《机械守恒定律.功》.ppt

2 功,1.概念 一个物体受到力的作用，并在_发生了一段位移这个力就对物体做了功 2做功的两个因素,力的方向上,3公式 (1)力F与位移l同向时，W_. (2)力F与位移l夹角为时，W_.其中F、l、分别为_、_和_方向的夹角,思考1：物体只要受力且运动，该力就一定做功吗？ 提示：不一定物体运动一段时间后位移若是0 或物体的位移方向垂直于受力方向，力就不做功,Fl,Flcos,力的大小,位移的大小,力与位移,1.下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是( ) 解析 A项中人对物体做正功；B项中力和位移垂直，不做功；C项中重物位移为零，不做功；D项中人对拖把做正功；故A、D正确 答案 AD,正功和负功,做正功,动力,不做功,动力,阻力,做负功,阻力,2.一个力对物体做了负功，则说明 ( ) A这个力一定阻碍物体的运动 B这个力不一定阻碍物体的运动 C这个力与物体运动方向的夹角90 D这个力与物体运动方向的夹角90时，cos 0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故A、C对 答案 AC,1.功是标量：只有量值，没有方向功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负 2正功、负功的物理意义：功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力 3一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功,对正功、负功的理解,思考2：力F1做功10 J，F2做功15 J，力F1和F2哪个做功多？ 提示：功的正负不表示大小，只表示做功的力是阻力还是动力，F1做的功小于F2做的功，F2做功多,【典例1】 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是( ) A加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B加速时做正功，匀速和减速时做负功 C加速和匀速时做正功，减速时做负功 D始终做正功 解析 在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确 答案 D,【跟踪1】 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( ) A等于零，对人不做功 B水平向左，对人做负功 C水平向右，对人做正功 D沿斜面向上，对人做正功,图71、22,解析 人向右上方加速，则摩擦力水平向右，对人做正功 答案 C,一个恒力F对物体做功WFlcos 有两种处理方法： (1)W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移lcos ，即物体的位移分解为沿F方向上和垂直于F方向上的两个分位移l1和l2，则F做的功WFl1Flcos ； (2)W等于力F在位移l方向上的分力Fcos 乘以物体的位移l， 即将力F分解为沿l方向上和垂直于l方向上的两个分力F1和F2， 则F做的功WF1lFcos l.功的正、负可直接由力F与 位移l的夹角的大小判断,对公式WFlcos 的理解及应用,【典例2】 如图所示，质量为m2 kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为37、大小F10 N的拉力作用，物体移动了l2 m，物体与地面间的动摩擦因数0.3，g取10 m/s2.求 (1)拉力F所做的功W1； (2)摩擦力Ff所做的功W2； (3)重力G所做的功W3； (4)弹力FN所做的功W4； (5)合力F合所做的功W.,审题技巧 解析 (1)对物体进行受力分析，如图所示 W1Flcos 1020.8 J16 J (2)FNGFsin 20 N100.6 N14 N FfFN0.314 N4.2 N W2Ff lcos 1804.22 J8.4 J,(3)W3Glcos 900 (4)W4FNlcos 900 (5)WW1W2W3W47.6 J 也可由合力求总功 F合Fcos Ff100.8 N4.2 N3.8 N F合与l方向相同，所以WF合l3.82 J7.6 J 答案 (1)16 J (2)8.4 J (3)0 (4)0 (5)7.6 J,几个力的总功的求法 虽然力、位移都是矢量，但功是标量，物体受到多个力的作用时，计算合力的功(即总功)，要考虑这些力共同的效果，一般有以下两种方法： (1)先由WFlcos 计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3、然后求所有力做功的代数和，即W合W1W2W3 (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合F合lcos 计算总功，此时为F合的方向与l的方向间的夹角,【跟踪2】 如图所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为.现使斜面水平向左匀速移动距离l.试求： (1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止)； (2)斜面对物体的弹力做的功； (3)重力对物体做的功； (4)斜面对物体做的功是多少？ 各力对物体所做的总功是多少？,解析 物体相对斜面静止，物体相对地面水平向左匀速移动l.物体受力情况如图所示，物体受到重力mg、摩擦力Ff和支持力FN的作用这些力均是恒力，故可用WFlcos 计算各力的功根据物体的平衡条件，可得 Ffmgsin ，FNmgcos .,(1)WFfFflcos(180)mglsin cos ； (2)WFNFNlcos(90)mglsin cos ； (3)WGmglcos 900； (4)斜面对物体做的功为斜面对物体施加的力做功的代数和，即W斜WFfWFN0 各个力对物体所做的总功等于各力做功的代数和即W总WFfWFNWG0. 答案 (1)mglsin cos (2)mglsincos (3)0 (4)0 0,一、对功的理解 1下列说法错误的是 ( ) A10 J的功大于5 J的功 B功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功 C一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动 D功是矢量，正、负表示方向,2下列关于做功的说法中，正确的是 ( ) A凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功 B凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功 C只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体