第十一章

功和機械能

第1節(jié)功哪個力對小車向前運動有“成效”？有“貢獻”呢？F對小車做了功F支ＧＦF支ＧF阻小車靜止在桌面上時受到幾個力的作用？小車向右勻速前進一段距離，小車受到幾個力的作用？

叉車舉高貨物Fs物理學中的功主要是吸收了“貢獻”的意思。如果某個力對物體的移動做出了貢獻，取得了成效，說這個力對物體作了功。一、力學中的功1．功：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。馬拉車FsF拉力對車做了功sFF起重機吊起貨物拉力對貨物做了功（作用在物體上的力）（物體在這個力的方向上移動了距離）Ｆ二者缺一不可。必要因素s你知道用什么標準來判斷是否做功嗎？sFFFsF為了敘述方便，有時某個力做功往往也說成施力的物體做功沒有做功（勞而無功）人用力推大石頭而沒推動無距離

s＝0有力F≠0分析議一議當你抱著一摞書不動時，你累嗎？你對書做功了嗎？為什么？沒有做功（不勞無功）分析s≠0F=0冰壺在平滑的冰面上滑行議一議用腳踢出足球，球在地面上滾動，滾動過程中，人對球做功了嗎？沒有做功（垂直無功）提箱子在水平路面上行走分析F≠0s≠0力的方向與運動方向垂直學生背著書包,水平運動F力F對書包沒做功（1）F≠0，s=0，有力無距；勞而無功3.三種不做功的情況（2）F=0，s≠0，有距無力；不勞無功（3）F≠0，s≠0，F(xiàn)⊥s，力距垂直。垂直無功一、力學中的功力學中的功的大小怎樣計算呢？②根據(jù)以上說明做功多少與_

_________________和

____________________________

_有關。①比較甲、乙，___做的功多;比較甲、丙，___做的功多。乙丙作用在物體上的力大小

物體在力的方向上移動距離的遠近功＝力×距離

二、功的計算1．功等于力和物體在力的方向上通過的距離的乘積。

W=Fs公式2．功的單位和物理意義。

牛（N）

米（m）焦耳（J）即：1J＝1N·m二、功的計算

W=Fs意義：1N的力使物體在力的方向上通過1m的距離所做的功為1J。單位：焦耳例小明用50N的水平推力推重100N的箱子，水平勻速前進了10m，小明做了多少功？解：W＝Fs＝50N×10m＝500J答：他推箱子做功500J。W=Gs=100N×10m=1000J×

練一練50N100N10m思考：水平向前推箱子時，重力做了多少功？

拓展

關于克服阻力做功當力和物體在力的方向上通過的距離相反時，我們說物體克服這個力做功。如:在水平面上推動物體前進時，要克服摩擦力做功；

提高物體時要克服重力做功。F拉力GF推力f摩擦克服摩擦力做功

W=fs克服重力做功W=Gh物理上的“功”指什么？功的單位是什么？怎樣判斷力對物體做功了？本課小結功如何計算？

1.小勇用25N的水平力，將重10N的足球沿水平地面踢出，踢出后足球在地面上滾了30m才停下來。在足球滾動過程中，腳對足球所做的功為（）。

A．750JB．300JC．450JD．0D隨堂練習2.

如圖所示，三個物體在大小相同的力F的作用下沿力的方向移動的距離均為s，力F對物體做的功分別為W1、W2、W3，則W1、W2、W3的關系為（）A.

W1＝W2＝W3 B.W1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3C.

W1＜W2＜

W3 D.W1＜W3＜W2解析：功的計算公式：W=Fs可知，功的大小取決于F與s的乘積，上面三種情況下F與s都一樣，所以三次力對物體做的功是一樣大的。A隨堂練習3.2021年5月15日，“祝融號”火星車(如圖甲所示)在火星上留下了屬于中國的第一道印記。發(fā)射前，火星車在水平地面上進行測試時，受到的摩擦力為200N，其速度v與時間t的關系圖像如圖乙所示。(空氣阻力忽略不計，g取10N/kg)求：火星車做勻速直線運動時，牽引力做的功。隨堂練習此階段的速度為：v=20cm/s=0.2m/s，所以勻速行駛30s的路程：s=vt=0.2m/s×30s=6m，隨堂練習解析：由圖乙可知，火星車在10～40s內(nèi)做勻速直線運動，牽引力：F牽=f=200N。故，牽引力做的功：

W=F牽s=200N×6m=1.2×103J。

物理學家——焦耳介紹主要成就詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼徹斯特近郊