在進行功的計算時,要注意下面幾點。
1. 準確判斷力對物體是否做功,哪個力對物體做功。
例1起重機勻速吊起重1000N的物體沿豎直方向提升了3m,又使物體沿水平方向勻速移動了2m。在整個過程中,起重機對物體的拉力做了多少功?
分析:物體沿豎直方向勻速提升時,拉力對物體做了功。因拉力F與物重G平衡,有F=G,而且拉力與物體運動方向一致,所以拉力做的功是
W↓1=Fs=Gs=1000Nx3m=3000J;
物體平移時,拉力的方向(豎直向上) 與物體運動方向(水平方向) 垂直,拉力對物體不做功,即
W↓2=0。
所以在整個過程中拉力對物體做功
W=W↓1+W↓2=3000J。
2.注意分析隱含條件,弄清功的計算所需要的條件(F或s)。
例2 某同學在做「研究滑動摩擦」實驗時,通過彈簧測力計拉著小木塊在長木板上前進。第一次使小木塊做勻速運動,第二次使小木塊做加速運動,若小木塊運動的距離相同,問哪一次做的功多?
分析: 由題上第一次小木塊「做勻速運動」分析可知,小木塊受到的拉力F 與摩擦力f↓1平衡,即F↓1=f↓1; 由第二次小木塊「做加速運動」分析,小木塊受到的拉力F↓2 大於摩擦力f↓2。即F↓2>f↓2。由於本題的隱含條件是同一木塊,壓力不變;同一接觸面,粗糙程度不變,所以摩擦力不變,即f不變,所以F↓2> F↓1。又由小木塊運動距離s 相同,有兩次做功分別為W↓1=F↓1s,W↓2=F↓2s得,W↓2>W↓1。即第二次做的功多。
3.注意從眾多條件中,選擇計算功所需的有對應關係的條件
例3 如圖所示,重60N的物體在水平拉力F 的作用下沿水平面以1m/s的速度做勻速直線運動,此時彈簧測力計的讀數為5N,若不計動滑輪、繩子、彈簧測力計的重力和動滑輪與繩間摩擦,求拉力F 在2s內做的功。
分析: 彈簧測力計的讀數為5N,說明水平拉力F的大小是5N,有F=5N。
物體在2s內移動的距離s=vt=1m/s x2s=2m。對動滑輪分析,力F的作用點運動距離s'=2s,即拉力F與2s對應,所以拉力做功為W=F×2s=5Nx2x2m=20J。