明确功的两个要点
一、做功与不做功
物理学中所说的做功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。以下三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(物体由于惯性而运动),三是力的方向与物体运动方向垂直。
例1在下列四种情境中,人对物体做功的是()
A.提着书包在水平地面上匀速前进 B.将一桶纯净水从一楼扛到三楼
C.用力推讲台,讲台没动 D.举着杠铃原地不动
解析根据做功的两个必要因素逐一分析。选项A,提书包施力的方向是竖直向上,书包的移动方向为水平方向,虽然书包受力,也移动了距离,但是没有在力的方向上移动一段距离,人对书包不做功;选项B,将一桶纯净水从一楼扛到三楼,有力作用在水桶上,桶在竖直方向上通过一段距离,人对桶做功;选项C,对讲台施力,但没有移动距离,没有对讲台做功;选项D,对杠铃施力,原地不动无距离,没有对杠铃做功。
答案B
二、功和功率的区别
功和功率是意义不同两个物理量。功反映力对物体做功的多少,功率表示做功的快慢,做功多少和做功的快慢是不同的。物体做功多,功率不一定大,因为它可以用很长的时间;同样,功率大的物体也不一定做功多,因为做功多少不仅跟功率的大小有关,还跟做功的时间长短有关。
例2举重是我国的优势体育项目。两名运动员,甲比乙高,在挺举项目中他们举起相同质量的杠钤所用时间相等,则下列说法中正确的是()
A.甲做功较多,功率较大B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
解析比较做功多少要比较力的大小和在力的方向上通过的距离长短,而比较功率不仅要比较做功的多少,还要比较做功所用的时间。此题甲、乙两名运动员举起杠铃所用的时间相同,杠铃的质量也相等,但是两人做的功是不相等的,因为甲、乙两位运动员尽管举起杠铃的力相等,但在力的方向上移动的距离并不相等的,甲比乙高,说明甲比乙做的功多,相等的时间内甲的功率也较大。
答案A