(1)各个力对物体所做的功(2)

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Transcript (1)各个力对物体所做的功(2)

方法一:
总功的求法
先求出各分力的功(含正功、负功),再利用合
外力的功等于物体所受各力功的代数和求出
W合=W1+W2+W3+…实际都用此法求。
方法二:
先求出合外力F合,再利用W合=F合lcosα求出
合外力的功
结论:几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个
力的合力对这个物体所做的功。
课堂练习
4、一个质量m=150kg的雪橇,受到与水
平方向成37°角的斜向上方的拉力
F=500N,在水平地面上移动的距离为5m,
物体与地面间的滑动摩擦力f=100N,求
(1)各个力对物体所做的功
(2)各个力对物体做功的代数和
(3)物体所受的合力
(4)合力对物体做的功
 解:
m=150kg, α=37°,F=500N
l =5m,F阻=100N
(1)由功的公式 W = F l cosα有 :
WF = F l cosα= F l cos37° =2000J
WF阻= F阻l cos180°= - F阻l = -500J
WG = WN=0
(2)W合= WF + WF阻 + WG + WN
= F l cos37° - F阻l
=2000-500=1500J
(3)、(4)略
v
F
FN
f
θ
G

•
•
•
•
•
•
•
•
•
3.一位质量为m=60kg的滑雪运动员从高为h=10m的斜坡自由
下滑。如果运动员在下滑过程中所受到的阻力F=50N,斜坡
的倾角θ=30°,运动员滑至坡底的过程中,所受的几个力所
做的功各是多少?这些力所做的总功是多少?
解:滑雪运动员受到重力、支持力和阻力,
F
运动员的位移为:l=h/sin30°=20m,
FN
方向沿斜坡向下。
v
G
重力做功:WG=mglcos60°
θ
=60×10×20×1/2=6.0×103J
弹力做功:WN=Fnlcos90°=0
阻力做功:WF=Flcos180°
=-50×20=-1.0×103J
合力做功:W 总=WG+WN+WF=5.0×103J
例2、质量为m的物块放在光滑的水平面上,绳的一端
固定,在绳的另一端经动滑轮用与水平方向成α角、
大小为F的力拉物块,如图示,将物块由A点拉至B点,
前进S,求外力对物体所做的总功有多大?
解一:注意W=FS cosα中的S应是力的作用点的位移,
当物体向右移动s 时,力F的作用点既有水平位移S,
又有沿绳向的位移S,合位移为S合,
S合=2S cosα/2
W=F S合cosα/2 =FS(1+cosα)
F
F
α
A
s
S合
F
α
s
B
A
s
F
课堂讨论
2、滑动摩擦力一定做负功吗?
v0
滑动摩擦力对滑块做负功
滑动摩擦力对桌不做功
滑动摩擦力即可以
做正功,也可以做
负功,还可以不做
功。
Sm
m
v0
M
SM
滑动摩擦力f对m做负功 W1=- f Sm
滑动摩擦力f对M做正功 W2= f SM
一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为负功
课堂讨论
3、静摩擦力一定不做功吗?
A
F
B
静摩擦力对A做负功
W=-fS
A和B相对静止,一起加
速运动
静摩擦力对B做正功
W=fS
一对静摩擦力作功之和必定为零
课堂讨论
1、在斜面上由静止开始下滑的物体(所有
接触面都光滑)物体受到的各力是否做
功?做正功还是做负功?
结论:
FN
2
S
1 mg
1、重力对物体做正功
2、支持力对物体做负功
课堂讨论
4、作用力和反作用力做功一定是大小相等,
正负相反吗?
S
N
S
N
如下图A、B 两辆小车上各放一个强磁铁,各以速度V相向运
动,两磁体间的相互作用力对A车做
正
功,
------正------两磁体间的相互作用力对B车做
功
V
V
N
N
S
S
A
B
若用手按住B车,则相互作用力对A 车做正功,对B车不做 功
若如下图A、B 两辆小车上各放一个强磁铁,各以速度V相向
负
运动,两磁体间的相互作用力对A车做
功,
-------
两磁体间的相互作用力对B车做
V
S
N
A
负------V
N
功
S
B
若用手按住B车,则相互作用力对A 车做负功,对B车不做 功
课堂练习
关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的
是( B )
A、滑动摩擦力总是做负功
B、滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功
C、静摩擦力对物体一定做负功
D、静摩擦力对物体总是做正功
滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功、
做负功、甚至不做功(会举例说明)
课堂练习
5、质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀
速滑下,在通过位移s的过程中( B )
A.重力对物体做功mgs
B.重力对物体做功mgssin
C.支持力对物体做功mgscos
D.摩擦力对物体做正功,数值为mgssin
课堂练习
6、如下图所示,物体的质量为m=2kg,
滑轮的质量和阻力不计,今用一竖直
F F
向上的力F=12N向上拉,使物体匀速
上升h=4m的高度,则在此过程中拉
力所做的功是多少?
(取g=10m/s2)
WF  Fl  F  2h  12  4  2 J  96 J
要点:l为F的作用点发生的位移
方法二:等效法
WF  2  Fh  96 J
课堂练习
7、如图,一根绳子绕过高4m的滑轮(大小、
摩擦均不计),绳的一端拴一质量为10kg的
物体,另一侧沿竖直方向的绳被人拉住.若
人拉住绳子前进3m,使物体匀速上升,则人
拉绳所做的功为
A.500J
F
l2
B.300J
l1
C.100J
D.50J
C
等效法:化变力做功为恒力做功
课堂练习
(类似P5考题
8)
把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升
的最大高度是h,若物体的质量为m,所受
的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到
落回地面的全过程中( AD )
A、重力所做的功为零
B、重力所做的功为2mgh
C、空气阻力做的功为零
D、空气阻力做的功为-2fh
空气阻力做的功在数值上等于阻力与全
程物体路程的乘积
小
一、做功的两个必要因素
结
1、作用在物体上的力 F
2、物体在力的方向上发生一段位移 l cos 
二、功的一般计算公式 W  Fl cos 
三、功是标量,国际单位制中单位为J
四、功的正负的物理意义:
力对物体做正功,该力成为物体运动的动力
力对物体做负功,该力成为为物体运动的阻
力
五、总功的求法
1、先求每一个力所做的功,在求它们的代数