W=FS什么意思?

如题所述

W=Fs是计算功的基本公式,对公式中的“s”应该理解为“物理的位移”呢,

还是理解为力的作用点的位移?不妨先看几个实例.

【例1】长为L、质量为m的匀质软绳盘绕在水平面上的木桩上,现用一水平恒

力以恒定的速度v拉绳的一端,忽略一切摩擦,如图1所示.

求:

(1)拉力的大小;

(2)在绳被拉直的过程中拉力对绳所做的功.

【分析与解】绳被拉直的过程中获得动量p=mv;绳被拉直所用的时间t=L/v.由

动量定理 Ft=p 可得:F=mv2/L.

F对绳所做的功,由动能定理可得

W=△Ek=mv2/2 .

若由公式W=Fs计算F对绳的功,则有W=Fs=FL=mv2 .

上述结果显然是错误的,其错在哪里呢?我们不妨分析一下绳由盘绕到被拉

直的全过程,在此过程中绳已不再是一个质点,绳上各点的运动是不相同的.在

上面计算功时,L是力的作用点的位移而不能视为绳的位移.若考虑绳的质心的位

移,我们可将绳的质心看作绳的中点,其位移 .再由公式W=Fs计算,则

W=FL/2=mv2/2 .

【例2】如图2所示,长为L、质量为M的木板静止在光滑的水平面上.一质量

为m 的木板从板的左端以较大的速度向右端滑去,最后从右端滑脱,在此过程中

木板向右滑行了s.若m与M间的摩擦系数为μ,试求摩擦力对m和M各做多少功?

【分析与解】在木板由左端滑向右端的过程中,木块与木板间的滑动摩擦力

的大小f=μmg.在此过程中,f对木板做负功,使其动能减小;f对木板做正功,

使木板获得动能.

对木板做功 W1=Fs=μmg(L+s) .

对木板做功 W2=Fs=μmgs .

在这个问题中,木板可看作质点,其位移的大小与它所受摩擦力的作用点的

位移的大小是相等的.而木板则不能当作质点,它的位移(s)与它所有的摩擦力

的作用点的位移(s+L)是不相同的.

【例3】如图3所示,力F恒定,使物体沿直线移动s,求此过程中力F所做的功.

【分析与解】在题给条件下,物体可视为质点,若取力的作用点的位移来计算

功,则W=Fs=Flcosθ .由图3不难得出l=s(2(1+cosα))1/2=2scos(α/2) ,

θ=α/2 ,则

W=2Fscos(α/2)cos(α/2)=Fs(1+cosα)

若取物体的位移来计算功,则我们应考虑动滑轮的作用,由机械原理省力不

省功,即滑轮的作用使物体除受F的作用外,同时还受到一水平向右的作用力 ,

如图4.

F对物体做的功为

W=Fscosα+F's=Fs(1+cosα).

归纳起来,笔者认为,当物体所研究的问题中可视为质点时,公式W=Fs中的s

即可是物体的位移,也可取力的作用点的位移;当物体在所研究的问题中不能当作

质点处理时,公式W=Fs中s一般应取物体的位移或质点系质心的位移而不应取力的

作用点的位移.

参考资料:http://www.zb.edu.sh.cn/wuli-kg/wu1/aaa/07/01/J0700000403.htm

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第1个回答  2019-05-25
W是功,就是在力的方向上移动一段距离。
F是力的大小
S是距离,就是力移动的距离。
P是功率,功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是表示做功快慢的物理量。
W=FS是用来求做的功的。
如:推一个箱子用10N的力(F),推了10m
W=FS=10N×10m=100J
W的单位是J(焦耳)
P的单位是W(瓦特)
第2个回答  2005-10-31
物体在力作用下发生位移,力和物体位移的乘积叫功。
W = FS 就是这意思。
第3个回答  2005-10-31
物体所作的功W等于物体所受的力F乘以该力方向上通过的距离S
第4个回答  2005-11-13
初二的物理知识------------功=作用力*在力的方向上通过的距离!