第二节 功

第七章机械能守恒定律第二节功一、功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）物体在力的方向上发生一段位移WFl一、功的概念1、功的定义：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做了功3、功的计算公式cosWFl说明：①F是作用在物体上的某个力（如G、N、f等），但必为恒力②l是F的作用点发生的位移③α是矢量F和l的夹角，0～180°力对物体做的功只与F、l、α三者有关，与物体的运动状态等因素无关4、功是标量5、功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J但功有正负之分11JNm物理学中的“做功”与生活中的“工作”意义不同二、正功和负功1、当α＝0°时cosα＝1，2、当α＝90°时，W＝0、力对物体不做功WFl3、当α＜90°时，cosα＞0，W＞0力对物体做正功该力为物体前进的动力4、当90°＜α≤180°时，cosα＜0，W＜0力对物体做负功该力成为物体前进的阻力往往说成“物体克服某力做功”课堂练习1、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（）A、2000JB、1000JC、16JD、无法确定D要点：公式中F为恒力，且始终作用在物体上课堂练习2、关于功的论述，下列说法正确的是：A、大的力一定比小的力做的功多B、+5J的功比-5J的功多C、+10J功比+5J的功多C要点：功的正负不表示功的大小3、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移S，则拉力：A、对A做的功多B、对B做功多C、一样多D、以上都有可能粗糙光滑ABFFθθC课堂练习力对物体做的功只与F、l、α三者有关，与物体的运动状态等因素无关课堂练习4、一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力f＝100N，求（1）各个力对物体所做的功（2）各个力对物体做功的代数和（3）物体所受的合力（4）合力对物体做的功结论总功的求法方法一：先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；方法二：先求合力，再求合力所做的功。几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对物体所做的功5、质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移s的过程中()A.重力对物体做功mgsB.重力对物体做功mgssinC.支持力对物体做功mgscosD.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin课堂练习B课堂练习6、如下图所示，物体的质量为m=2kg,滑轮的质量和阻力不计，今用一竖直向上的力F=12N向上拉，使物体匀速上升h=4m的高度，则在此过程中拉力所做的功是多少？(取g=10m/s2)FWFl2124296FhJJ要点：l为F的作用点发生的位移方法二：等效法FF296FWFhJ7、如图，一根绳子绕过高4m的滑轮（大小、摩擦均不计），绳的一端拴一质量为10kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住．若人拉住绳子前进3m，使物体匀速上升，则人拉绳所做的功为A．500JB．300JC．100JD．50J课堂练习CF等效法：化变力做功为恒力做功1l2l1、在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？SFNmg课堂讨论21结论：1、重力对物体做正功2、支持力对物体做负功v0v0m2、滑动摩擦力一定做负功吗?MSMSmMv0m滑动摩擦力f对m做负功W1=-fSm滑动摩擦力f对Ｍ做正功W2=fSM一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为负功滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对桌不做功滑动摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。课堂讨论课堂讨论FAB3、静摩擦力一定不做功吗?A和B相对静止,一起加速运动静摩擦力对A做负功W=-fS静摩擦力对Ｂ做正功Ｗ＝fS一对静摩擦力作功之和必定为零4、作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗?SNSN作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反课堂讨论课堂练习关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是()A、滑动摩擦力总是做负功B、滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C、静摩擦力对物体一定做负功D、静摩擦力对物体总是做正功B滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功、做负功、甚至不做功（会举例说明）把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（）A、重力所做的功为零B、重力所做的功为2mghC、空气阻力做的功为零D、空气阻力做的功为-2fh课堂练习（类似P5考题8）AD空气阻力做的功在数值上等于阻力与全程物体路程的乘积小结一、做功的两个必要因素1、作用在物体上的力2、物体在力的方向上发生一段位移二、功的一般计算公式三、功是标量，国际单位制中单位为J四、功的正负的物理意义：力对物体做正功，该力成为物体运动的动力力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力五、总功的求法1先求每一个力所做的功,在求它们的代数和；2、先求合力，再求合力所做的功。FcoslcosWFl