逍遥学能 2015-11-12 10:18
要点：
1.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距离.
必须同时具备这两个要素,力才对物体做功.
如果物体在运动过程中没有受到力的作用,例如物体在光滑水平面上滑动时,在水平方向上尽管它通过了距离,但是却没有受到力的作用,所以没有力对它做功.
如果物体虽然受到了力的作用,但是在力的方向上没有通过距离,则这个力也没有对物体做功.例如建筑工人双手棒着一摞砖站在原处准备装上车,他虽然对砖有一个向上的托力,但是在这个力的方向上没有通过距离,因此他没有做功.
如果物体受到了力的作用,同时物体也在运动着,但是力的方向与运动的方向相垂直,那么力也没有对物体做功.例如我们用手提着一桶水在水平路面上行走时,虽然我们对水桶施加了竖直向上的拉力,但是由于拉力的方向与运动的方向相垂直,因此我们并没有对水桶做功.
2.功的计算
功的大小等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积.写成公式,即为:W＝FS
式中F表示作用在物体上的力,单位用牛;S表示物体在F的方向上通过的距离,单位用米;W表示功,单位即为焦.1焦＝1牛·米.
在用公式W＝FS计算功时,必须注意F与S的同方向性,即S必须是物体在F的方向上通过的距离,或F是在S方向上施加的作用力.
3.功的原理
功的原理有两种表述:
第一种表述是:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功.
第二种表述是:使用任何机械都不省功.
这第一种表述的结论适用范围是各种理想机械，即可忽略机械工作时的摩擦和机械本身的重,这样使用机械工作时做的功,才和直接用手完成同一任务时做的功相等.
第二种表述是更具有普遍意义的结论,因为实际的机械工作时,不但会有摩擦,而且机械本身的重又不能忽略,所以要多用力,多做功,即使用机械工作时做的功要大于直接用手做的功.
练习：
1.物体在_______的作用下_______发生了变化，我们就说力对物体做了功.
2.在物理学中，把_______________的乘积叫做功，功的计算公式是_______，单位是_______.
3.在下述各种情况下，做功各是多少？
（1）手用向上的力F提着质量为m的水桶，在原地不动，手做功为_______；（2）手提一只重为100 N的物体在水平方向移动5 m，手做功为_______；（3）用20 N的力，将重为50 N的铁球沿水平方向扔出，球在水平方向滚动了10 m后停下，在铁球滚动的过程中，人对铁球做的功是_______；（4）一物体在20 N拉力的作用下，沿水平地面匀速滑动5 m，水平地面对物体的摩擦力f=_______，拉力对物体做的功为_______.
4.步枪子弹里火药爆炸时产生的气体对弹头的平均推力为1.2×104 N，如果枪膛长
60 cm，气体将弹头推出枪膛做的功是_______.
5.起重机将一个重2×104 N的集装箱匀速提高2 m，在这个过程中起重机的拉力做的功是_______ J，若起重机又将集装箱水平移动3 m，这段距离内拉力做的功为_______ J.
6.关于做功下列叙述正确的是
A.举重运动员举着杠铃不动，举力做了功
B.起重机吊着重物沿水平方向匀速移动一段距离，向上的拉力做了功
C.重物竖直下落，重力做了功
D.小球在水平面上滚动，重力做了功
7.已知甲物体在光滑的水平面上运动，乙物体在粗糙的水平面上运动，现用相同的水平推力，分别使甲、乙两物体沿力的方向移动相同的距离，两次推力做的功分别是W甲和W乙，则
A.W甲＞W乙
B.W甲=W乙
C.W甲＜W乙
D.条件不足，不能比较
8.甲、乙两个集装箱的质量相同，用起重机将甲集装箱以1 m/s的速度提升10 m，再将乙集装箱以2 m/s的速度提升相同的高度，那么
A.两次做的功一样多
B.第一次做的功多
C.第二次做的功多
D.无法比较其做功的多少
9.一位中学生沿教学大楼的楼梯匀速登高了3 m，该学生登楼做的功最接近于
A.1500 J B.150 J C.15 J D.1.5 J
10.功的单位是焦，那么做功5 J的意思是
A.作用在物体上的力是2 N，物体在力的方向移动3 m，力做功为5 J
B.物体在5 N的力作用下，在水平方向移动1 m，该力做功为5 J
C.1 N的力作用在物体上，物体在这1 N力的方向上移动了5 m，该力做功5 J
D.物体在3 N的力作用下，沿力的方向移动2 m，该力做功为5 J
11.甲、乙二人提着水桶在水平路面上匀速前进，人的拉力对水桶有没有做功，为什么？
参考答案
一、1.力 动能或势能
2.力和物体在力的方向上移动的距离 W=Fs 焦耳
3.(1)0 (2)0 (3)0 (4)20 N 100 J
4.7.2×103 J
5.4×104 0
二、6.C 7.B 8.A 9.A 10.C
三、11.人的拉力对水桶没有做功.因为人对水桶有向上的拉力,而水桶移动的距离是水平方向的,没有沿拉力的方向移动距离,所以拉力不做功.