[要点提炼]
1.功的两个要素:力和沿力的方向发生的位移.
2.功是一个过程量.
3.做功的过程就是能量变化的过程.
二、功的计算公式
[问题设计]
图1
一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功.如图1所示,当恒力F的方向与物体位移x的方向成某一夹角α时,如何计算力F对物体做的功?
答案 如图,把F沿x方向和垂直于x方向进行正交分解.其中垂直x方向的分力Fsin α没有对物体做功,沿着x方向的分力Fcos α所做的功为Fxcos α,所以力对物体所做的功为Fxcos α.
[要点提炼]
力对物体所做的功:W=Fxcos α.
(1)功是标量,F、x是矢量,但在此总取正值.
(2)力F是恒力,此式只适用于恒力做功的计算.
三、功的正负、合力的功
[问题设计]
1.某物体在水平面上向右运动了x,当物体受到与水平方向夹角为30°的恒力F作用时,如图2甲所示,力对物体做的功为多少?当物体受到与水平面夹角为150°的恒力F作用时(如图乙所示),力对物体做的功为多少?
图2
答案 当α=30° 时,W=Fxcos 30°=Fx;当α=150°时,W=Fxcos 150°=-Fx
2.功的正、负的含义是什么?