第1节 机械功 [学习目标] 1.掌握做功的两要素及功的表达式，并能通过分解的方法灵活求功(重点)。2.理解正、负功的概念(重点)。3.会计算多个恒力的总功(重难点)。 一、机械功的含义 1.观察图像，分析图中的哪个人对物体做了功？ 2.如图所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下沿水平面前进了s，则力F对物体做的功为多少？ 1.(1)定义：作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动的位移大小为s，则F与s的乘积称为机械功。 (2)公式：W= 。 (3)功是 (选填“矢”或“标”)量。在国际单位制中，功的单位是 ，符号是 。 2.对功的理解 (1)做功的两个条件：力和物体在力的方向上发生的位移，其中位移是物体相对地面的位移。 (2)功是过程量，公式W=Fscos α适用于恒力做功。 (3)功是标量，没有方向，但是有正负。 (4)功描述的是力在物体沿力的方向发生位移的过程中的积累效应。 (1)公式W=Fs中的s是物体运动的路程。( ) (2)凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功。( ) (3)物体只要受力且运动，该力就一定做功。( ) 例1 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则雪橇受到的( ) A.支持力做功为mgl B.重力做功为mgl C.拉力做功为Flcos θ D.滑动摩擦力做功为μmgl 例2 下列选项中，物体所受力F的大小相等，位移方向向右、大小相同。其中，F做功最少的是( ) 二、正功和负功 1.判断下面两种情况下人对车做功的情况。 2.以下四种情况力与位移方向的夹角分别是多少？哪几幅图中的力F属于动力？ 1.正功和负功的判断 由W=Fscos α(α为力与位移的夹角)可知 (1)当α=时，W= ，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”)。 (2)当0≤α<时，W 0，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”)。 (3)当<α≤π时，W 0，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”)。 2.正功和负功的理解 (1)某个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做了功(正值)。例如，滑动摩擦力对物体做功-5 J，也可以说成物体克服摩擦力做的功为 J。 (2)功是标量，功的正、负号不表示方向，也不表示功的多少，在比较功的多少时，只比较功的绝对值，不看功的正、负号。例如，-8 J的功要比7 J的功多。 (1)力F1、F2做的功分别为W1=10 J，W2=-15 J，则W1、W2的方向相反。( ) (2)用手提起一桶水后，沿水平方向匀速向前移动一段位移的过程中，手对水桶没有做功。( ) (3)若力不对物体做功，则该力一定不会改变物体的运动状态。( ) (4)正功一定比负功大。( ) 例3 如图所示，若用轻绳拴一物体，使物体以恒定加速度向下做减速运动，则下列说法正确的是( ) A.重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 B.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 C.重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D.重力做负功，拉力做负功，合外力做负功 三、总功 当物体在多个外力的共同作用下发生一段位移时，所有外力对物体所做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和。故计算合力做的功有以下两种方法： (1)先由W=Fscos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…，然后求所有力做功的代数和，即W合=_____=F1scos α1+F2scos α2+F3scos α3+…。 (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后 ... ...
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