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- 2021-10-26 发布
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第十章
机械与人
第
3
节
做功了吗
一
、功(
W
)
1
、定义: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
,就说这个力对物体做
了功。
F
s
F
拉力做功
s
F
F
做功了吗?
做功了吗?
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
二
、做功必要因素:
s
F
s
F
做功了吗?
做功了吗?
三
、不做功的三种情况:
推石头没动
没有做功
(
有力无距离
)
s
=
0
F
≠
0
推讲台没动时不做功
举着杠铃不动时不做功
球
踢出后,
球在空中继续运动
没有做功
(
有距离无力
)
s
≠
0
F
= 0
冰壶在平滑的冰面
上滑行时不做功
提包水平移动
没有做功
(
力的方向与运动方向
垂直
)
F
≠
0
s
≠
0
水平移动时,向上的拉力对货箱不做功
F
F
力
F
做功吗?
沿斜面用力将小球从
A
提升至
B
10N
5m
10N
10N
8m
10N
两次拉力做功相同吗?
四
、功的计算
1
、定义:
功等于
力
和
物体在
力的方向
上通过的
距离
的
乘积
。(符号:
W
)
2
、
W
=
Fs
F
:
牛
(
N
)
s
:米(
m
)
W
:
焦
耳(
J
)
即:
1 J
=
1 N · m
①
将两个鸡蛋举高一米所做的功?
W
=
Fs
=1N×1m=1J
②
体重为
500N
的学生从
1
楼上到
3
楼所做功?
W
=
Fs
=500N×6m=3000J
③
将
500mL
的矿泉水从地上拿到
3m
高的位置所做的功?
W
=
Fs
=0.5kg×10N/kg× 2m=10J
感受做功的大小
练习:
在平地上
,用
50 N
的水平推力推动重
100 N
的箱子,前进了
10 m
,
推箱子的小屁孩儿做
了多少功?如果把这个箱子匀速举高
1.5 m
,做
了多少功?
解:
W
1
=
Fs
=
50 N×10 m
=
500 J
例
:
下列几种情况下,哪一种没有力对物体做功
( )
A
.
一个人跑上山顶
B
.
汽车沿粗糙斜面行驶
C
.
雨滴从空中落下来
D
.
背着书包在水平地面上行走
D
例
:
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
.
750 J
B
.
300 J
C
.
450 J
D
.
0
D
例:
如图所示
,三种情况中物体所受的拉力都是
F
,图甲中物体上升的高度为
s
,图乙中物体沿斜面向上移动距离为
s
,图丙中物体沿水平方向移动的距离为
s
。比较三种情况拉力
F
做的功,结论是
( )
。
A.
图甲中力
F
做功最多
B.
图乙中力
F
做功最多
C.
图丙中力
F
做功最多
D.
做功一样多
D
练习:
起
重机将
2×10
4
kg
的货物从地上吊起
3 m
高后,又在水平方向上移动
5 m
,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
=
2×10
4
kg×10 N/kg×3 m
=
6×10
5
J
例:
一名工人用如图所示
的滑轮组提起
500 N
的重物,动滑轮重
10 N
,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力为
_
__
___N
,重物上升了
2m
,
绳子自由端的拉力做了
______
J
的
功。
170
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