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第1节 功
第十一章 功和机械能
1.知道功的含义及做功的两个必要因素。
2.掌握功的计算公式和功的单位。
用叉车搬运货物时，叉车把货物从地面提升到一定的高度。叉车用力托起货物，使货物在这个力的方向上发生了位置的移动。我们看到了叉车工作的成效。
可见，机械在工作时可以产生相应的“成效”，那么在物理学中，怎么描述这种成效呢
1.力学中的功
F
s
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
叉车举高货物
支持力对货物做了功
知识点一：功
F 对小车做了功
Ｆ
F支
G
F阻
哪个力的作用对小车做了功？
v
2.做功的两个必要因素
①作用在物体上的力
②物体在力的方向上移动的距离
正确理解做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上移动的距离，是做功的两个必要条件，两者缺一不可。
（1）做功的两个必要因素具有同体性，即力所作用的“物体”和在力的方向上移动距离的“物体”必须是同一个物体。
（2）做功的两个必要因素具有同时性，即“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上移动的距离”必须对应于同一段时间。
3.不做功的三种情况
（1）有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离。
F≠0 s＝0 （劳而无功）
举着不动
没推动
（2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。
（不劳无功）
冰壶在平滑的冰面上滑行
踢出去的足球在草地上滚动过程中
F =0 s ≠ 0
（3）有力作用在物体上，也有距离，但是力和距离是垂直的。
F≠ 0 s≠ 0
（垂直无功）
背着书包在水平路面上行走
有力对书包做功吗？
叉车举着货物在水平方向上移动
叉车对货物做功了吗？
想一想：图中哪些力做了功？
物体在推力作用下沿斜面向上移动S的过程中，做了功的力有________________。
F推
S
f阻
G
F支
F推
f阻
G
知识点二：功的计算
力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功＝力×距离
W = Fs
2.公式
F
F
s
1.功的大小
F 表示力 ，s 表示沿力的方向移动的距离，W 表示功。
W = Fs
1 J＝1 N m
1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1J 。
3.功的单位
在国际单位制中：力F的单位是牛（N），距离s的单位是米（m） ，则功W的单位是牛 米，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是 J。
纪念英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳而命名。
W = Fs
4.力与距离的计算
已知做功多少和物体在力的方向上移动的距离，可求出力的大小。
已知做功多少和力的大小，可求出物体在力的方向上移动的距离。
注意：
1.式中物理量全部用国际单位制。
2.力F与距离s具有对应性：即距离s是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上；
3.F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。
5.关于W=Fs的说明
当力和距离反向时叫克服某个力做功；
当力和距离同向时叫某个力做功。
推力做的功：W1=________;
克服阻力做的功：W2=____;
克服重力做的功：W3=_____;
支持力做的功：W4=_______;
例题：目前，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工(如图)。
(1)把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高的楼顶，
竖直向上的拉力做了多少功
(2)依据需要，又将这个构件沿水平方向匀速移动
了3m。在水平运动阶段，竖直向上的拉力又做了
多少功 g取10N/kg。
解(1)构件在竖直方向上做匀速直线运动，构件所受的拉力与重力大小相等，即
F=G=mg=1.5 ×103 kg× 10 N/kg=1.5 × 104N
构件在竖直方向上移动的距离s=30 m，所以，拉力做的功
W=Fs=1.5×104N×30 m=4.5 ×105J
(2)拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m，但在竖直方向上没有移动距离，即s'=0。所以，拉力做的功
W'=Fs'=0
在竖直上升阶段，拉力做的功为4.5×105J。在水平运动阶段，拉力做的功为0。
力学中的功
含义
功
功的计算
做功的两个必要因素
公式：W=Fs
单位、符号、物理意义
不做功的三种情况
简单计算
A. 甲：球被踢出后，在空中飞行的过程
B. 乙：拉车使车向前运动
C. 丙：推箱子但没有推动
D. 丁：提着滑板在水平路面上前进
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1. 生活处处有物理。下列情景中，人施加的力对物体做功的是（ ）
B
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
2. 小荣用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物
体在同一水平面上运动，两次运动的 图像如
图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为、 ，
相等时间内所做的功分别为、 ，则它们的关系正确的是（ ）
A
3.质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的路线匀速前进，将原木拉到了3000 m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 N。求马的水平拉力做的功。
解：雪橇在做匀速直线运动，根据二力平衡可得：
F=f=800N，
马的水平拉力做的功：
W＝Fs＝800N×3000m＝J。
C
A. 两种上楼方式，人克服重力做功相等
B. 乘甲电梯过程中，电梯对人没有摩擦力
C. 乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
D. 乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
4.某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法错误的是（ ）

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