机械能-功 第 1 页 共 11 页
机械能守恒定律 第一节 机械能—功
一、功的概念:
(1)物体受到力的作用并在力的作用下发生一段位移,则力对物体做了功。
(2)公式:功的数学表达式
?F—是作用在物体上的力W=FS?
S—在力的方向上的位移?(3)若力F与位移的夹角为?,将力分解
?1.水平方向Fcos???2.竖直方向Fsin?—不做功 ?3.则W?F?SCOS??
(4)功的单位:焦耳,符合用J表示,1J=1NM 在国际单位制中1焦耳=1牛×1米=1牛?米 小结:功的两个要素 1、作用在物体上的力F
2、在力的方向上的位移S
两个要素缺一不可。
例如某人顶着重物往前走则人对重物没做功W=0,cos90=0 小球在光滑水平面向右运动,则重力不做功∴G⊥S 2、功是力的作用空间上的积累效应为W=F?S 3、功的公式W=Fcos
?
?只适用于恒力做功的情况,对变力做功不适用。
?只有大小二、功的正负;功是标量?
?没有方向
1
机械能-功 第 2 页 共 11 页
W?0???0时,W?FS为力对物体做正功????0???时力对物体做正功W?0,cos??0? 2?????cos90?0?W?0力对物体不做功???90?时,力做负功 W=F.cos?
物体在推力F作用下向右移动S米,则拉力做正功,摩擦力对物
体做负功。W=-f.S
??摩擦力与位移间夹角为180为负功或者说物体克服阻力做功。当
2?在90→180间力对物体做负功
??W<0或物体克服阻力做功。
注:有时摩擦力也可以对物体做正功,看力与位移夹角余弦值,如平板车向右加速运动时,摩擦力对m物体做正功。
总之,功是过程量:力做功只和一定的运动过程有关与物
体的运动状态无关,做功的多少反映物体能量变化的多少。所以功是能量转化的量度。
2
机械能-功 第 3 页 共 11 页
(4, 6 ,7,8,10 ,12题多选)
1、物体在水平恒力F作用下在光滑水平面上由静止前进了S米,然后又进入一个粗糙平面又发生位移S米,设F在第一个位移S米做功为W1,在第二段位移中做功W2 ,则
A. W1>W2 B. W1 2、某人用恒力F=100N通过滑轮把物体M拉上斜面。如图示用力的方向与斜面夹角为60,若物体沿斜面运动1米,那么外力对物体做功为。 A.100J B. 150J C. 200J D. 条件不足无法确定 3.质量为1.0kg滑块以4m/s的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起在滑块上作用于向右水平力,经一段时间滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s则这段时间内,水平力所做的功为: A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J 4、如图示 有四个情况,AB两物体相对静止一起向右运动,在这4种情况中,正确的描述是( ) A. 图甲中AB间摩擦力对A做正功; B. 图乙中AB间摩擦力对B做负功; C. 图丙中AB间摩擦力对B做正功; D. 图丁中AB间摩擦力对A做负功。 ? 3 机械能-功 第 4 页 共 11 页 5.小物体位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,如图示从地面上看在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对物块的作用力: A. 垂直接触面,做功为零; B. 垂直接触面,做功不为零; C. 不垂直接触面,做功为零; D. 不垂直接触面,做功不为零; 6、质量m的物体,受水平力F的作用,在粗糙水平面上运动,下面正确的是: A. 如果物体做加速直线运动F一定对物体做正功; B. 如果物体做减速直线运动F一定对物体做负功; C. 如果物体做减速直线运动F也可能对物体做正功; D. 若物体做匀速直线运动F一定对物体做正功。 7.如图示木块M上表面水平木块m置于M上并与M一起沿光滑的固定斜面由静止开始下滑,在下滑过程中(斜面静止) A. 重力对木块m做正功; B. 木块以对m的支持力做负功; C. 木块M对m的摩擦力做负功; D. 木块m的合外力对m做正功。 8.如图示把AB小球由图示位置同时由静止释放。(绳拉直)则在两小球向左下摆动时,正确的是 A. 绳OA对球做正功 B. 绳AB对B球不做功 C. 绳AB对A球做负功 D. 绳AB对B球做正功 4 机械能-功 第 5 页 共 11 页 9.如图示质量为m物体P放在光滑的倾角为?的直角劈上,同时用力F向右推劈使P与直角劈相对静止,当前进的水平位移为S时,劈对P做的功为: SA. FS B. mgsin?. 2C. mgcos?.S D. mgtan?.S 则下面正确的是: A. 人对车不做功; B. 人对车做负功; C. 推力对车做正功; D. 车对人做正功。 10.在加速运动的车厢中一个人用力向前推车厢,如图示,人相对车厢没有移动, 11.质量为m的物块与转台之间能出现的最大的静摩擦力为物体重力的K倍,物块与转轴OO '相距为R,物块随转轴由静止开始转动,当转速增加到一个定值时, 物块即将在转台上滑动,在物块由静止到滑动时的这一过程中,转台的摩擦力对物块做的功为( ) A. 0 B. 2?1kmgR C. 2kmgR D. kmgR 2 5