必修2--功-经典例题.doc

知识点、功的概念1、定义： 2.做功的两个必要因素： 3、公式： 说明：恒力做功大小只与F、s、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4.单位： 5.物理意义：表示力在空间上的积累效应，是能的转化的量度6.功是标量，没有方向，但是有正负正功表示动力做功，负功表示阻力做功，功的正负表示能的转移方向 正负功的物理意义： 当0a900时W0，力对物体做 ； 当=900时W0，力对物体 ； 当9001800时W0，力对物体做 或说成物体克服这个力做功，这两种说法是从二个角度来描述同一个问题做功的特点1、摩擦力做功的特点静摩擦力、滑动摩擦力可以做政正功，也可以做负功，还可以不做功。2、 一对相互作用力做功的特点SNNS甲乙 一对作用力与反作用力，可以均做正功也可以均做负功；可以一个力做正功，另一个力不做功；也可以一个力做负功了，另一个力不做功；还可以一个力做正功，一个力不做功。也就是作用力与反作用力做功没有一定的关系。如果将左侧的挡板撤去，在甲车远离乙车的过程中，乙对甲车的作用力做 功；而甲对乙的作用力对乙 。如果将两板同时撤去，在甲、乙远离过程中，甲对乙的作用力对乙做 功，而乙对甲的作用力对甲做 功如给甲一个向右的初速度，在甲向乙靠近的过程中，乙对甲的作用力对甲做 功，而甲对乙的作用力对乙 。（4）如给甲一个向右的初速度，给乙一个向左的初速度，在甲、乙相向运动的过程中，乙对甲的作用力对甲 功，而甲对乙的作用力对乙 功。（5）如给甲一个向右的初速度，再将右侧的挡板撤去，在甲、乙向右运动的过程中，甲对乙的作用力对乙 功，而乙对甲的作用力对甲 功。第二部分【经典例题】题型一 对功的公式的理解【例1】如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直线运动，位移为S时，斜面对物体m的弹力做的功是多少？物体m所受重力做的功是多少？摩擦力做功多少？斜面对物体m做功多少？变式：1.讨论力F在下列几种情况下做功的多少（ ）（1）用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s（2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为的水平面前进了s（3）斜面倾角为，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了sA（3）做功最多 B（2）做功最多C做功相等 D不能确定题型二 物体是否做功及做正负功的判断【例2】如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，斜面上位于光滑的水平地面上，则从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）A.垂直于接触面，做功为零 B.垂直于接触面，做负功C.不垂直于接触面，做工为零 D.不垂直于接触面，做正功【例3】如图所示，把A、B两球由图示位置同时由静止释放（绳开始时拉直），则在两球向左下摆动时下列说法正确的是 A 绳子OA对A球做正功 B 绳子AB对B球不做功 C 绳子AB对A球做负功 D 绳子AB对B球做正功扩展与研究：一个力对物体做不做功，是正功还是负功，判断的方法是：看力与位移之间夹角，或者看力与速度方向之间的夹角：为锐角时，力对物体做正功，在上例中AB的拉力与B球的速度方向就是锐角；为钝角时，力对物体做负功，上例中AB的拉力与A球的速度方向就是钝角。为直角时，力对物体不做功，上例中OA与A球的拉力与A球速度方向就是直角。看物体间是否有能量转化。若有能量转化，则必定有力做功。此法常用于相连的物体做曲线运动的情况。变式：2.质量为的物体静止在倾角为 的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l时，如图示，物体相对斜面静止，则下列说法中正确的是（ ）A. 摩擦力对物体做功为零B. 合力对物体做功为零C. 摩擦力对物体做负功D. 摩擦力对物体做正功题型三 多个力对物体做功方法用平行四边形定则求出合外力，再根据wF合scos计算功注意应是合外力与位移s间的夹角分别求各个外力的功：W1F1 scos1， W2=F2scos2再求各个外力功的代数和【例4】如图所示，一质量为的物体在于水平方向成角斜向上的拉力F作用下，沿动摩擦因数为 的水平地面，向右移动位移l，求物体受到的各个力做的功是多少？各个力对物体做功的代数和是多少？物体所受的合力是多少？合力所做的功是多少？【例5】物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平右的恒力Fl，经ts后撤去F1，立即再对它施一水平向左的恒力F2，又经ts后物体回到原出发点，在这一点过程中，Fl、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是（ ）A. W1 = W2 ； B. W22 W1；C. W23W1； D. W2=5 W1 ；【例6】8.物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做功为W,则( )A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W【实战演练】1.下列有关功的一些说法正确的是（ ）A.F越大，做的功越多 B.位移越大，力对物体做的功越多C.摩擦力一定对物体做负功 D.功的两个必要因素的乘积越大，力对物体做的功越多2、下列有关功的说法正确的是（ ）A、功有正负，是矢量 B、功有正负，是标量C、功无正负，是标量 D、功有正负，但正负不表示方向，而表示大小3、有以下几个物理量，这几个物理量组合后一定可以反映功的大小的是（ ） 力 位移 力方向上的位移 力和位移夹角的余弦值A、 B、 C、 D、4、关于1焦的功，下列说法正确的是（ ） A、把质量为1千克的物体沿力F的方向移动1米，力F所做的功等于1焦 B、把质量为1千克的物体竖直匀速举高1米，举力所做的功等于1焦 C、把重为1牛的物体沿水平方向移动1米，水平推力所做的功为1焦 D、把重为1牛的物体竖直匀速举高1米，克服重力所做的功为1焦5、一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1和F2的合力做功为（ ） A、1J B、5J C、7J D、无法计算6、关于力对物体的做功情况，下列说法正确的是（ ） A、物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功 B、行星绕太阳在圆轨道上运行时，引力对物体不做功 C、沿斜坡向上加速行驶的汽车，牵引力一定做功 D、细绳的一端固定，另一端拴一小球，使小球在竖直平面内做匀速圆周运动，绳的拉力要做功O图17、有一根轻绳拴了一个物体，如图1所示，若悬点O以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功情况是（ ） A、重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B、重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 C、重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D、重力做负功，拉力做负功，合外力做正功*8、下列有关力做功的说法正确的是（ ） A、静摩擦力可以做正功 B、滑动摩擦力一定做负功 C、一对静摩擦力做功一定为零 D、一对滑动摩擦力做功一定为零Oab图2*9、如图2所示，一物体分别沿aO、bO轨道由静止滑下至底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同。物体克服摩擦力做功分别是 W1和W2则 （ ） A、W1 W2 B、W1 = W2 C、W1 W2 D、无法比较二、填空题10、用起重机把重为2104N的货物匀速提升5m，钢绳的拉力做功 J，重力做功 J，钢绳克服重力做功 J。11、质量为0.5kg的物体从高处自由落下，在下落的前2s内重力对物体所做的功是 。12、用力拉一质量为m的物体，沿水平面匀速前进s米。已知力和水平方向夹角为，方向斜向上，物体与地面间动摩擦因数为，则此力做的功为 。13、一个人从4m深的水井中匀速提取50N的水桶至地面，又提着水桶在水平道路上行走12m，再匀速走下4m深的地下室，则此人提水桶的力所做的功为 。*14、以一定的初速度竖直上抛的小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为 。三、计算题15、一个质量m=2kg的物体，手到与水平方向成370角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离s=2m，物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2N，求外力对物体所做的总功。BBLAA图2*16、如图3所示，带有光滑斜面的物体B放在水平面上，斜面底端有G=2N的金属块A，斜面