应用W=FS解题时应注意的条件 “功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积”,用公式可以
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示为W=FS。这是课本上告诉我们计算功的法则,解题时应注意以下“三性”。 (1)同时性 即力F与物体移动的距离S需对应于同一时间段 例1、某同学用40牛的力将足球踢起,在空中飞行20米,落地后又在地面上滚动了5米,则他对球的做功情况 ( ) A、没有做功 B、做功为200焦耳 C、做功为800焦耳 D、做了功,但无法计算 解析:若将已知数据直接代入W=FS,即W=40牛×5米=200焦耳,故答案选B。此答案是错误的,因为40牛的力与5米的距离并不对应于同一时间段。足球在地面上滚动5米的距离,是由于足球受到惯性的作用,该同学在5米这个距离内对足球并没有作用力,因此也就没有做功。 同理,将已知数据直接代入W=FS,即W=40米×20米=800焦耳,故答案选C。此答案也是错误的,因为足球在空中脱离脚的瞬间,就已经不再受到脚的作用力了,在空中飞行,同样是由于惯性的作用。因此该同学在20米这个距离内对足球并没有作用力,也就谈不上做功了。 本题的答案应选D。因为该同学在踢球时,他用了40牛力,并使足球移动了一小段距离,故他对足球做了功,但距离未知,无法计算。 》(2)同体性 即F与物体移动的距离S需对应于同一物体 例2、某人用一个动滑轮将重物匀速拉高4米,所用的拉力是100牛,此人做了多少功 解析:若由W=FS=100牛×4米=400焦耳,那就错了。因为作用在绳子自由端的拉力虽然是100牛,但它移动的距离不是4米,而是4米×2=8米,故此人做的功为W=FS=100牛×8米=800焦耳。(3)同向性 即F与物体移动的距离S需对应于同一方向上 例3、某人用60牛的水平拉力使重为150牛的物体在水平地面上移动4米后,又把它匀速举高2米,他对物体做的总功是多少 解析:若这样计算:W=FS=(60+150)牛×(4+2)米=1260焦耳,则是错误的。正确的计算则是:水平移动物体做的功W1=60牛×4米=240焦耳;W2=150牛×2米=300焦耳(此时F=G);故他对物体做的总功W=W1+W2=240焦耳+300焦耳=540焦耳。 }