功[要点导学]1、功的定义式 W=F·lcosα,它是计算功的基本公式,不仅适用于恒力做功的计算,同时也适用于变力做功的计算,但由于中学数学知识的限制,中学阶段仅适用于恒力做功的计算,式中 l 是指以地面为参考系的位移,α 是力 F 位移 l 的夹角
当 α=π/2 时,W=0,这时 F 与 l 垂直,力 F 不做功;当 α<π/2 时,W>0,力 F 做正功,F 起动力作用;当 π/2<α≤π 时,W<0,力 F 做负功,F 起阻力作用
2、一个力对物体做负功,也可以说成物体克服这个力做功
竖直向上抛出的球,在上升过程中,重力对球做了-6J 的功,也可以说成
3、功是标量,没有方向,但有正负
当物体在几个力作用下发生一段位移 l 时,这几个力对物体所做的总功,等于 代数和,也等于__________所做的功
4、如果一个物体在变力作用下运动,可以用微元法来计算变力所做的功
先把轨迹分成___________小段,每小段都足够小,可认为是直线,而且物体通过每小段的_______足够短,在这样短的时间里,力的变化________,可以认为是恒定的
对每小段可以用公式 W=Flcosα 计算,最后把物体通过各个小段所做的功加在一起,就是变力在整个过程中所做的功
[范例精析]例 1 如图所示,水平面上有一倾角为 θ 的斜面,质量为 m 的物体静止在斜面上,现用水平力F 推动斜面,使物体和斜面一起匀速向前移动距离 l,求物体所受各力做的功各是多少
解析 先作出示意图,再对斜面上的物体受力分析:重力 mg,弹力 N=mgcosθ,静摩擦力 f=mgsinθ,它们都是恒力
WG=mglcosπ/2=0, WN=Nlcos(π/2-θ)=mglsinθcosθWf=flcos(π-θ)=- mglsinθcosθ拓展 这三个力对物体做的总功 WG+WN+Wf=0,也可以先求三个力的