怎样判断物体是否做功

其中考试已经结束了，现在很多同学已经开始接触到了宫这个概念，那在这一节里边上来的第一个点就是判断物体是否做工，也是一个重点难点。那今天呢，咱们来讲一下三步来解决判断物体是否做工的问题。 首先我们先来看第一步，就是我们要确定是否有力，如果有力，确定力的方向。第二步确定是否有移动距离，如果有距离，确定距离的方向。 第三步就是来判断力的方向和距离的方向是否垂直，如果是垂直的则无功，如果是不垂直的则有功，非常的简单。那下面呢，咱们用一个题来练习一下， 如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做工的事。我们先来看 a 镜 指的小车在拉力的作用下向前运动。好，我们问这三个问题，第一，有力吗？题干当中说了，在拉力的作用下，所以说有力，那力的方向呢？是沿绳的方向，也就是沿斜向右上方。 第二个问题，物体移动距离了吗？移动了，向前运动，那距离的方向呢？是水平向右的，那我们发现有力有距离，而且力的方向和距离的方向并不垂直，所以他有功没问题。 b。 班而未起有力吗？ 体感当中说了斑说明有力，力的方向是向上的，有距离吗？为其说明是没有移动距离，所以此时有力无距离无功。 c、 同地面提起小桶，在路上匀速前进，这个 之后同学们要区分好，它里边包含着两个运动过程，一个是从地面上提起小桶的过程，一个是在路上与您所前进的过程。我们需要分别来分析一下， 在提起的过程当中呢，人对小腿有力吗？有力，力的方向是向上的，有距离吗？有距离。提起小腿吗？所以距离的方向也是向上的，有力，有距离，而且方向他不垂直，那就有功。 好，我们再来看前进的这个过程，人对小桶有力吗？有力，力的方向是向上的，有距离吗？有距离，小桶也在向前运动，所以小桶的距离也是向前的。 此时有力，有距离，但是力的方向和距离的方向垂直了，所以无功。 d。 将杠铃上 上举起并停留了三秒。这个时候我们也要分两个阶段，一个是向上举起的过程，一个是停留三秒的过程。好，我们先来看向上举起的过程，向上举起时有力吗？ 有力。举吗？力的方向呢？是向上，有距离吗？有距离。举起也是方向向上的，有力，有距离。力的方向和距离的方向并不垂直，那叫有功。 停留三秒的时候有力吗？有力，人依然举着杠铃，所以说人对杠铃的力方向依然是向上的，有距离吗？此时杠铃没有移动距离，所以此时有力。无距离就是蜈蚣。 所以该提问，人对物体始终没有做工的事，所以应该选二 b。 同学们只要掌握了这个步骤，就可以完美的解决了这个问题了，同学们学会了吗？

什么是公公？这个字大家并不陌生，从我们牙牙学语的时候，父母就会教导我们长大以后要用功读书。等我们到了读书的年纪，会经常听到父母对我们说，还不快去用功读书。 于是我们背起书包走路去上学，回家时又背回了很多的书。你可能认为你已经用了很多的功了，但是不好意思，从物理的角度来说，上下学的整个过程中，你并没有做任何功。 在物理学中，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， 这个力的作用显示了成效。力学上就说这个力做了功。举个例子来说，在向前推车的时候，是 对车的推力，方向是向前的，小车也在力的作用下向前运动了一段距离，这个推力就显示出了成效。我们就说这个推力对小车做了功。 再比如，从包里拿出零食的时候，手对零食的力是向上的，零食也在手的作用下向上升高了，这个力也显示出了成效。那么我们也说这个力对零食做了功。 所以要说做工，就一定要满足两个条件，第一个条件就是作用在物体上的力，工是力做的工，所以木有了力，当然也就木有工啦。 比如说一脚踢开了一个足球，那足球在天上飞的时候，受不受到霹雳做的攻呢？当然是没有啦，当 足球离开脚了以后，足球就不受脚对他的踢力了，没有踢力了，当然也就没有踢力做的功了。而这时足球还会向前飞行，完全就是因为足球的惯性了。 第二个条件就是物体在立的方向上移动的距离在做工的世界里，没有距离就没有工。 比如说你正在推一辆陷进雪堆里的车子，显然你对车子施加力，看起来你好像费了很多劲，但是你施加的力并没有使车子有半点移动，那么对不起，你的推力并没有对车子做任何功。 那就我们背着书包走在上学的路上，有肩膀对书包向上的力，还有向前走过的距离。为什么还说没有对书包做 功呢？因为还有一点就是物体一定要在力的方向上有移动的距离，才可以说力对物体做了功。背书包走在路上，虽然有肩膀对书包向上的力，虽然有向前走过的距离，但是力是向上的， 而书包是水平移动的，利于移动的方向是相互垂直的，所以你的支持力并没有对书包做工。好啦，这回知道在物理学中要怎样做工了吧？ 首先就是要有作用在物体上的力，而且还要物体在力的方向上移动的距离。呦， 拜拜！ 我们来看下这道题。 在如下所示的四个情境中，人对物体做了公的事， a b c a。 提着水桶在水平地面上匀速前进 b。 扛着米袋慢慢爬上楼梯 c。 用力推汽车，汽车没动 d。 举着杠铃原地不动。 力学中的功有两个必要因素，作用在物体上的力。物体在力的方向上通过的距离。 不做工。有三种情况，一、有力无距离，如推而未动，班而未起。二、有距离无力，如物体靠惯性运动。 三、立的方向与物体运动方向垂直。 a。 属于第三种情况，拉力方向与水桶的运动方向垂直不做工。 cd 属于第一种情况，有力无距离不做功。 b 中肩膀对米带的支持力竖直向上，米带也向上运动，支持力对米带做了功，故选 b。 下面我们一起看一下。立二上课预备铃响，小虎一口气从一楼跑上二楼，后进二楼平台跑进教室。 这个过程中小虎克服自己重力做工的事。 a。 整个过程， b 从一楼跑上二楼 c 经二楼平台跑进教室 d。 无法判断 力学中的功有两个必要因素，作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离。小虎从一楼跑上二楼， 小虎在重力的方向上移动了距离。该过程小虎克服自己重力做了功，经二楼平台跑进教室。因为是水平移动，小虎在重力的方向上没有移动距离，该过程小虎没有克服重力做工，故选 b。 公的计算， 我们用一个人能打几个来衡量一个人的功夫如何，用一个人一生之中能做多少好事来衡量一个人的功德多少。那物理学中的功又该如何衡量，如何计算呢？ 我们已经知道了，力和严厉的方向上移动的距离是做工不可缺少的两个因素，所以像这样 推着箱子往前走，推的力越大，箱子沿力的方向移动的距离越长，这个推力做的工也就越多。 公用字母 w 来表示，如果利用 f 表示物体严厉的方向通过的距离，用 f 表示，那么公就可以表示为作用力跟物体严厉的方向通过的距离的成绩，也就是 w 等于 f s。 接下来再看看公的单位，立的单位是牛顿，距离的单位是米，公的单位就是牛米拉。不过为了纪念娇尔大神在物理学中的突出贡献，我们把公的单位叫做娇尔拉， 简称胶，所以一牛米就等于一胶。公式单位都知道了，那咱们就赶紧算一个试试吧！如果驾车出 油时，汽车突然坏在半路了，学习的机会就来了，用五百牛的力向前将汽车推行了一百米，之后，松开汽车，汽车又自己向前移动了一米。那么推力对汽车做了多少功呢？ 与我们的公式 w 等于 fs 计算一下，这里向前的推力是五百牛，眼力的方向的距离是一百米，把他们直接带入公式就可以得到 w 等于五百牛，乘以一百米，也就是五万焦啦。 而之后虽然汽车又向前移动了，但是已经离开了双手没有受到推力啦，也就没有推力做的功啦。简单吧， 打铁趁热再来一个。放学回家坐上电梯，上到三楼，上升五米， 对书包向上的支持力是两百牛。在楼道里走了两米，终于到家了，现在赶紧来算一算，你对书包的支持力，对书包一共做了多少功呢？ 咱们先来看坐电梯的时候，根据公式 w 等于 fs， 你对书包向上的支持立为两百牛，书包随着你和电梯一起向上移动了五米，带入公式中，就可以算出做的公 w 等于两百牛，乘以五米，一共是一千交。 接下来看看在楼道里的时候吧，向上的支持力是两百牛，在楼道里水平运动了两米，哎，离合通过的距离是垂直的，那就没做工喽。所以整个过程就只有在电梯里的时候，支持力才对书包做了功，也就是 总共为一千焦。一定要注意，在楼道里的时候，力与通过的距离是垂直的，所以是不做工的哟， 好啦，练了这么多，你应该也小有收获了吧，赶紧去看看平时在生活中需要做的工有多少吧，拜拜！ 我们来看下这道题。一个人用同样大小的力沿水平方向拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功， a。 在粗糙地面上做工较多 b。 在光滑地面上做工较多 c。 两次做工一样多 d。 条件不足，无法计算。 有体可知，在光滑水平面上和粗糙水平面上拉力大小相同，移动距离相同。根据公式 w 等于 fs 可知，在两种情况下做工应该是相同的，所以答案应该是 c。 下面我们一起看一下。立二，一只种五百牛的箱子放在水平地面上，假学生用一百牛的水平力将箱子水平移动十米， 乙学生把这只箱子匀速提高两米，那么他们做工的大小是 a。 相等 b。 假学生做工多 c。 乙学生做工多 d。 条件不够，无法确定。根据做工的公式 w 等于 fs。 可知， 假同学做工 w 假等于 fs 等于一百牛，乘以十米等于一千交。乙同学做工 w， e 等于 g， h 等于五百牛，乘以两米等于一千交， 所以 w 加等于 w e。 甲、乙同学所做的工是相等的，所以答案是 a。 有用工和额外工。自古以来，人类已经发明并学会了使用了各种各样的工具来帮助我们生产，有的是省力的，有的是省距离的， 但是通过公的原理的实验，我们已经得出结论，任何机械都不能省工，甚至还要多做出一点 工。那这些多做的工到底都去哪了呢？再回忆一下工的原理的实验吧。在做实验时，用拉力向上拉起重物， 但是同时也拉起了滑轮，所以拉力不仅要对重物做工，对滑轮也做了功，对绳子也做了功，同时还要克服动画轮轮轴处产生的摩擦力做工， 我们使用这个动滑轮的目的就是要将这个重物抬高嘛，于是我们就要拉动绳端在做的这些弓之中 是重物上升时所做的工，是有用的，是必须要做的，我们把这部分工叫做有用工，一般记为 w 有用，而在提升重物时，不可避免料客服动行人本身的重力、 绳子的重力和摩擦力。做工，我们就必须除了做有用工以外，再做一些工，这部分工就叫做额外工，而有用工和额外工的总和就叫做总工啦， 写成公式也就是 w 总等于 w 有用加 w 额外。刚才是动滑轮，现在我们再来看看使用其他简单机械的时候，会不会也有额外功能。 比如说我们在使用杠杆将这寸雕塑翘起来的时候，我们在杠杆这一端做的工就是总工啦， 而我们的目的要将雕塑抬高，同样克服雕塑自身的重力，使雕塑上升时所做的工是有用的，是必须要做的，所以这部分工就是有用工。而在抬起雕 的同时，也是不可避免料客服支点处的摩擦力做工，这部分工就是额外工啦，而总工就等于有用工加上额外工， 再来一个斜坡试试。我们现在用这个斜坡将这份雕塑抬到车上去，我们对雕塑的推力做的功就是总共啦。我们的目的同样是要将雕塑抬高，克服雕塑自身的重力，使雕塑上升时所做的功是有用的。 而在抬起雕塑的同时，也是不可避免料克服雕塑与斜坡间的摩擦力。做工这部分工就是额外工，总工依然等于有用工加上额外工。 看来无论是用什么工具，在使用时都是无法避免额外功啊。那究竟应该怎样挑 挑选最合适的机械呢？敬请期待吧！ 工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼， 在滑轮组上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后，工人提升同样的重物到同样的高度时所做的。 a。 有用功减小，总功不变 b。 有用功增加，总共增加 c。 有用功不变，总功减小 d。 有用功减小，总功减小。我们知道，根据功的原理，任何机械都不能省功，在我们利用机械做工的过程中，都不可避免的要做俄 外公，而一般情况下，额外公都来自于机械本身的重力和在使用过程中产生的摩擦力。 工人在滑轮组上加了润滑油，就可以通过减小摩擦的方法减小额外功了。而总功等于有用功加上额外功。所以将重物提升相同的高度，有用功不变，总功减小。答案选 如图所示。用华伦组提升重物时，重八百牛的物体匀速上升了一米， 一只拉绳子的力 f 为五百牛，则提升重物的过程中， a。 绳子自由端被拉下三米， b 做的有用功 是八百交， c 拉力 f 的总共是一千交， d 使用华伦组的额外功是八百交。 我们知道这样使用滑轮阻石，相当于有两段绳子在拉着动滑轮和重物，每段绳上都只有一半的力， 而绳端移动的距离应是重物的两倍，所以绳子自由端就是移动了两米，因为我们的目的是要将重物抬高，有用功就是克服重物的重力，将重物抬高所必须做的功就是记乘以 h， 八百牛乘以一米等于八百交。而总工就是人在绳端做的工，就是 f 乘以 s 等于五百牛乘以两米等于一千交。额外工等 总共减去有用功等于两百交。所以答案就是 bc 公的原理。哎呀呀呀呀，果然使用了杠杆、轮轴、八轮等机械，干起活来可真是事半功倍呀，不一会我就大功告成了。 大功告成我看没有立办，功倍倒是真的。此话怎讲？就是说我们使用机械虽然可以省力，但却要做更多的功，真的假的，省力却不省功？看你半信半疑的样子，做个 实验你就明白了。先来个杠杆的，准备好一个弹簧侧立，记一把刻度尺，一个重物，一个这样的杠杆，再准备一个这样的表格。实验开始 用弹簧侧立计直接拉着重物缓慢的提高一定的高度，记录下弹簧侧立计的市数和重物上升的高度， 再将重物挂在杠杆这里，然后把弹簧侧立计勾在这里，通过杠杆缓缓的将重物抬高相同的高度，然后记录下侧立计的事数和侧立计上升的高度， 分别计算出两次拉力所做的功。这么看，果然用杠杆的时候 后做的功更多一些啊，那会不会是只有杠杆才这样呢？别急啊，实验还没完呢，现在咱们换上动滑轮，再来一次，用动滑轮将物体也抬高同样的高度。 再次记录下弹簧侧立计的市数和侧立计上升的高度，计算出拉力做的工。 比较一下，第三次利用动滑轮时，拉力做的功还是比第一次直接提高时的要多了一些。看来使用机械虽然能够省力，但确实无法省功啊。 不光是动滑轮，科学家们通过大量的实验表明，使用任何机械都不能省工，这就是工的原理。 为什么机械不能省工呢？那我们多做的工又到底去了哪呢？预知后事如何？请看下回。 以下机械哪些可以省工？ a。 杠杆 b。 动滑轮 c。 电滑轮 d。 以上均不可以。 根据公的原理可以知道任何机械都不能省公，所以答案应该是 d。

科技、教育、艺术跨界融合，欢迎来到科学西游记，今天你做工了吗？ 提起中国功夫，我们每个人都会感到心潮澎湃，因为他是中华民族智慧的结晶，也是中华传统文化的象征。 中国功夫以不同的派戏遍布于华夏大地的各个角落。他讲究刚柔并济，内外兼修， 不仅拥有刚健雄美的外形，更具典雅深邃的内涵，还蕴含着先哲们对生命和宇宙的参悟。之前大家了解过，生活中 我们时常会对一些物体做工，你觉得这个工和中国功夫的工一样吗？ 原来此功非彼功。生活中，我们对物体做功，实际上指的是当你通过力使物体运动时，你就对这个物体做了功。 比如西西在客厅健身，他用力向上提起两个杠铃，并将他们举过了头顶。 这个过程中，西西对杠铃是加了向上的力，杠铃从地面向上移动了一段距离， 这时西西对杠铃做了功。而悠悠在逛超市，他推着购物车向前运动，这个过程中， 悠悠对购物车施加了向前的力，购物车在这个力的作用下向前移动了距离。那我们就说悠悠对购物车做了功。 还有环卫工人，他们在马路边清理树叶时，需要将地面的树叶装到垃圾车里。 这个过程中，环卫工人对树叶是加了向上的力，并且树叶还在这个力的作用下向上移动了一段距离，这时工人也对树叶做了工。 观察这三种做工的过程，我们可以发现，要对一个物体做工，就必须要满足两个条件，一个是要对物体有利 力的作用，另一个就是物体要在力的方向上移动距离，看看周围，你能区分出哪种情景对物体做了功吗？ 智慧的西西正在思考一个数学问题，他依靠大脑的运作快速的解决了这个疑难问题。思考并不需要用力，所以这时西西并不会做工。 调皮的悠悠在花园中和狗狗打闹，他一会拉着狗狗向前奔跑，一会又将狗狗举过头顶。 很明显，拉着狗向前奔跑和将狗举过头顶，悠悠都对狗做了功。爸爸在整理家具，他想要将书柜 离开，但即使他用了很大的力，书柜依然纹丝未动。你觉得这个过程中爸爸有没有做工呢？这个问题肯定难不倒大家。没错，爸爸并没有对书柜做工， 因为在推书柜的过程中，爸爸虽然对书柜有利的作用，但是书柜并没有移动距离，所以没有做工。 妈妈从超市购物回家，他拎着很多蔬菜向前行走，在这个过程中，蔬菜也随着妈妈一起向前移动，但这个过程中，妈妈并没有对蔬菜做工。猜猜看，这是为什 什么呢？原来妈妈对蔬菜的力的方向是向上的，而蔬菜移动方向是向前，此时力的方向与蔬菜移动的方向并不相同，所以妈妈对蔬菜也没有做工。 现在你能不能判断出来，今天你做功了吗？当你通过力使物体运动时，你就对这个物体做了功。 对物体做工需要满足两个条件，一个是对物体有利的作用，另一个就是物体要在利的方向上移动距离。

大力士们比赛推箱子，看谁能推到终点线。小胖子也来凑热闹，他过去去推超级大的铁箱子，费了九牛二虎之力，果然没推动。这时候大力士来了，轻轻松松推动到了终点。 那我们退回来看一下，这两个铁箱子都受力了吗？当然都受力了，那哪个力显得更有成效呢？我们看看小胖子推了半天，箱子压根没动，没什么成效。 大胖子成功的将箱子推到了终点，很有成效啊！为了衡量利的这种成效，我们设立了一个物理量功。什么叫功？是我们说的气功力的功吗？还是成功力的功呢？ 不巧，都不是，此功非彼功。如果一个力作用在物体上，并且物体在力的方向上移动了一段距离，那我们就说这个力对物体做了功。你可以理解为 这个力在物体沿这个方向运动的过程中是有贡献的。那我们看一下，比赛都结束了，小胖子还在使劲推，结果大胖子操纵着吊车，直接把箱子竖着吊起来了，那这里箱子也动了，小胖子的推力有成效吗？ 聪明的你一定看出来了，这箱子不仅受到了小胖子的推力，还受到了吊车向上的拉力，这箱子上升显然是吊车给的力得到的成效。小胖子的力并不能让箱子上升嘛，所以没有成效，其实也就没有做成功。 那我们怎么评判做工的多少呢？既然工的定义就是在力的作用下，物体沿力的方向移动的一段距离，那当然物体受的力越大，沿力的方向做的越远，做工越多喽。力做的工多少，和力的大小以及沿力的作用线移动的距离，大小都成正比。 那么做公的公式就是 w 等于 f 乘以 s。 w 是公的英文 work 的首字母， f 是立的大小， s 是在立的方向上物体移动的距离，特别注意沿立的方向上移动的距离才行，这样的移动可不是这个立起的效果哦，也就不能算这个立。做公， 那公的单位是？看一下，立单位是牛，距离的单位是米，所以公的单位就是牛乘以米。为了纪念在这方面有突出贡献的交饵，我们将公的单位定为交饵，符号是 g。 考考你，小胖子用二十牛的力去推木箱子，终于推动了，推了五米远。小胖子做了多少功呢？太简单了，列个式， w 等于 f 乘以 s 等于二十，牛乘以五米等于一百交二。那换个难点的，小胖子要把箱子推上三米高的高台，所以他这样搭好了又 五米长的板子，用四十牛水平的力把箱子推上斜面，那他做了多少工呢？列式子， w 等于 f 乘以 s， 这里要特别注意，既然是水平推的 s， 就只考虑水平方向上的这段多长呢？用勾股定理， s 就等于四米，这样带进去就能得出答案了。 来总结一下，一个立， f 作用在物体上，如果物体在立的方向上移动了一段距离，那么这个立就做了公，公的大小， w 等于 f 乘以 s。 一定注意， s 是立方向上物体移动的距离。你学会了吗？呵呵！