例談功能關(guān)系在力學(xué)中的應(yīng)用

姚立權(quán)

一、正確理解功和能的區(qū)別

（1）能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的物理量，即狀態(tài)量；而功則是和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量，是過程量，兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。

（2）做功可以使物體具有的能量發(fā)生變化，而且物體能量變化大小是用做功的多少來量度。但功和能不能相互轉(zhuǎn)化。

（3）能量有多種不同的形式，通過做功這一途徑，一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，即做功的過程就是能量的轉(zhuǎn)化過程；做多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，即功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能單位相同。

例1 以下關(guān)于功和能，下列說法中正確的是（ ）

A.功是矢量與過程對(duì)應(yīng)，能是標(biāo)量與狀態(tài)對(duì)應(yīng)

B.功是能量大小的量度

C.功是能量轉(zhuǎn)化的量度

D.因?yàn)楣湍艿膯挝欢际墙苟怨褪悄?/p>

解析 功的正負(fù)不代表方向，功是標(biāo)量，與過程對(duì)應(yīng)是過程量，能是標(biāo)量與狀態(tài)對(duì)應(yīng)是狀態(tài)量，故AD錯(cuò)誤；做功的過程就是能量的轉(zhuǎn)化過程，做多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，即功是能量轉(zhuǎn)化的量度，不是能量大小的量度，故B錯(cuò)誤；C正確。

例2當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，下列說法正確的是（ ）

A.重力勢(shì)能一定增加，動(dòng)能一定減小 B.重力勢(shì)能一定減小，動(dòng)能一定增加

C.重力勢(shì)能不一定減小，動(dòng)能一定增加 D.重力勢(shì)能一定減小，動(dòng)能不一定增加

解析 重力做功引起物體的重力勢(shì)能的變化，當(dāng)重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能一定減小；而物體的動(dòng)能變化是由合力所做的功引起的；當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體向下運(yùn)動(dòng)，合力對(duì)物體可以做正功、可以做負(fù)功、也可以不做功，動(dòng)能可能增加、可能減少、可能不變。……