明白不做功的三种情况

1.明白不做功的三种情况

A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”.

B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情

况叫“不劳无功”.

C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.

2.在分析做功情况时还应注意以下几点

A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.

B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指

出是哪一个力对哪一个物体做功.

C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.

比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh;

在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs.

3.注意事项一

A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.

B.F与s的方向应在同一直线上 (比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到

山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)

C.做功的多少,由W＝Fs决定,而与物体的运动形式无关.

4.注意事项二

A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.

B.由P＝W/t变形为P＝F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.

理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系

5.功的原理使用任何机械都不省功.

A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W

人对机械＝W

机械对物体

＝W

手

或 W

总

＝W

有

.

B.对于实际机械:W

人对机械(W

总

)>W

机械对物体

(W

有

)或W

总

＝W

有

＋W

额

.

6.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.

A.有用功(W

有

) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).

求有用功W

有

,要看使用机械的目的.

①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W

有

＝Gh；

②对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W

有＝f

阻

s

物

.

B.总功 (W

总) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W

总

＝Fs.(F为直接作用在机械上的力)

C.额外功(W

额

) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的

重而言,W

额＝G

轮

h.

7.计算机械效率的各种变形式.

A.在竖直方向上提升物体,η＝＝＝＝ (对于杠杆:n＝s/h＝；对于滑轮组:n＝s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度)

注:若只计动滑轮的重,则F＝(G+G轮)/n,机械效率η还可等于,即η＝ .

B.在水平方向上拉动物体,η＝＝ (s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的

距离)

8.如何提高机械效率?

由η＝＝可知:

A.当W

有一定时,减少W

额

,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重；绳与轮

之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率.

B.当W

额一定时,增加W

有

,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所

提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高.

总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.

C.注意事项

①机械效率与功率的区别

功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.

②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.

一、计算题(本题包含24小题，每题？分，共？分)

1．(05南宁市)一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速

度表如图所示。

求：⑴轿车行驶的速度是多少米/秒？

⑵在2min内轿车行驶的路程是多少千米？

⑶若轿车发动机提供的牵引力为F＝1600N，则轿车通过上述路程

牵引力做的功为多少焦

2．(04长沙)2004年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×103N，问：

（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？

（2）小汽车引力所做的功是多大？

（3）小汽车此时的功率是多大？

3．(04四川)某电梯公寓楼高约40m，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104m3，还需要使用其他建筑材料3.5×104t，混凝土密度为2.5×103kg/m3，取g=10N/kg。求：

（1）已知自来水密度为1×103kgm/m3，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大的压强？

（2）若每天要把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少应对水做多少功？