学生背着书包在水平路面上匀速前进是不是人做了功

Question

学生背着书包在水平路面上匀速前进是不是人做了功

Answer 1

其中b图为学生背着书包在水平路面上匀速前进.教材以及教参中都没有给出明确的答案,笔者根据教材配套的《同步导学》中的题目得知它的答案为不做功,教材给定这个事例的意图也是想说明不做功.笔者认为存在一定的问题. a b c d图11－3根据做功有两个必要条件：一是物体要受到力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离.那么不做功就可分为三种情况：（1）有力无距离（2）有距离无力（3）有力有距离,但力与距离垂直（在力的方向上通过的距离为零）.因而教材中列举了一个做功,三个不做功的事例.教材中a图为女孩把一箱报刊搬起来,很显然做了功；c图为司机费了九牛二虎之力,汽车还是纹丝不动,因为人没有使车前进一段距离而不做功；d图为运动员踢了足球一下,球在草地上滚动了一段距离,因为人不再给球施加力而不做功；那么b图中学生背着书包在水平路面上匀速前进为有力施加在物体上,并且通过一定的距离而不做功的事例,理由是书包受到人竖直向上的力,而距离在水平方向,力的方向与距离垂直,所以在力的方向上通过的距离仍为零而不做功.a、c、d三个事例的判断没有问题,而b事例一看好像没问题,但仔细推敲一下,它是不对的.笔者的看法：书包受到人竖直向上的力与水平方向通过的距离是垂直的,但人在走路时,人的重心要上下移动,书包也要上下运动,当书包向上运动时,人就会对书包做功.教材中问的是人做功了吗?人除了对书包做了功,还要克服自身重力移动而做功,所以说人不做功是不对的.75cmCBAO50cm有人说这此功可能很小,可以忽略不计.我想我们是研究人有没有做功,而不是研究人做了多少功,我们不能因为做功少就说他不做功,做功少与不做功是两个不同的概念.所以作为初次接触到做功这个概念的学生来说,这样会使学生理解上带来困难,使概念混淆不清,不利于概念的掌握.其实在这个过程中,做功不是很小的,我们就人对书包做功作个估算：设书包总质量约为５kg,人腿的长度OA、OB约为75cm,跨一步的距离AB约为50cm,则根据三角形的知识可算出OC长约70cm,跨一步身体约下降5cm,则一次做功约为2.5J,以走1000m来算,做功5000J,相当于把一个500N的中学生提高10m,因此人对书包做的功是不能忽略不计的,更何况人还要克服自身重力做功约50000J.因此,笔者认为教材中给出这样的事例来说明有力有距离而不做功是不妥的,包括人提水桶、挑担子在水平路面上匀速前进说人不做功也是不妥的.那最好还是举吊车吊着物体在水平方向匀速移动一段距离,问吊车对物体的拉力有没有做功为宜.
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