《4.2.2 机械功学案一解.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4.2.2 机械功学案一解.ppt（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、练习一、练习一、（1）什么是做功？）什么是做功？机械功的两个必机械功的两个必要因素是什么？要因素是什么？1、一个力力作用在物体上，且物体沿力的力的方向方向通过了一段距离距离，物理学上称这个力对物体做了机械功机械功，简称做了功做了功。2、做功的两要素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。（2）请针对）请针对“劳而无功劳而无功”、“垂直无垂直无功功”、“不劳无功不劳无功”三种不做功的情三种不做功的情况，分别举出例子进行说明。况，分别举出例子进行说明。“劳而无功劳而无功”：小孩向上提书包，：小孩向上提书包，但没有提起。但没有提起。此时虽然有竖起向上的此时虽然有竖起向上的拉力作用，但书包在
2、该力的方向并没拉力作用，但书包在该力的方向并没有通过距离，所以不作功。有通过距离，所以不作功。“垂直无功垂直无功”：某人提着水桶在水平地面上匀速走动。某人提着水桶在水平地面上匀速走动。人人对水桶有竖直向上的拉力作用，但水桶水对水桶有竖直向上的拉力作用，但水桶水平运动的方向与这个拉力的方向垂直，因平运动的方向与这个拉力的方向垂直，因而在这个拉力的方向上并没有通过距离，而在这个拉力的方向上并没有通过距离，所以不作功。所以不作功。“不劳无功不劳无功”运动员把铅球推出去。运动员把铅球推出去。当铅球离开手之后，当铅球离开手之后，虽然有通过距离，但此时人对铅球已经没虽然有通过距离，但此时人对铅球已经没有了
3、力的作用，所以人对铅球没有作功。有了力的作用，所以人对铅球没有作功。（3）功的大小等于什么？用公式表示）功的大小等于什么？用公式表示为？机械功的单位是什么？用符号表为？机械功的单位是什么？用符号表示为？示为？练习二、练习二、重为重为50牛的石块，下落牛的石块，下落5米，重力做功多少焦米，重力做功多少焦？已知已知G=50牛牛 h=5米米求重力做功求重力做功W？解：解：W=Gh=50牛牛 5米米=250焦焦答：重力答：重力G做功做功250焦。焦。G50牛G50牛h5米练习三、练习三、质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了面匀速
4、前进了10米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的的0.2倍。倍。问问：（：（1）请画出受力分析）请画出受力分析 （2）物体所受重力为多少牛？支持力为多少牛？物体所受重力为多少牛？支持力为多少牛？（3）物体所受滑动摩擦力为多少牛？）物体所受滑动摩擦力为多少牛？（4）水平拉力为多少牛？）水平拉力为多少牛？（5）水平拉力做功为多少焦？）水平拉力做功为多少焦？（6）重力和支持力有没有做功？为什么？）重力和支持力有没有做功？为什么？（7）如果本题中粗糙水平面变为光滑的冰面，拉力）如果本题中粗糙水平面变为光滑的冰面，拉力做功会不会变化？为什么？做功会不会变化？为什么？F 粗
5、糙粗糙F 光滑光滑练习三、练习三、质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了匀速前进了10米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的0.2倍。倍。（1）请画出受力分析）请画出受力分析 物体在竖直方向受到重力物体在竖直方向受到重力G和地面对它的支持力和地面对它的支持力N的作的作用。用。物体在水平方向受到向右拉力物体在水平方向受到向右拉力F和滑动摩擦力和滑动摩擦力f的作用。的作用。其中其中G和和N是一对平衡力，是一对平衡力，F和和f是一对平衡力。是一对平衡力。所以所以NG，Ff。F 光滑光滑N GF
6、 粗糙粗糙f练习三、练习三、质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了面匀速前进了10米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的的0.2倍。倍。（2）物体所受重力为多少牛？支持力为多少牛？物体所受重力为多少牛？支持力为多少牛？已知已知m=200千克，求重力（设物体所受重力为）千克，求重力（设物体所受重力为）G支持力（设物体所受支持力为）支持力（设物体所受支持力为）N解：解：G=mg=200千克千克9.8牛牛/千克千克=1960牛牛 N=G=1960牛牛答：物体所受重力为答：物体所受重力为1960牛，
7、牛，支持力为支持力为1960牛。牛。已知数据代入已知数据代入待求物待求物理量理量公式公式最终结果最终结果N GF 粗糙粗糙f错在哪？解：解：G=mg=200千克千克9.8牛牛/千克千克=1960牛牛 答：物体所受重力为答：物体所受重力为1960牛，支持力为牛，支持力为1960牛。牛。错在哪？解：因为解：因为 G=mg 所以所以 G=200千克千克9.8牛牛/千克千克=1960牛牛 因为因为 N=G 所以所以 N=1960牛牛 答：物体所受重力为答：物体所受重力为1960牛，支持力为牛，支持力为1960牛。牛。未知物理量的求出必须有其计算过程。未知物理量的求出必须有其计算过程。待求物理量的等式右
8、侧应先写公式，再写数据。待求物理量的等式右侧应先写公式，再写数据。质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了沿水平地面匀速前进了10米，物体受到的滑动摩米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的擦力是物体重力的0.2倍。倍。（3）物体所受滑动摩擦力为多少牛？）物体所受滑动摩擦力为多少牛？求：（设滑动摩擦力为求：（设滑动摩擦力为)f 解：解：f=0.2 G=0.21960 牛牛=392 牛牛答：物体所受滑动摩擦力为答：物体所受滑动摩擦力为392 牛。牛。此处此处“已知已知G=1960G=1960牛牛”可省略可省略N GF 粗糙粗糙f练习三、练
9、习三、质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了沿水平地面匀速前进了10米，物体受到的滑动摩米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的擦力是物体重力的0.2倍。倍。（4）水平拉力为多少牛？）水平拉力为多少牛？设水平拉力为设水平拉力为F。（如图所示）（如图所示）因为物体在水平方向保持平衡，所以因为物体在水平方向保持平衡，所以 F=f=392 牛牛 答：水平拉力为答：水平拉力为392 牛。牛。N GF 粗糙粗糙f练习三、练习三、质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了面匀速前
10、进了10米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的的0.2倍。倍。（5）水平拉力做功为多少焦？）水平拉力做功为多少焦？已知：已知：F=392 牛牛，s=10米米 求：求：W（设水平拉力做功为（设水平拉力做功为W）解：解：W=Fs=392牛牛10米米 3920焦焦 答：水平拉力做功答：水平拉力做功3920焦。焦。N GF 粗糙粗糙fN GF 粗糙粗糙f10米米练习三、练习三、质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了匀速前进了10米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力
11、的0.2倍。倍。（6）重力和支持力有没有做功？为什么？）重力和支持力有没有做功？为什么？都没有做功。都没有做功。因为重力和支持力在竖直方向，而物体是水平运动的，因为重力和支持力在竖直方向，而物体是水平运动的，所以物体的运动方向和以上两力方向垂直，垂直无功。所以物体的运动方向和以上两力方向垂直，垂直无功。N GF 粗糙粗糙fN GF 粗糙粗糙f10米米练习三、练习三、质量为质量为200千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水千克的箱子，在水平拉力的作用下，沿水平地面匀速前进了平地面匀速前进了10米，物体受到的滑动摩擦力是米，物体受到的滑动摩擦力是物体重力的物体重力的0.2倍。倍。（7）如果本题中粗糙
12、水平面变为光滑的冰面，拉力）如果本题中粗糙水平面变为光滑的冰面，拉力做功会不会变化？为什么？做功会不会变化？为什么？不会。不会。因为拉力因为拉力F不变，距离不变，距离s也不变，因为拉力也不变，因为拉力F与距与距离离s的乘积做功的乘积做功W也不变。也不变。N GF 光滑光滑fN GF 光滑光滑f10米米练习四、练习四、（1）某同学将重）某同学将重50牛的书包提起至牛的书包提起至0.5米的高度，他的拉米的高度，他的拉力有没有做功？为什么？做了多少功？力有没有做功？为什么？做了多少功？做功。做功。该同学对书包施以竖直向上的拉力，并且书包在这个力该同学对书包施以竖直向上的拉力，并且书包在这个力的方向上
13、上升的方向上上升0.5米，所以他的拉力做功。米，所以他的拉力做功。如图已知：如图已知：s=h=0.5米米 F=G 50牛牛 求求 W 解：解：W=Fs=50牛牛 0.5米米=25焦焦 答：他的拉力做了答：他的拉力做了25焦功。焦功。FG50牛FG50牛h0.5米练习四、练习四、（2）该同学提着书包在水平地面上匀速行走）该同学提着书包在水平地面上匀速行走100米，他的拉力有没有做功？为什么？做了多少功米，他的拉力有没有做功？为什么？做了多少功？不做功。不做功。因为他对书包的拉力竖直向上，书包的运动因为他对书包的拉力竖直向上，书包的运动方向是水平的，所以垂直无功。方向是水平的，所以垂直无功。FG5
14、0牛FG50牛G50牛G50牛100米练习四、练习四、（3）他提着书包登上）他提着书包登上3米米高的二层楼，他的拉力有高的二层楼，他的拉力有没有做功？为什么？做了没有做功？为什么？做了多少功？多少功？做功。做功。该同学对书包施以竖该同学对书包施以竖直向上的拉力，并且书包直向上的拉力，并且书包在这个力的方向上上升在这个力的方向上上升3米，所以他的拉力做功。米，所以他的拉力做功。如图已知：如图已知：s=h=3米米 F=G 50牛牛求：求：W解：解：W=Fs=50牛牛 3米米 =150焦焦答：他的拉力做功答：他的拉力做功150焦。焦。练习五、判断题正确的选对，错误的写练习五、判断题正确的选对，错误的
15、写出理由或反例。出理由或反例。（1）作用在物体上的力越大，该力作功）作用在物体上的力越大，该力作功越多。越多。错误。错误。如果该物体没有运动，则不做功。（劳如果该物体没有运动，则不做功。（劳而无功）而无功）如果力的方向和物体运动方向垂直，则如果力的方向和物体运动方向垂直，则不做功。（垂直无功）不做功。（垂直无功）根据根据W=Fs，如果力增大，但，如果力增大，但s减小，则减小，则有可能做功不增大。有可能做功不增大。练习五、判断题正确的选对，错误练习五、判断题正确的选对，错误的写出理由或反例。的写出理由或反例。（2）物体在力的方向上通过的距离）物体在力的方向上通过的距离越大，做功越多。越大，做功越
16、多。错误。错误。根据公式根据公式W=Fs，如果通过距离越大，如果通过距离越大，但力反而减小，有可能做功不增大。但力反而减小，有可能做功不增大。练习五、判断题正确的选对，错误练习五、判断题正确的选对，错误的写出理由或反例。的写出理由或反例。（3）力对物体做功一定时，用力越）力对物体做功一定时，用力越小，物体移动距离越小。小，物体移动距离越小。错误。错误。根据公式根据公式W=Fs，因为做功，因为做功W不变，不变，若用力若用力F减小，则移动距离减小，则移动距离s增大。增大。另外，如果力的方向发生改变，则另外，如果力的方向发生改变，则有更复杂的情形出现。有更复杂的情形出现。练习五、判断题正确的选对，错
17、误练习五、判断题正确的选对，错误的写出理由或反例。的写出理由或反例。（4）人推车，车没动，人对车子没）人推车，车没动，人对车子没有做功。有做功。正确。正确。练习五、判断题正确的选对，错误练习五、判断题正确的选对，错误的写出理由或反例。的写出理由或反例。（5）运动员用）运动员用100牛的力把足球踢牛的力把足球踢出去出去50米，运动员对足球做功为米，运动员对足球做功为500焦。焦。错误。错误。足球运动足球运动50米时，运动员对足球已米时，运动员对足球已经没有力的作用。所以该题条件不经没有力的作用。所以该题条件不足，无法判断。足，无法判断。练习五、判断题正确的选对，错误练习五、判断题正确的选对，错误
18、的写出理由或反例。的写出理由或反例。（6）作用在物体上的拉力为）作用在物体上的拉力为100牛，牛，物体沿水平方向前进物体沿水平方向前进3米，则拉力对米，则拉力对物体做功物体做功300焦。焦。错误。错误。如果拉力方向和物体运动方向不同，如果拉力方向和物体运动方向不同，则不能做则不能做300焦功。焦功。练习六、一位同学利用定滑轮将重为练习六、一位同学利用定滑轮将重为5牛的牛的国旗升到顶端。已知旗杆高国旗升到顶端。已知旗杆高10米，定滑轮米，定滑轮的重力为的重力为5牛。那么，拉力做的功为多少焦牛。那么，拉力做的功为多少焦？如图所示：如图所示：已知国旗重力已知国旗重力G=5牛，上升高度牛，上升高度h=
19、10米。米。因为所用定滑轮因为所用定滑轮,所以拉力所以拉力F=G=5牛牛,s=h=10米。米。解：解：W=Fs=5牛牛 10米米=50焦焦 答：拉力做功答：拉力做功50焦。焦。或者写成如图所示：如图所示：已知国旗重力已知国旗重力G=5牛，上升高度牛，上升高度h=10米。米。设拉力为设拉力为F，在拉力方向通过距离为，在拉力方向通过距离为s求：拉力做功求：拉力做功W解：解：F=G=5牛牛 s=h=10米米 W=Fs=5牛牛 10米米=50焦焦答：拉力做功答：拉力做功50焦。焦。练习七、练习七、如图所示，物体重如图所示，物体重180牛，动滑轮牛，动滑轮重重20牛，绳重和摩擦不计在拉力牛，绳重和摩擦不
20、计在拉力F的作用的作用下，物体正以下，物体正以01米秒的速度匀速上升米秒的速度匀速上升求：求：(1)拉力拉力F；(2)2分钟时拉起绳子的长分钟时拉起绳子的长度度(假设绳子足够长假设绳子足够长)；（；（3）拉力）拉力F作功作功多少？多少？如图所示如图所示（1）已知）已知G滑滑20牛牛,G物物=180牛牛因为是动滑轮因为是动滑轮所以所以F2=G滑滑+G物物 =20牛牛+180牛牛=200牛牛F=0.2F2=0.2 200牛牛=100牛牛F2=G滑滑+G物物F=0.2F2如图所示如图所示（2）已知）已知v=0.1米米/秒，秒，t=2分分=120秒秒设物体升高设物体升高h，拉起绳子拉起绳子s。h=vt=0.1米米/秒秒 120秒秒=12米米因为是动滑轮因为是动滑轮所以所以s=2h=2 12米米=24米米答：答：2分钟时拉起绳子分钟时拉起绳子24米长。米长。F2=G滑滑+G物物F=2F2（3）求拉力做功）求拉力做功W 解：解：W=Fs=100牛牛 24米米2400焦焦 答：拉力做功答：拉力做功2400焦。焦。