第十一章

功和機械能第1節(jié)

功1.知道力學(xué)中的功的含義。2.能說出做功包含的兩個必要因素，不能判斷出力是否對物體做功；3.掌握功的計算公式和單位，會用公式進(jìn)行計算。

叉車“做功”，將貨物從地面升至空中，再將貨物運送至貨車中。什么是“功”呢？功的釋義：1.貢獻(xiàn)：立～。2.成效和表現(xiàn)成效的事情：大～告成。......

物理學(xué)中的“功”就有“貢獻(xiàn)、成效”的含義。如果某個力對物體的移動做出了貢獻(xiàn)，產(chǎn)生了某種成效，就說這個力對物體做了功。F對小車做了功ＦF支GF阻哪個力的作用對小車做了“貢獻(xiàn)”？取得了“成效”呢？v例1：哪個力的作用對小車做了“貢獻(xiàn)”？取得了“成效”呢？例2：sF01力學(xué)中的功ＦＦsFFs它們有什么共同點呢?1.物體受到了力的作用；2.物體在力的方向上移動了一段距離。馬拉車FsF拉力對車做了功示例

如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，這個力對物體做了功。1.功的概念：sFF起重機吊起貨物拉力對貨物做了功示例2.做功的兩個必要因素：（1）作用在物體上的力（2）物體在力的方向上移動的距離缺一不可

如圖所示，一個人提著水桶沿水平方向運動，人多水桶是否做功？一個人搬石頭時，搬而未起，人對石頭的力是否做功?一個人推車在水平方向上前行，人對車的推力是否做功?（a）未做功F移動方向未做功沒有移動思考：用什么標(biāo)準(zhǔn)來判斷力是否對物體做功？F

想想議議F沒有移動未做功3.不做功的三種情況：（1）有力作用在物體上，但物體在力的方向上沒有通過距離。F≠0

s＝0（勞而無功）舉著不動沒抬動沒推動（2）有距離，但是和距離同一方向上沒有力的作用。（不勞無功）冰壺在平滑的冰面上滑行踢出去的足球在草地上滾動過程中F=0s≠0（3）有力作用在物體上，也有距離，但是力和距離是垂直的。F≠0s≠0（垂直無功）背著書包在水平路面上行走有力對書包做功嗎？叉車舉著貨物在水平方向上移動叉車對貨物做功了嗎？力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。功＝力×距離W=Fs2.公式FFs1.功的大小F表示力，s表示沿力的方向移動的距離，W表示功。02功的計算W=Fs1J＝1N?m1N的力使物體在力的方向上通過1m的距離時所做的功為1J。3.功的單位

在國際單位制中：力F的單位是牛（N），距離s的單位是米（m），則功W的單位是牛?米，它有一個專門的名稱叫做焦耳，簡稱焦，符號是

J。紀(jì)念英國物理學(xué)家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳而命名。W=Fs4.力與距離的計算

已知做功多少和物體在力的方向上移動的距離，可求出力的大小。已知做功多少和力的大小，可求出物體在力的方向上移動的距離。注意：1.式中物理量全部用國際單位制。2.力F與距離s具有對應(yīng)性：即距離s是物體沿受力的方向移動的距離，F(xiàn)與s在同一直線上；3.F與s具有同體性：即F與s對應(yīng)同一個物體。例題：目前，我國正在大力推廣裝配式建筑。這種建筑方式不僅施工效率高，還能大幅降低能耗，避免現(xiàn)場粉塵、泥漿等的污染，實現(xiàn)綠色施工(如圖)。(1)把質(zhì)量為1.5t的構(gòu)件勻速提升到30m高的樓頂，豎直向上的拉力做了多少功?(2)依據(jù)需要，又將這個構(gòu)件沿水平方向勻速移動了3m。在水平運動階段，豎直向上的拉力又做了多少功?g取10N/kg。

解(1)構(gòu)件在豎直方向上做勻速直線運動，構(gòu)件所受的拉力與重力大小相等，即F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N

構(gòu)件在豎直方向上移動的距離s=30m，所以，拉力做的功W=Fs=1.5×104N×30m=4.5×105J(2)拉力的方向豎直向上。構(gòu)件在水平方向上移動了3m，但在豎直方向上沒有移動距離，即s'=0。所以，拉力做的功W'=Fs'=0

在豎直上升階段，拉力做的功為4.5×105J。在水平運動階段，拉力做的功為0。

如果物體移動的方向與一個力（阻力）的方向相反，我們就說物體克服這個力做功。

例如，在水平面上推動物體前進(jìn)時，要克服摩擦力做功；提高物體時要克服重力做功。F推力f摩擦F拉力G重力

人在爬樓梯時，要克服自己的重力做功，計算做功的大小時，應(yīng)該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度h。W=Gh關(guān)于克服阻力做功重力Gh

力學(xué)中的功含義功

功的計算做功的兩個必要因素公式：W=Fs單位、符號、物理意義不做功的三種情況簡單計算1．下列說法中正確的是（）A．用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上的拉力對水桶做了功B．提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手豎直向上的拉力對水桶做了功C．拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，推力對鉛球做了功D．用力推一輛汽車，汽車靜止不動，推力在這個過程中對汽車做了功A2.某足球運動員在水平方向用25N的力，將10N的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滾了30m才停下來。在球滾動過程中，腳對球所做的功為（

）A．750JB．300JC．450JD．0D3.如圖所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分別將同一重物從底部推到頂端，則此過程中（）A．兩次推力做功大小相同B．兩次克服摩擦力做功大小相同C．兩次克服物體重力做功大小相同D．兩個斜面的支持力對物體做功大小不相等C

4.小蘭的質(zhì)量為45kg，書包的質(zhì)量為5kg，沿著樓梯登上三樓教室，若每層樓梯有15級臺階，每級臺階高20cm，問小蘭