高中物理 第四章 機械能和能源 第1節(jié) 功 1 功的定義及做功條件的判斷學(xué)案 教科版必修2.doc
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功的定義及做功條件的判斷 1、 考點突破: 知識點 考綱要求 題型 說明 功的定義及做功條件的判斷 1. 熟練掌握恒力功大小的計算方法; 2. 掌握力做功的條件; 3. 理解功的定義。 選擇題、計算題 高考重點,每年必考,通常考查恒力功的計算、正負功的判斷、變力功的計算、功是能量轉(zhuǎn)化的量度等知識。 二、重難點提示: 重點:恒力功大小的計算方法及做功的條件。 難點:功的定義與做功的條件。 1. 功的定義 如果一個物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了位移,物理學(xué)中就說這個力對物體做了功。 2. 做功的兩個要素 (1)作用在物體上的力。 (2)物體在力的方向上發(fā)生的位移。 3. 公式: 【要點詮釋】 (1)α是力與位移方向之間的夾角,l為物體對地的位移。 “力”與“物體的位移”具有“瞬時對應(yīng)”的關(guān)系,即物體的位移是指在力作用時間內(nèi)的位移。 (2)“力的作用點”和“力的作用點的位移”,力的作用點應(yīng)理解為力作用其上的那個點,力的作用點的位移,應(yīng)理解為力作用其上的那個質(zhì)點的位移。 (3)該公式只適用于恒力做功。 (4)功是標(biāo)量,但有正負。功的正負只表示力做功的效果, 既不表示方向,也不表示大小。即:正功表示動力做功,負功表示阻力做功。 【方法指導(dǎo)】 a. 當(dāng)時,,W=0。這表示力F的方向跟位移的方向垂直時,力F不做功。 b. 當(dāng)時,,W>0。這表示力F對物體做正功,此時力為動力。 c. 當(dāng)時,,W<0。這表示力F對物體做負功,此時力為阻力。 【重要提示】 a. 一定要指明是哪個力對物體做的功; b. 力必須是恒力。 4. 總功的計算 一是根據(jù)功的公式W=Flcosα,其中F為物體所受的合外力;二是先求各力對物體所做的功W1,W2,…,Wn,再求各力所做功的代數(shù)和,即W=W1+W2+…+Wn,注意代入功的正、負號。由于功是標(biāo)量,第二種方法較為簡便。 5. 單位:焦耳,表示符號:J,即:1J=1N1m=1Nm。 例題1 如圖所示,木塊B上表面是水平的,木塊A置于B上并與B保持相對靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,在下滑過程中( ?。? A. A所受的合外力對A不做功 B. B對A的彈力做正功 C. B對A的摩擦力做正功 D. A對B不做功 思路分析:A、B一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,設(shè)斜面傾角為θ,則加速度大小為,方向沿斜面向下,可知A做加速運動,受到的合外力為動力,則該合外力對A做正功,選項A錯誤。對A進行受力分析,可知B對A的摩擦力與A的位移夾角小于,故B對A的摩擦力做正功,B對A的彈力與A的位移夾角大于,故B對A的彈力做負功,選項B錯誤,C正確。由B運動時的加速度大小可知,A對B的合外力與B的位移夾角為,故做功為零,選項D正確。 答案:CD 例題2 一個小孩站在船頭,按如圖所示的兩種情況用同樣大小的拉力拉繩,經(jīng)過相同的時間t(船未碰),小孩所做的功W1、W2的大小關(guān)系為( ) A. W1>W(wǎng)2 B. W1=W2 C. W1<W2 D. 無法比較 思路分析:兩種情況用同樣大小的力拉繩,甲乙兩幅圖中左邊的船移動的位移相同,但乙圖中右邊的船也要移動,故拉力作用點移動的距離大;拉力的功等于拉力與作用點在拉力方向上的位移的乘積,故乙圖中拉力做功多,故選C。 答案:C 【知識脈絡(luò)】 滿分訓(xùn)練:如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運動,運動中物體m與斜面體相對靜止,則關(guān)于斜面對m的支持力和摩擦力的下列說法中錯誤的是( ?。? A. 支持力一定做正功 B. 摩擦力一定做正功 C. 摩擦力可能不做功 D. 摩擦力可能做負功 思路分析:支持力方向垂直斜面向上,與位移夾角小于,故支持力一定做正功,而摩擦力是否存在需要討論。對物體做受力分析如圖所示,若,此時摩擦力恰好為零,物體只受重力和支持力;當(dāng),可知物體受到沿斜面向下的摩擦力,摩擦力與位移夾角小于,此摩擦力則做正功;當(dāng),可知物體受到沿斜面向上的摩擦力,摩擦力與位移夾角大于,此摩擦力則做負功。綜上所述,B是錯誤的。 答案:B- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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