一、功
1、定义:一个力作用在物体上,且物体在这个力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要条件:①有力作用在物体上 ②物体在力的方向上通过的距离
3、功的计算:(1)功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
(2)功的公式:W=F·S(力与物体通过的距离方向必须一致,且同一物体、同一段时间)
(3) 功的单位:焦耳 (1J=1N·m)
(4)1焦耳的意义:1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功。
注意:如果物体受到的力和通过距离的方向相反,我们就说克服这个力做功。
如①:竖直向上运动或向上运动过程,受到G与通过距离h方向相反,就说克服重力做功,即W=G·h
如②:物体在水平运动过程中,受到f与通过距离S方向相反,就说克服摩擦力做功,即W=f·S
4、不做功的三种情况:
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三种情况 |
原因 |
实例 |
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有距离无力
(F=0,不劳无功) |
物体没有受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离,这时没有力做功 |
足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离,人对足球没有做功 |
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有力无距离
(s=0,劳而无功) |
有力作用在物体上,但物体没有动,即物体没有通过距离 |
两名同学没有搬起石头,所以对石头没有做功 |
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力与距离垂直
(F⊥s,垂直无功) |
物体受到了力的作用,也移动了一段距离,但通过的距离与力的方向垂直 |
提着水桶水平移动一段距离,竖直提水桶的力不做功 |
5、功和能的关系:
(1)能:物体具有做功的本领,就说物体具有能。(能的单位:焦耳)
(2)做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做了多少功,就有多少能量发生了转化。因此功是用来量度能量转化的多少。
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