暑期第10讲 功与功率
考点1:功
1. 功的概念
作用在物体上的力,使物体在力的方向上发生一段位移,我们就说,这个力对物体做了功。力和在力的方向上发生一段位移是做功的两个必要因素。
⑴ 功的公式:??=????cos??,这是计算功的普适公式,??、??均是矢量,??是两矢量间的夹角,在国际单位制中,功的单位是焦耳。
⑵ 功的意义:功是能转化的量度,反映力对空间的积累效果。 ⑶ 功是标量:功有正功、负功和零功之分,没有方向。
⑷ 功的正负的判断:是根据力与位移(或速度)之间的夹角来判断 ① 当0≤??<2时,??>0,表示动力做功 ② 当2<??≤??时,??<0,表示阻力做功 ③ 当??=2时,力对物体不做功
注意:
某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”(取绝对值)。这两种说法的意义是等同的。例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做负功,可以说成“球克服重力做功”。汽车关闭发动机以后,在阻力的作用下逐渐停下来,阻力对汽车做负功,可以说“汽车克服阻力做功”。 2.功的计算
基本公式:??=????????????我们可以从两个方面去理解??????????是力在位移方向上的投影或??????????是位移在力方向上的投影。
注意:公式只适用于恒力做功,位移是指力的作用点通过的位移。要分清“谁做功,对谁做功”。即:哪个力对哪个物体做功。力和位移都是矢量:可以分解力也可以分解位移。 3.总功的求解
当物体受多个外力作用而做功时,需考虑各个外力共同做功而产生的效果,即计算合外力做的功(总功)。由合力与分力的等效替代关系知,合力与分力做功也是可以等效替代的,这时计算总功的方法有两种
????
??
⑴ 一种是先求出合外力,然后求总功,表达式为∑??=∑??×??×????????,?为合外力与位移的夹角
⑵ 另一种是总功等于各力在各段位移中做功的代数和,即∑??=??1+??2+??3+?
典例精讲
【典例1】.(2024春?峨眉山市校级月考)下列关于力做功的说法,正确的是( ) A.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车做功 B.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功
C.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功 D.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
【典例2】(2024?镜湖区校级模拟)如图所示,一足够长的木板在光滑水平面上以速度v向右匀速运动,现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端,已知物体和木板之间的动摩擦因数为μ.为保持木板的速度不变,须对木板施一水平向右的作用力F.从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中,力F做的功为( )
A.
【典例3】(2024春?邯郸期中)起重机以1m/s2的加速度将质量为100kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10m/s2,则在2s内起重机对货物做的功是( ) A.110J B.550J C.1100J
D.2200J
????24
B.
????22
C.mv2 D.2mv2