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第1節 功
第十一章 功和機械能
1.知道功的含義及做功的兩個必要因素。
2.掌握功的計算公式和功的單位。
用叉車搬運貨物時，叉車把貨物從地面提升到一定的高度。叉車用力托起貨物，使貨物在這個力的方向上發生了位置的移動。我們看到了叉車工作的成效。
可見，機械在工作時可以產生相應的“成效”，那么在物理學中，怎么描述這種成效呢?
1.力學中的功
F
s
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。
叉車舉高貨物
支持力對貨物做了功
知識點一：功
F 對小車做了功
Ｆ
F支
G
F阻
哪個力的作用對小車做了功？
v
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
正確理解做功的兩個必要因素：力和物體在力的方向上移動的距離，是做功的兩個必要條件，兩者缺一不可。
（1）做功的兩個必要因素具有同體性，即力所作用的“物體”和在力的方向上移動距離的“物體”必須是同一個物體。
（2）做功的兩個必要因素具有同時性，即“作用在物體上的力”和“物體在力的方向上移動的距離”必須對應于同一段時間。
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 =0 s ≠ 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≠ 0 s≠ 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？
想一想：圖中哪些力做了功？
物體在推力作用下沿斜面向上移動S的過程中，做了功的力有________________。
F推
S
f阻
G
F支
F推
f阻
G
知識點二：功的計算
力學中，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 = Fs
2.公式
F
F
s
1.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。
W = Fs
1 J＝1 N?m
1N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。
紀念英國物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳而命名。
W = Fs
4.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具有對應性：即距離s是物體沿受力的方向移動的距離，F與s在同一直線上；
3.F與s具有同體性：即F與s對應同一個物體。
5.關于W=Fs的說明
當力和距離反向時叫克服某個力做功；
當力和距離同向時叫某個力做功。
推力做的功：W1=________;
克服阻力做的功：W2=____;
克服重力做的功：W3=_____;
支持力做的功：W4=_______;
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，避免現場粉塵、泥漿等的污染，實現綠色施工(如圖)。
(1)把質量為1.5t的構件勻速提升到30m高的樓頂，
豎直向上的拉力做了多少功?
(2)依據需要，又將這個構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)構件在豎直方向上做勻速直線運動，構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
構件在豎直方向上移動的距離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。
力學中的功
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
A. 甲：球被踢出后，在空中飛行的過程
B. 乙：拉車使車向前運動
C. 丙：推箱子但沒有推動
D. 丁：提著滑板在水平路面上前進
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1. 生活處處有物理。下列情景中，人施加的力對物體做功的是（ ）
B
A. F1=F2、W1>W2 B. F1W2
C. F1=F2、W1?
2. 小榮用彈簧測力計兩次沿水平方向拉著同一物
體在同一水平面上運動，兩次運動的s?t 圖像如
圖所示。其對應的彈簧測力計示數分別為F1、F2 ，
相等時間內所做的功分別為W1、W2 ，則它們的關系正確的是（ ）
?
A
3.質量為50 kg的雪橇上裝載了350 kg的原木，一匹馬拉著雪橇沿著平直的路線勻速前進，將原木拉到了3000 m外的貨場。如果雪橇行進中受到的摩擦力是800 N。求馬的水平拉力做的功。
解：雪橇在做勻速直線運動，根據二力平衡可得：
F=f=800N，
馬的水平拉力做的功：
W＝Fs＝800N×3000m＝2.4×106J。
?
C
A. 兩種上樓方式，人克服重力做功相等
B. 乘甲電梯過程中，電梯對人沒有摩擦力
C. 乘甲電梯過程中，電梯對人的支持力做功為零
D. 乘乙電梯過程中，電梯對人的支持力做功為零
4.某商場中有兩種電梯，甲為階梯式電梯，乙為履帶式電梯。如圖所示，小明乘甲、乙兩種電梯勻速從一樓到二樓，該過程他與電梯保持相對靜止，下列說法錯誤的是（ ）

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