取整数,若计算出 是小数,都采用“入”的办法.
3300N分析和解 绳子的股数n?G则??3.3, 应取F1000N4,不能按四舍五入去处理.然后,根据 的数值及所需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法.如果不要求改变用力方向,则只需要用一个定滑轮,绕线如图(甲);如果要改变用力方向,则需要两个定滑轮,绕线如图
乙).
题型三 结合力的平衡知识的综合题
例 如图8-39所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧测力计的示数是_________N,水平地面受到物体G的压力是_________N.(不计摩擦)
闯关点拨 该题应对研究对象进行受力分析并结合力的平 衡知识求解. 分析和解 滑轮在竖直方向上受到竖F直向下的重力G’=1N,两股 绳竖直向下的拉力,其中每股绳上G的拉力F都是2N;滑轮受
16 图8-39
到弹簧测力计竖直向上的拉力F’,由于滑轮处于平衡状态,受到
的是平衡力,如图8-40所示,所以: F’=G’+F+F=1N+2N+2N=5N
即弹簧测力计的示数是5N
物体G放置在水平地面上,受到竖直向下的重力G=100N,绳子竖直向上的拉
力F=2 N,还受到水平地面竖直向图8-40 上的支持力N,由于物体静止不动,它受到的是平衡力.即: N=G-F=100N-2N=98N. F说明水平地面对物体的支持力是98N,由于物体对水平地面的压力和水平地面对物体支持力是大小相等,FGF所以物体G对水平地面的压力就等于98N. 智 能 提 要
问:要判断力是否对物体做功的关键是什么? 答:关键要看是否满足做功的两个必要因素.一
是作用在物体上的力,二是物体在力的方
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机械功机 做功的功的计
向上通过的距离,两者缺一不可.下列三种情况对物体都没有做功:
⑴物体移动了一段距离,但没有受到力的作用.例如物体在光滑水平面做匀速运动.在水平方向没有受到阻力,也没有受到动力,物体由于惯性而运动,因而没有力对物体做功.
⑵物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离,例如,用力推车,车没有推动.推车的力没有对物体做功.又如,一个人举着重物不动,他对重物的举力没有对重物做功.
⑶物体受到了力的作用,也通过了距离.但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直.例如,手用竖直向上的拉力提水桶,沿水平方向移动距离,水桶没有在竖直方向上移动距离,这个拉力也没有对水桶做功. 问:利用功的计算公式计算时,应注意些什么? 答:利用W=Fs计算功时,首先要明确题中要你求的还要注意:物体在力的方向上是什么力对物体做功,即明移动距离s的全过程中,力F确公式中的“F”是哪个力;是否始终作用在物体上. 其次要注意s应和F相对
应,代入公式中的s必须是物体在力F的方向上通过的距离,千万不能“张冠李戴”.
智 能 归 例
知道机械功的概念,会判断怎样才算做功
例1 关于做功,下列叙述中正确的是( ) A.举重运动员举着杠铃不动,举力做了功 B.起重机吊着货物沿水平方向匀速移动了一段距离,向上的拉力做了功
C.重物竖直下落,重力做了功
题型一
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D.小球在水平面上滚动,重力做了功
闯关点拨 判断力对物体是否做功,关键要看是否同时满足做功的两个必要因素.
分析和解 选项A中,属于“有力没距离”的
情况,举力对杠铃没有做功,所以A错;选项B中,货物在拉力的方向上没有移动举力,拉力没有做功,所以B错;选项C中,重力的方向竖直向下,且重物向下通过了距离,所以重力做了功,C是正确的;选项D中,小球在重力方向上没有通过距离,所以重力也没做功,D错. 答 选C
例2 某人用20N的力将重为15N的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,这个人对球所做的功为( )
A.0J B.200J C.150J D.条件不足,无法计算
闯关点拨 本题考查了做功的两个必要因素、运用功的计算公式计算力对物体所做的功。理解功的公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键.
分析和解 球的运动可分为两个阶段:其一是球出手前,人对球做了功,因为球在人的推力作用下,通过了一段距离,但这个距离不是10m,题目中也没有交代这个距离为多少,所以无法计算出推力对球做了多少功;其二是球离开人在地面上滚动时,球不再受推力的作用而仅依靠惯性向前运动,人不再对球做功.所以他对球所做的功无法计算. 答 选D
[变形题] 某人用20N的力将重为15N的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,球在地面上滚动的过程中,手对球所做的功为
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( )
A.0J B.200J C.150J D.350J 答 选A
题型二 会利用公式W=Fs计算功的大小
4
例1 一起重机将重为1.2×10N的钢材竖直匀速提升3m后,又沿水平方向匀速移动5m,在整个过程中起重机对钢材做的功为 J. 闯关点拨 钢材的运动分为两个阶段:其一是匀速提升3m,该过程拉力对钢材做了功;其二是水平移动5m,该过程起重机没有对钢材做功. 分析和解 在钢材竖直方向匀速上升时,拉力和重力是一对平衡力,拉力的大小等于重力,物体在拉力方向上通过的距离为3m,所以拉力做的功W1=Fs=1.2×104N×3m=3.6×104J;钢材在沿水平方向移动的过程中,虽然拉力F=G=1.2×104N,但钢材并没有沿着拉力的方向通过距离,所以W2=0.因而整个过程中起重机对钢材做的功W=W1=3.6×104J. 答 3.6×104J
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