七章
2、 第一节 功 功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。 F F方向与方向与S S的方向在一条直线上的方向在一条直线上 功功= =力力 位移位移 W W=F FS S 、功的计算 S F F 5 第七章 第一节 功 （焦、（焦、J J） ） 1 1 焦耳焦耳 = 1 = 1 牛顿牛顿 米 米 功的单位：焦耳功的单位：焦耳 F F方向与方向与S S的方向不在一条直线上的方向不在一条直线上 功功= =力在位移方向的分力力在位移方向的分力 位移位移 公式：公式： W=FW=F S S coscos F F 1 F2 S F F 1 F2 注注: :公式中
3、公式中F F为恒力为恒力 6 第七章 第一节 功 3、辨认力的方向与位移方向的夹角 F S 甲 答案： F S 乙答案：- F S 丙答案： F S 丁答案：- 7 第七章 第一节 功 三、正功和负功 （一）对功的公式：W=FSCOS的讨论 (1)当=0时，COS =1，W =F S 和我们在初中学过的 功的公式相同。 (2)当=/2 时，COS =0，W =0 , 这时我们就说力对 物体没做功。举例。 (3)当0，W0,这时我们就说力对物 体做正功。举例。 (4)当/2 时，COS 0，W 0 这时我 们就说力对物体做负功。举例。 讨 论 1、 8 第七章 第一节 功 功的正负表示是动力对物
4、体做功还是阻力对物 体做功 功的正负是借以区别谁对谁做功的标志 一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个 力做功。例如：一个力对物体做了6J的功，可 以说成物体克服这个力做了6J的功。 、理解与分析 9 第四章 第一节 功 三、几个力做功的计算 例：如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右 移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各 个力对物体所做功的代数和如何 ；物体所受的合 力是多少；合力所做的功是多少。 F FN f G s F FN f G 10 第七章 第一节 功 解：重力和支持力不做功它们和位移的夹角为900 F所做的功为：1Fscos， 滑动摩擦力f所做的功为：2fscos18
5、00fs 各个力对物体所做功的代数和为： =1+2=(cosf）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 =cosf，合力方向向右，与位移同向； 合力所做的功为：scos00（cosf）s 解：重力和支持力不做功它们和位移的夹角为900 F所做的功为：1Fscos， 滑动摩擦力f所做的功为：2fscos1800fs 各个力对物体所做功的代数和为： =1+2=(cosf）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 合=cosf，合力方向向右，与位移同向； 合力所做的功为：合scos00（cosf）s 11 第七章 第一节 功 求解物体在几个力的共同作用下发生 一段位移时，这几个力对物体所做的总功 可以用以
6、下两种方法来求解。 (1) 分别求出每个力所做的功，然后求出所有功 的代数和。即： WW总=WW1+WW2+WWn (2) 先求出物体所受的合力，然后再求出合力的 功，即：WW总=F F合S cosS cos 12 拓展 变力做功 对于变力做功不能依定义式 直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。 1.可用（微元法）无限分小法来求, 过程无限分小后 ， 可认为每小段是恒力做功。 2.平均力法： 若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可 将变力的平均值求出后用公式 计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。 13 3.利用图像，图线与坐标轴所包围的面 积即是力做功的数值。 4.已知变力
7、做功的平均功率，则功。 5.用动能定理进行求解： 由动能定理可知，将变力的功转换为物 体动能的变化量，可将问题轻易解决。 6.用功能关系进行求解。 14 第四章 第一节 功 1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各 放一质量不同的木块，在相同的拉力作 用下，通过相同的位移，拉力对木块做 的功( ) A.在光滑的水平面上较多 B.在粗糙的水平面上较多 C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定 C 15 第四章 第一节 功 2.质量为m的物体沿倾角为的斜面匀 速滑下，在通过位移L的过程中( ) A.重力对物体做功mgL B.重力对物体做功mgLsin C.支持力对物体做功mgLcos D.摩擦力对物体
8、做正功，数值为 mgLsin B 16 第七章 第一节 功 3.放在粗糙水平地面上的物 体，在10N的水平拉力作用下，以 6 m/s的速度匀速移动4s，则拉力 共做了 功，摩擦阻力对物 体做了 的功. -240J 240J 17 第四章 第一节 功 5.重20N的铁球在离地面40m的高处 由静止开始下落，若空气阻力是球 重的 0.2倍，那么在铁球从开始下 落到着地的过程中，重力对小球做 的功 ，空气阻力对小球做的 功为 ，小球克服空气阻力做 的功为 . 800J - 160 J 160 J 18 第七章 第一节 功 19 第四章 第一节 功 20 第四章 第一节 功 21 第四章 第一节 功 22
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