高中物理7.2《功》同步導(dǎo)學(xué)案

1、要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)1功的定義式W=F1COSa,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(shí)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I是指以地面為參考系的位移，a是力F位移I的夾角。當(dāng)a=n/2時(shí)，W=0,這時(shí)F與I垂直，力F不做功；當(dāng)aVn/2時(shí)，W>0，力F做正功，F(xiàn)起動力作用；當(dāng)n/2<a<n時(shí)，WV0,力F做負(fù)功，F(xiàn)起阻力作用。2、一個(gè)力對物體做負(fù)功，也可以說成物體克服這個(gè)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。3、功是標(biāo)量，沒有方向，但有正負(fù)。當(dāng)物體在幾個(gè)力作用下發(fā)生一段位移I時(shí)，這幾個(gè)

2、力對物體所做的總功，等于代數(shù)和，也等于_所做的功。4、如果一個(gè)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(shí)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=FICOSa計(jì)算，最后把物體通過各個(gè)小段所做的功加在一起，就是變力在整個(gè)過程中所做的功。范例精析例1如圖所示，水平面上有一傾角為0的斜面，質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，現(xiàn)用水平力F推動斜面，使物體和斜面一起勻速向前移動距離I，求物體所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=mgos0,靜摩擦力f=m

3、gsin0,它們都是恒力。W=mglcosn/2=0,Wn=NIcos(n/2-0)=mgIsin0cos0W=fIcos(n-0)=-mgIsin0cos0拓展這三個(gè)力對物體做的總功W+W+W=0,也可以先求三個(gè)力的合力，再求總功，勻速運(yùn)動時(shí)，F(xiàn)合=0,所以W總、=0例2如圖所示，小物體m位于光滑的斜面M上，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

4、支持的物體，所以此時(shí)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(shí)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(shí)，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。拓展公式W=FICOSa中“位移”是指對地位移。斜面是靜止時(shí)，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(shí)，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

5、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)拉力做的功.解析設(shè)掛住物體的繩子中的拉力為大小Fi,貝UFi-mg=ma物體在開始運(yùn)動后三秒內(nèi)上升的位移為S=a*/2拉力的功為WnFIcosO1-代入數(shù)據(jù)得W=1080-拓展利用簡單機(jī)械來做功時(shí)，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，

6、以下說法正確的是（B）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(gè)力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移；D. 個(gè)力對物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移大小及力和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（B）A.2.0X104JB.1.0X104JC.1.7X104JD.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（D）A.200JB.10000JC.25JD.無法確定4、關(guān)于功的正負(fù)，下列敘述中正

7、確的是(CD)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V。豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，上升最大高度是h.如果空氣阻力Ff的大小恒定,則從拋出到落回出發(fā)點(diǎn)的整個(gè)過程中,空氣阻力對小球做的功為(D)A.0B.FfhC.-2mghD.-2Ffh6、起重機(jī)以a=1m/s2的加速度，將重G=1(fN的貨物由靜止勻加速向上提升。那么，在1s內(nèi)2起重機(jī)對貨物做的功是(g=10m/s2)(

8、D)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)I 用水平推力F推一質(zhì)量為2m的物體在粗糙的水平面上前進(jìn)I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)2I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)l這幾種情況下關(guān)于力F做功多少的正確判斷是(D)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(gè)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(shí)，力Fi對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則力Fi和F2的合力

9、對物體做功為(A)A、7JB、2JC、5JD、3.5J9、火車頭用F=5X104N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(gè)過程中，火車頭對車廂所做的功是(A)666A3X10JB、2X10JC、1.5X10JD、010、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(ACD)F一定對物體做正功F一定對物體做負(fù)功F可能對物體做正功F一定對物體做正功A、如果物體做加速直線運(yùn)動,B如果物體做減速直線運(yùn)動,C如果物體做減速直線運(yùn)動,D如果物體做勻速直線運(yùn)動,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)為口=0.2，在

10、大小為F=500N,方向與水平面成a=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)丨=10葉在此過程中力F做功為J,摩擦力做功為J,重力做功J，合力所做的功為Jo4000,200,0,380012、如圖所示，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。40,200,4013、下列說法正確的是（D）A、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14、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（D）A、當(dāng)作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功B當(dāng)作用力不做功時(shí)，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(shí)，反作用力也可以做正功15、某人利用如圖所示的裝置，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