1. 通過對不同機械的研究,我們發(fā)現(xiàn)：利用動滑輪提升重物可以
省力
,但手拉繩子移動的距離比重物上升的距離
大
；用掃帚掃地,雖然費力,但手移動
較小
的距離,就可以使掃帚在地上掃過一大片。這說明,省力的機械費
距離
,省距離的機械費
力
,
沒有
(有/沒有)既省力又省距離的機械。
答案：省力 大 較小 距離 力 沒有
2. 物理學中,把
力與物體在力的方向上通過的距離的乘積
稱為機械功,簡稱功,寫成公式就是$W=$
Fs
。在國際單位制中,功的單位是
焦耳
,簡稱
焦
,用字母
J
表示。
答案：力與物體在力的方向上通過的距離的乘積 Fs 焦耳 焦 J
3. 根據(jù)功的定義可知,對物體做功有兩個必要條件：一是對物體有
力
作用,二是物體在
力的方向上通過了距離
。
答案：力 力的方向上通過了距離
例題1 如圖11-3-1所示,一男子用50N的水平推力沿水平地面推動重100N的箱子前進了10m,他做了多少功？如果把這個箱子勻速舉高1.5m,他做了多少功？
解 析 水平推箱子做的功$W_1$,等于水平推力$F和水平前進的距離s的乘積Fs$。勻速舉箱子時用的力$F'與箱子重G$大小相等、方向相反。舉箱子是$F'$克服重力(阻力)$G使箱子在F'方向上升高h$,所做的功$W_2= F'h= Gh$,這種情況下,為了簡便而常常說成克服重力$G$做的功。
已知$F= 50N$,$s= 10m$,$G= 100N$,$h= 1.5m$,可解得：
$\begin{aligned}W_1&= Fs= 50N×10m= 500J\\W_2&= Gh= 100N×1.5m= 150J\end{aligned} $
答：他推箱子做功500J,舉箱子做功150J。
說 明 題中給了50N和100N兩個力,又給了10m和1.5m兩個距離,解題時不要死記亂套公式,錯誤地算出兩個功為$W_1= 100N×10m= 1000J$,$W_2= 50N×1.5m= 75J$。
對于公式,務必要在理解的基礎上記憶與運用。在公式$W= Fs$中,$F$表示作用在物體上且方向與物體運動方向一致的力,$s表示物體在力F$的方向上實際通過的距離。
答案：已知：水平推力$F=50\,N$，水平前進距離$s=10\,m$，箱子重力$G=100\,N$，舉高高度$h=1.5\,m$。
1. 推箱子做功：
$W_1=Fs=50\,N×10\,m=500\,J$
2. 舉箱子做功：
$W_2=Gh=100\,N×1.5\,m=150\,J$
答：推箱子做功$500\,J$，舉箱子做功$150\,J$。
例題2 重為100N的物體在光滑水平面上勻速移動80m,重力對物體做的功是多少？
解 析 重力的方向豎直向下,在豎直方向上物體沒有發(fā)生移動,故重力對物體做的功$W= Gh= 100N×0= 0$。
說 明 力對物體做功,必須有力作用在物體上,且物體在力的方向上通過一段距離。如果有作用力,但在力的方向上沒有通過一段距離,那么力就沒有做功。
答案：已知物體重$G = 100N$，在光滑水平面上移動距離$s = 80m$。重力方向豎直向下，物體在豎直方向上沒有移動距離，即$h = 0m$。
根據(jù)功的計算公式$W = Gh$，可得重力做功：
$W = 100N×0m = 0J$
結論：重力對物體做的功是$0J$。
