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第十一章 功和機(jī)械能
第1節(jié) 功
1.知道力學(xué)中的功的含義，理解做功的兩個(gè)必要因素；
2.掌握功的計(jì)算公式和單位，會(huì)用公式進(jìn)行計(jì)算。
叉車(chē)用力托起貨物，使貨物在這個(gè)力的方向上發(fā)生了位置的移動(dòng)。
叉車(chē)的工作成效：
馬車(chē)的工作成效：
馬用力拉動(dòng)車(chē)，使車(chē)在拉力的方向上發(fā)生了位置的移動(dòng)。
F
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F
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做功是生產(chǎn)、生活中普遍存在的物理現(xiàn)象，偏重于“成效”“貢獻(xiàn)”
做工是指消耗一定的體力和腦力的人類(lèi)活動(dòng)。
小朋友對(duì)石頭是否有成效？是否做功？
知識(shí)點(diǎn)一：力學(xué)中的功
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F
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這兩個(gè)活動(dòng)中，什么力對(duì)物體做功（貢獻(xiàn)）？
對(duì)物體做功的力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系？
力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向相同
F
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F
拉力對(duì)車(chē)做功
如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離，這個(gè)力對(duì)物體做了功。
功的定義：
如圖所示，一個(gè)人搬石頭時(shí)，搬而未起，人對(duì)石頭的力是否做功?一個(gè)人推車(chē)在水平方向上前行，人對(duì)車(chē)的推力是否做功?
想想議議

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F
做功的兩個(gè)必要因素:
注意：兩個(gè)條件缺一不可
1. 有作用在物體上的力
2. 在力的方向上有移動(dòng)距離
三種不做功的情況
①有力無(wú)距離
用力搬石頭，石頭未動(dòng)
F
F
舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)
②有距離無(wú)力
離開(kāi)手的物體，由于慣性而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)
③力和運(yùn)動(dòng)方向垂直
s
A. &1& 背著物體勻速前進(jìn)
B. &2& 推著物體前進(jìn)
C. &3& 抽出中間的物體
D. &4& 向上堆積物體
A
1.在水平地面上，如圖所示四種情景中，人對(duì)物體沒(méi)有做功的是( )
2.關(guān)于做功的幾個(gè)判斷中，不正確的是（ ）
A.起重機(jī)將貨物吊起時(shí)，起重機(jī)的拉力對(duì)貨物做了功
B.汽車(chē)載著貨物在水平公路上行駛時(shí)，汽車(chē)對(duì)貨物向上的支持力不做功
C.某個(gè)人將鉛球推出，鉛球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，推力對(duì)鉛球做功
D.人用力托著一箱貨物站著不動(dòng)時(shí)，人對(duì)貨物不做功
C
功＝力×距離
W = Fs
公 式
注意：當(dāng)力和物體在力的方向上通過(guò)的距離相反時(shí)，我們說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。
1.功等于力和物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。
知識(shí)點(diǎn)二：功的計(jì)算
2.功的單位和物理意義
牛（N）
米 （m）
焦耳（J）
即：1 J＝1 N · m
W = Fs
物理意義：1 N的力使物體在力的方向上，通過(guò)1 m的距離時(shí)所做的功為1 J。
單位：焦耳
3.做功的兩種情況：
①力和物體運(yùn)動(dòng)方向一致，是力對(duì)物體做功
②力和物體運(yùn)動(dòng)方向相反，是克服力做功
提起重物是克服重力做功
例題：目前，我國(guó)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(chǎng)粉塵、泥漿等的污染，實(shí)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(gè)構(gòu)件沿水平方向勻速移動(dòng)
了3m。在水平運(yùn)動(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)件所受的拉力與重力大小相等，即
F=G=mg=1.5 ×103 kg× 10 N/kg=1.5 × 104N
構(gòu)件在豎直方向上移動(dòng)的距離s=30 m，所以，拉力做的功
W=Fs=1.5×104N×30 m=4.5 ×105J
(2)拉力的方向豎直向上。構(gòu)件在水平方向上移動(dòng)了3m，但在豎直方向上沒(méi)有移動(dòng)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(yùn)動(dòng)階段，拉力做的功為0。
1.李同學(xué)先后用同樣大小的力F使同一木箱分別在如圖所示甲、乙、丙三個(gè)表面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離，該力 F 在這三個(gè)過(guò)程中所做的功分別為 W甲、W乙、W丙，關(guān)于做功大小的下列說(shuō)法正確的是( )
?
C
A.W甲W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙?
2. 用40N的水平拉力將重為100N 的物體沿水平方向拉動(dòng)了3m。求: (1)重力所做的功; (2)拉力所做的功。
G
F
移動(dòng)距離s
解：
（1）重力的方向與移動(dòng)距離的方向垂直，所以重力不做功。
W=Fs=40N × 3m=120J
（2）已知F拉= 40N s=3m
答：重力做功為零，拉力做的功是120J。
功
做功的兩個(gè)必要因素
不做功的三種情況
功的計(jì)算
作用在物體上的力
物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離
有力無(wú)距離
有距離無(wú)力
力與距離垂直
求功W=F·s
求力F＝
W
s
求距離s＝
W
F

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