(必修2學(xué)案)5._2功1doc

1、（必修 2學(xué)案）5.2功要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1. 本節(jié)學(xué)習(xí)功的兩個要素、功的計(jì)算、正功和負(fù)功、外力對物體做的總功。其中功的計(jì)算、正功和負(fù)功是本節(jié)的重點(diǎn)，負(fù)功的物理意義和變力做功是本節(jié)的難點(diǎn)。2、功的定義式W=F ·Lcos ，它是計(jì)算功的基本公式，不僅適用于恒力做功的計(jì)算，同時也適用于變力做功的計(jì)算，但由于中學(xué)數(shù)學(xué)知識的限制，中學(xué)階段僅適用于恒力做功的計(jì)算，式中L 是指以地面為參考系的位移， 是力 F 位移 L 的夾角。當(dāng) = /2 時， W=0，這時 F 與 L 垂直，力 F 不做功；當(dāng) /2 時，W 0，力 F 做正功， F 起動力作用；當(dāng) /2 時， W 0，力 F 做負(fù)功， F 起阻力作

2、用。3、一個力對物體做負(fù)功，也可以說成物體克服這個力做功。豎直向上拋出的球，在上升過程中，重力對球做了 -6J 的功，也可以說成。4、功是標(biāo)量，沒有方向，但有正負(fù)。當(dāng)物體在幾個力作用下發(fā)生一段位移L 時，這幾個力對物體所做的總功，等于代數(shù)和，也等于_ 所做的功。5、如果一個物體在變力作用下運(yùn)動，可以用微元法來計(jì)算變力所做的功。先把軌跡分成 _小段，每小段都足夠小，可認(rèn)為是直線，而且物體通過每小段的_足夠短，在這樣短的時間里，力的變化_，可以認(rèn)為是恒定的。對每小段可以用公式W=FLcos 計(jì)算，最后把物體通過各個小段所做的功加在一起，就是變力在整個過程中所做的功。范例精析例 1 如圖 5-2-1

3、所示，水平面上有一傾角fNfN為 的斜面，質(zhì)量為 m 的物體靜止在斜面上，現(xiàn)用水平F力F推動斜面，使物體和斜面一起勻速向前移動距離L ，求物體所mgmg受各力做的功各是多少？解析先作出示意圖，再對斜面上的物體受力分析：重力 mg，彈力 N=mg cos ，靜摩擦力f=mg sin ，它們都是恒力。WGmgL cos0，2WNNL cos()mgL sincos2WffL cos()mgL sincos拓展這三個力對物體做的總功WG +W N+W f=0，也可以先求三個力的合力，再求總功，勻速運(yùn)動時，F(xiàn) 合=0 ，所以 W 總=0例 2如圖 5-2-2所示，小物體 m 位于光滑的斜面M 上，圖

4、5-2-2斜面位于光滑的水平地面上，從地面上看，在小物體沿斜面下滑的過程中，斜面對小物體的作用力【】A 、垂直于接觸面，做功為零B、垂直于接觸面，做功不為零C、不垂直于接觸面，做功為零D、不垂直于接觸面，做功不為零解析 由于斜面光滑，所以斜面對物體只有支持力作用，支持力屬于彈力，其方向總是垂直于接觸面指向被支持的物體，所以此時斜面對小物體的作用力應(yīng)垂直于接觸面；討論斜面對小物體的作用力是否做功，關(guān)鍵是看小物體是否在此力的方向上發(fā)生位移，為此有必要定性畫出經(jīng)過一段時間后小物體發(fā)生的對地位移，由于斜面放在光滑的地面上，小物體在斜面上下滑時，斜面將后退，由圖可知，此力對小物體是做功的，本正確選為 B

5、。拓展公式 W=F ·Lcos 中“位移”是指對地位移。斜面是靜止時，小物體的對地位移方向平行于斜面，垂直于支持力，所以支持力不做功。題中指明“斜面位于光滑的水平面上”，隱含條件是： “當(dāng)小物體在斜面上下滑時，斜面將后退”，小物體參與兩種運(yùn)動，一是相對于斜面的滑動，二是跟隨斜面向右的運(yùn)動，使得小物體的對地位移與支持力的方向不垂直。斜面在運(yùn)動，這一因素并不影響斜面的支持力始終與斜面垂直，但影響支持力是否做功。例 3動滑輪是一種簡單機(jī)械， 如圖 5-2-3所示， 滑輪和繩子的質(zhì)量不計(jì)，用力開始提升原來靜止的質(zhì)量為10Kg 的物體，以 2m/s2 的加速度勻加速上升，求開始運(yùn)動后 3秒內(nèi)拉

6、力做的功 .解析設(shè)掛住物體的繩子中的拉力為大小F1，則 F1-mg=ma 物體在開始運(yùn)動后三秒內(nèi)上升的位移為S=at2/2圖 5-2-3拉力的功為 W=FLcos0 0代入數(shù)據(jù)得 W=1080J 拓展利用簡單機(jī)械來做功時，可以抓住簡單機(jī)械省力但不能省功的特點(diǎn)。動滑輪是一種簡單機(jī)械，拉力F 做的功等于掛住物體的繩子對物體做的功，就可以解決本題所要求的問題。能力訓(xùn)練1、關(guān)于功的概念，以下說法正確的是【】A. 力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量；B. 功有正、負(fù)之分，所以功也有方向性；C. 若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移；D. 一個力對物體做的功等于這個力的大小、物體位移大小及力和

7、位移間夾角的余弦三者的乘積。2、用 400N 的力在水平地面上拉車行走50m，拉力與車前進(jìn)的方向成30°角。那么，拉力對車做的功是 【】A.2 0×104JB.1 0×104JC.1 7×104JD. 以上均不對3、運(yùn)動員用2000N 的力把質(zhì)量為0.5kg的球踢出 50m，則運(yùn)動員對球所做的功是【】A 200JB.10000JC.25JD.無法確定4、關(guān)于功的正負(fù)，下列敘述中正確的是【】A正功表示功的方向與物體運(yùn)動方向相同，負(fù)功為相反B正功表示功大于零，負(fù)功表示功小于零C正功表示力和位移兩者之間夾角小于90°，負(fù)功表示力和位移兩者之間夾角大于

8、90°D正功表示做功的力為動力，負(fù)功表示做功的力為阻力5、以初速度v0 豎直向上拋出一個質(zhì)量為m 的小球，上升最大高度是h如果空氣阻力f 的大小恒定，則從拋出到落回出發(fā)點(diǎn)的整個過程中，空氣阻力對小球做的功為【】A 0B f hC一 2mghD一 2 f h6、起重機(jī)以 a=1m/s2 的加速度，將重G=104N 的貨物由靜止勻加速向上提升。那么，在1s 內(nèi)起重機(jī)對貨物做的功是 (g=10m/s 2)【】A.500J ；B.5000J；C.4500J；D.5500J7、有以下幾種情況【】用水平推力 F 推一質(zhì)量為 m 的物體在光滑的水平面上前進(jìn)S用水平推力 F 推一質(zhì)量為2m 的物體在

9、粗糙的水平面上前進(jìn)S用與水平面成 60°角的斜向上的拉力F 拉一質(zhì)量為 m 的物體在光滑平面上前進(jìn) 2S用與斜面平行的力F 拉一質(zhì)量為 3m 的物體在光滑的斜面上前進(jìn)S這幾種情況下關(guān)于力F 做功多少的正確判斷是【】A 、做功最多B 、做功最多C、做功最少D 、四種情況，做功相等8、兩個互相垂直的力F1 和 F2 作用在同一物體上， 使物體運(yùn)動， 如圖 5-2-5所示，物體通過一段位移時，力F1 對物體做功 4J，力 F2 對物體做功3J，則力 F1 和F2vF2 的合力對物體做功為【】圖 5-2-5A、 7JB、 2JC、 5JD、 3.5J9、火車頭用 F=5× 104N

10、 的力拉著車廂向東開行S=30m，又倒回來以同樣大小的力拉著車廂向西開行30m，在整個過程中，火車頭對車廂所做的功是【】666D、 0A、 3×10 JB、2×10 JC、 1.5× 10 J10、質(zhì)量為 m 的物體，在水平力F 的作用下，在粗糙的水平面上運(yùn)動，下列說法中正確的是【】A 、如果物體做加速直線運(yùn)動，F(xiàn) 一定對物體做正功B、如果物體做減速直線運(yùn)動，F(xiàn) 一定對物體做負(fù)功C、如果物體做減速直線運(yùn)動，F(xiàn) 可能對物體做正功D、如果物體做勻速直線運(yùn)動，F(xiàn) 一定對物體做正功11、重為 400N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為=0.2，在大小為 F=50

11、0N ，方向與水平面成 =37 °斜向上的拉力作用下前進(jìn)S=10m。在此過程中力 F 做功為J，摩擦力做功為J，重力做功J，合力所做的功為J。12、如圖 5-2-6所示，物體質(zhì)量為2kg ，光滑的定滑輪質(zhì)量不計(jì)，滑輪兩側(cè)保持繩豎直，若拉著繩使物體上升2m，則拉力做功為J；若豎直向上拉力為 50N，使物體上升2m ，拉力做功J，重力對物體做功J。13、如圖 5-2-7所示，質(zhì)量為 m 的物體 P 放在光滑的傾角為 的圖 5-2-6直角劈上，同時用力 F 向右推劈，使 P 與劈保持相對靜止，當(dāng)前進(jìn)的水平位P移為 S 時，劈對 P 做的功為。F【素質(zhì)提高】14、下列說法正確的是【】圖 5-

12、2-7A 、有力有位移，該力一定做功B、有加速度的物體一定有力對它做功C、靜摩擦力一定不做功，滑動摩擦力一定做負(fù)功D、靜摩擦力和滑動摩擦力都可能做正功15、關(guān)于作用力和反作用力做功的關(guān)系，下列說法正確的是【】A 、當(dāng)作用力做正功時，反作用力一定做負(fù)功B、當(dāng)作用力不做功時，反作用力也不做功C、作用力和反作用力所做的功大小一定相等，一正一負(fù)D、作用力做正功時，反作用力也可以做正功16、如圖 5-2-4，用繩子系一小球，使它在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則【】A 、重力對球做功，繩子的張力對球不做功B、重力對球不做功，繩子的張力對球做功C、重力和繩子的張力對球都不做功D、重力和繩子對球都做功圖 5-2-417、某人利用如圖 5-2-8 所示的裝置，用 100N 的恒力 F 作用于不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩的一端，將物體從水平面上的 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)。已知 1=30 ° ,2=37°， h=1.5m，不計(jì)滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦，求繩的拉力對物體所做的功？圖 5-2-818、如圖5-2-9，小球在大小不變的拉力F 的