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课件网) 第七章 机械能及其守恒定律 第2节 功 问题：木头在起重机拉力作用下什么形式能增加？ 功与能量的关系 问题：列车在机车牵引力的作用下什么形式的能在能增加？ 问题：握力器在手的压力作用下什么形式的能增加？ 功与能量的关系 2.做功的过程是能量转化的过程。 1、如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。 1.功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，力就对物体做了功。 一、功 2.做功的两个要素 一是作用在物体上的力； 二是物体在力的方向上发生位移. 解释前面事例 3.功的大小 1、力与位移方向一致时: W=F l 2、力的方向与运动方向垂直 小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对物体做功吗？ 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。 即 W ＝ 0 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 W1= F1l = F COSαl W2 = 0 ∵ W = W1 ∴ W = F l COSα 拉力F做的功W = ？ 力与位移方向成一定夹角时 分析：位移是矢量,可以把计算F在l方向上做功的问题转化为分别求lF和l2方向做功的问题。 WF=W1= FlF = Fl COSα ∴ W = FlF=F l COSα 拉力F做的功W = ？ 力与位移方向成一定夹角时 l F=l cosα 说明: 1、公式只对恒力适用 １Ｊ＝１Ｎ×１m=1Nm 物理意义：物体受到1N的力，在力方向上发生1m的位移，就说这个力对物体做了1J的功。 公式： W=Flcosα 2、l 是相对地面的实际位移, 不是指相对地面的水平位移 功的单位：焦耳，用符号“J”表示 [例1] 分别计算这三种情形下力对物体做的功。设这三种情形下力和位移的大小都相同：F＝10N，l＝2m。角θ的大小如图: θ=150° 图2: W=Fl cos(180°-θ) =Fl cos150° =－17.3J 图3:W=Fl cos30° =17.3J 例2：用与水平面成α角斜向上的拉力拉着质量为m的物体在水平面上运动，第一次在光滑水平面上，做匀加速直线运动，位移为x，做功w1；第二次在粗糙水平面上，做匀速直线运动，位移也为x，作功w2，则( ) A. w1 > w2 B. w1 < w2 C. w1 = w2 D. 无法确定 C 功一定要指明是哪个力对物体做的功. 注意：恒力做功与物体的运动性质、运动时间的长短都无关，同时与有无其它力做功也无关。 拉力F做的功W = ？ WF=Fl1 计算力做功时注意力和位移的同时性。 v≠0 思考：功是标量还是矢量？ 如何判断一个物理量是标量还是矢量？ 1、标量没有方向，矢量有方向 2、运算法则： 标量：代数相加减， 矢量加减：平行四边形法则 例3：在光滑水平面上，物体受两个沿水平方向、互相垂直的大小分别为3N和4N的恒力，从静止开始运动10m，求每个力做的功和合力做的功。 F1=4N F2=3N 功满足代数运算，是标量 计算几个力所做总功的方法： （2）先求出各个力所做的功，再求其代数和． （1）先求出这几个力的合力 F 的大小和方向， 再求合力 F 所做的功，即为总功． 例题4:一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求外力对物体所做的总功。 解析：拉力F对物体所做的功为 W1= Flcos37°=2000J。 摩擦力F阻对物体所做的功为 W2= F阻lcos180°= -500J。 重力和支持力做功为0 所以：外力对物体所做的总功 W=W1＋W2=1500J。 （另解：先正交分解求合力，再求总功） α=π/2 α＜π/2 π/2＜α≤π COSα= 0 COSα＞0 COSα＜0 W = 0 W ＞ 0 W＜0 表示力F对物体不做功 表示力F做正功，动力 表示力F做负功，阻力 α是F、v方向夹角 二、正功与负功 α COSα W 物理意义 如：1、摩擦力对某物体做了-20J的功， 也可说物体克服摩擦力做了20J的功。 一个力对物 ... ...
