高考物理一轮总复习 第五章 机械能及其守恒定律 第1节（课时1）功和功率：正负功的判断及计算课件 鲁科版.ppt

考点强化 正负功的判断及计算 1 考点精讲 2 典例剖析 3 规律方法 4 跟踪训练 第五章机械能及其守恒定律 一 考点精讲 1 考点精讲 1 判断力是否做功及做功的正负 f方向与位移l方向间的夹角 f方向与速度v方向间的夹角 恒力做功 曲线运动 根据w合 ek末 ek 当动能增加时合外力做正功 反之 合外力做负功 90 90 90 做正功 不做功 做负功 角 f l v 动能变化 1 恒力做的功 直接用w flcos 计算 2 合外力做的功 方法一 应用w合 f合lcos 求功 方法二 应用w合 w1 w2 w3 3 变力做的功 应用动能定理求解 用w pt求解 其中变力的功率p不变 其它方法 转换法 微元法 图象法 平均力法等 求解时根据条件灵活选择 f l w flcos f2 f1 2 功的计算 3 求解恒力做功的两个关键 恒力做功大小只与f l 这三个量有关 与物体是否还受其他力 物体运动的速度 加速度等其他因素无关 也与物体运动的路径无关 f与l必须具备同时性 即l必须是力f作用过程中物体的位移 4 一对作用力和反作用力做功的可能情况 1 两个力均不做功 2 其中一个力做功 另一个力不做功 3 其中一个力做正功 另一个力做负功 4 两个力均做正功或均做负功 若某力对物体做正功 则这个力对物体来说是动力 若力对物体做功 则外界向物体提供能量 即受力物体获得了能量 若某力对物体做负功 则这个力对物体来说是阻力 若物体克服外力做功 则物体要消耗自身的能量 即物体失去了能量 5 力做功与能量转化的关系 易混辨析 二 典例剖析 2 典例剖析 解析显隐 先分析小球受力情况 再结合功的定义进行解答 备选 如图示 一质量为m 2 0kg的物体从半径为r 5 0m的圆弧轨道的a端 在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到b端 圆弧ab在竖直平面内 拉力f大小不变始终为15n 方向始终与物体在该点的切线成37 角 圆弧所对应的圆心角为45 bo边为竖直方向 求这一过程中 g取10m s2 1 拉力f做的功 2 重力g做的功 3 圆弧面对物体的支持力fn做的功 4 圆弧面对物体的摩擦力ff做的功 转解析 1 拉力f是大小不变方向变化的变力2 重力g是恒力3 支持力是变力4 摩擦力是变力 注意区分各力是恒力做功还是变力做功 用什么样的方法求各力做功 mg ff fn f 转原题 备选 在水平面上运动的物体 从t 0时刻起受到一个水平力f的作用 力f和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图示 则 a 在t 0时刻之前物体所受的合外力一定做负功b 从t 0时刻开始的前3s内 力f做的功为零c 除力f外 其他外力在第1s内做正功d 力f在第3s内做的功是第2s内做功的3倍 应将物体的受力与运动情况联系起来分析 转解析 审题要点 1 物体在0 1s 1 2s 2 3s内受到的水平力f分别为多少 物体分别做什么运动 2 恒力做功的表达式怎样 3 在v t图象中 怎样求某一段时间内的位移 转原题 三 规律方法 3 规律方法 注意分析是求恒力做的功还是变力做的功 求变力做的功 看能否转化为求恒力做功的问题 不能转化的 还可以借助动能定理和能量守恒定律来求解 1 根据力 f 位移 l 图象的物理意义计算力对物体所做的功 如图中阴影部分的面积在数值上等于力所做功的大小 2 滑动摩擦力及空气阻力做功要用力与路程的乘积来计算 变式训练1 2014 新课标全国卷 16 一物体静止在粗糙水平地面上 现用一大小为f1的水平拉力拉动物体 经过一段时间后其速度变为v 若将水平拉力的大小改为f2 物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v 对于上述两个过程 用wf1 wf2分别表示拉力f1 f2所做的功 wf1 wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功 则 a wf2 4wf1 wf2 2wf1b wf2 4wf1 wf2 2wf1c wf2 4wf1 wf2 2wf1d wf2 4wf1 wf2 2wf1 本题详细解析见教辅 四 跟踪训练 4 跟踪训练 跟踪训练 如图所示 电梯与水平地面成 角 一人站在电梯上 电梯从静止开始匀加速上升 到达一定速度后再匀速上升 若以fn表示水平梯板对人的支持力 g为人受到的重力 f为电梯对人的静摩擦力 则下列结论正确的是 a 加速过程中f 0 f fn g都做功b 加速过程中f 0 fn不做功c 加速过程中f 0 fn g都做功d 匀速过程中f 0 fn g都不做功 解析加速过程中 水平方向的加速度由摩擦力f提供 所以f 0 f fn做正功 g做负功 选项a正确 b c错误 匀速过程中 水平方向不受静摩擦力作用 f 0 fn做正功 g做负功 选项d错误 答案a 解析 显隐 g fn f s 转解析 mg f阻 ft v 转原题 跟踪训练 一物体在水平面上 受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动 已知在第1秒内合力对物体做的功为45j 在第1秒末撤去