在下述每种情况下,力 $F$ 作用于质量为 $m$ 的物体上。位移方向由较长的箭头所示,为自西向东。仔细观察图表,说明力所做的功是负的、正的还是零的。
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在第一种情况下:
我们知道功的公式为,$\boxed{W=Fd\cos\theta}$
这里,$W\rightarrow$功
$F\rightarrow$力
$d\rightarrow$位移
$\theta\rightarrow$作用力方向与位移方向之间的夹角
在第一种情况下,作用力方向和位移方向相互垂直。
所以,$\theta=90^{\circ}$
所以,$W=F\times d\times \cos90^{\circ}$
或者 $W=Fd\times 0$ [因为 $\cos90^{\circ}=0$]
所以,第一种情况下所做的功为零。
在第二种情况下
作用力方向和位移方向相同。
所以,$\theta=0^{\circ}$
所以,功,$W=Fd\times \cos0^{\circ}$
或者 $W=Fd\times 1$ [因为 $\cos0^{\circ}=1$]
或者 $W=Fd$
所以,第二种情况下所做的功为正。
在第三种情况下
作用力方向和位移方向正好相反。
所以,$\theta=180^{\circ}$
所以,功,$W=Fd\cos180^{\circ}$
或者 $W=Fd(-1)$ [因为 $\cos180^{\circ}=-1$]
或者 $W=-Fd$
所以,第三种情况下所做的功为负。
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