(必修2学案)5._2功1doc

1、（必修 2学案）5.2功要点导学1. 本节学习功的两个要素、功的计算、正功和负功、外力对物体做的总功。其中功的计算、正功和负功是本节的重点，负功的物理意义和变力做功是本节的难点。2、功的定义式W=F ·Lcos ，它是计算功的基本公式，不仅适用于恒力做功的计算，同时也适用于变力做功的计算，但由于中学数学知识的限制，中学阶段仅适用于恒力做功的计算，式中L 是指以地面为参考系的位移， 是力 F 位移 L 的夹角。当 = /2 时， W=0，这时 F 与 L 垂直，力 F 不做功；当 /2 时，W 0，力 F 做正功， F 起动力作用；当 /2 时， W 0，力 F 做负功， F 起阻力作

2、用。3、一个力对物体做负功，也可以说成物体克服这个力做功。竖直向上抛出的球，在上升过程中，重力对球做了 -6J 的功，也可以说成。4、功是标量，没有方向，但有正负。当物体在几个力作用下发生一段位移L 时，这几个力对物体所做的总功，等于代数和，也等于_ 所做的功。5、如果一个物体在变力作用下运动，可以用微元法来计算变力所做的功。先把轨迹分成 _小段，每小段都足够小，可认为是直线，而且物体通过每小段的_足够短，在这样短的时间里，力的变化_，可以认为是恒定的。对每小段可以用公式W=FLcos 计算，最后把物体通过各个小段所做的功加在一起，就是变力在整个过程中所做的功。范例精析例 1 如图 5-2-1

3、所示，水平面上有一倾角fNfN为 的斜面，质量为 m 的物体静止在斜面上，现用水平F力F推动斜面，使物体和斜面一起匀速向前移动距离L ，求物体所mgmg受各力做的功各是多少？解析先作出示意图，再对斜面上的物体受力分析：重力 mg，弹力 N=mg cos ，静摩擦力f=mg sin ，它们都是恒力。WGmgL cos0，2WNNL cos()mgL sincos2WffL cos()mgL sincos拓展这三个力对物体做的总功WG +W N+W f=0，也可以先求三个力的合力，再求总功，匀速运动时，F 合=0 ，所以 W 总=0例 2如图 5-2-2所示，小物体 m 位于光滑的斜面M 上，图

4、5-2-2斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力【】A 、垂直于接触面，做功为零B、垂直于接触面，做功不为零C、不垂直于接触面，做功为零D、不垂直于接触面，做功不为零解析 由于斜面光滑，所以斜面对物体只有支持力作用，支持力属于弹力，其方向总是垂直于接触面指向被支持的物体，所以此时斜面对小物体的作用力应垂直于接触面；讨论斜面对小物体的作用力是否做功，关键是看小物体是否在此力的方向上发生位移，为此有必要定性画出经过一段时间后小物体发生的对地位移，由于斜面放在光滑的地面上，小物体在斜面上下滑时，斜面将后退，由图可知，此力对小物体是做功的，本正确选为 B

5、。拓展公式 W=F ·Lcos 中“位移”是指对地位移。斜面是静止时，小物体的对地位移方向平行于斜面，垂直于支持力，所以支持力不做功。题中指明“斜面位于光滑的水平面上”，隐含条件是： “当小物体在斜面上下滑时，斜面将后退”，小物体参与两种运动，一是相对于斜面的滑动，二是跟随斜面向右的运动，使得小物体的对地位移与支持力的方向不垂直。斜面在运动，这一因素并不影响斜面的支持力始终与斜面垂直，但影响支持力是否做功。例 3动滑轮是一种简单机械， 如图 5-2-3所示， 滑轮和绳子的质量不计，用力开始提升原来静止的质量为10Kg 的物体，以 2m/s2 的加速度匀加速上升，求开始运动后 3秒内拉

6、力做的功 .解析设挂住物体的绳子中的拉力为大小F1，则 F1-mg=ma 物体在开始运动后三秒内上升的位移为S=at2/2图 5-2-3拉力的功为 W=FLcos0 0代入数据得 W=1080J 拓展利用简单机械来做功时，可以抓住简单机械省力但不能省功的特点。动滑轮是一种简单机械，拉力F 做的功等于挂住物体的绳子对物体做的功，就可以解决本题所要求的问题。能力训练1、关于功的概念，以下说法正确的是【】A. 力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量；B. 功有正、负之分，所以功也有方向性；C. 若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移；D. 一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和

7、位移间夹角的余弦三者的乘积。2、用 400N 的力在水平地面上拉车行走50m，拉力与车前进的方向成30°角。那么，拉力对车做的功是 【】A.2 0×104JB.1 0×104JC.1 7×104JD. 以上均不对3、运动员用2000N 的力把质量为0.5kg的球踢出 50m，则运动员对球所做的功是【】A 200JB.10000JC.25JD.无法确定4、关于功的正负，下列叙述中正确的是【】A正功表示功的方向与物体运动方向相同，负功为相反B正功表示功大于零，负功表示功小于零C正功表示力和位移两者之间夹角小于90°，负功表示力和位移两者之间夹角大于

8、90°D正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力5、以初速度v0 竖直向上抛出一个质量为m 的小球，上升最大高度是h如果空气阻力f 的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为【】A 0B f hC一 2mghD一 2 f h6、起重机以 a=1m/s2 的加速度，将重G=104N 的货物由静止匀加速向上提升。那么，在1s 内起重机对货物做的功是 (g=10m/s 2)【】A.500J ；B.5000J；C.4500J；D.5500J7、有以下几种情况【】用水平推力 F 推一质量为 m 的物体在光滑的水平面上前进S用水平推力 F 推一质量为2m 的物体在

9、粗糙的水平面上前进S用与水平面成 60°角的斜向上的拉力F 拉一质量为 m 的物体在光滑平面上前进 2S用与斜面平行的力F 拉一质量为 3m 的物体在光滑的斜面上前进S这几种情况下关于力F 做功多少的正确判断是【】A 、做功最多B 、做功最多C、做功最少D 、四种情况，做功相等8、两个互相垂直的力F1 和 F2 作用在同一物体上， 使物体运动， 如图 5-2-5所示，物体通过一段位移时，力F1 对物体做功 4J，力 F2 对物体做功3J，则力 F1 和F2vF2 的合力对物体做功为【】图 5-2-5A、 7JB、 2JC、 5JD、 3.5J9、火车头用 F=5× 104N

10、 的力拉着车厢向东开行S=30m，又倒回来以同样大小的力拉着车厢向西开行30m，在整个过程中，火车头对车厢所做的功是【】666D、 0A、 3×10 JB、2×10 JC、 1.5× 10 J10、质量为 m 的物体，在水平力F 的作用下，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是【】A 、如果物体做加速直线运动，F 一定对物体做正功B、如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功C、如果物体做减速直线运动，F 可能对物体做正功D、如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功11、重为 400N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为=0.2，在大小为 F=50

11、0N ，方向与水平面成 =37 °斜向上的拉力作用下前进S=10m。在此过程中力 F 做功为J，摩擦力做功为J，重力做功J，合力所做的功为J。12、如图 5-2-6所示，物体质量为2kg ，光滑的定滑轮质量不计，滑轮两侧保持绳竖直，若拉着绳使物体上升2m，则拉力做功为J；若竖直向上拉力为 50N，使物体上升2m ，拉力做功J，重力对物体做功J。13、如图 5-2-7所示，质量为 m 的物体 P 放在光滑的倾角为 的图 5-2-6直角劈上，同时用力 F 向右推劈，使 P 与劈保持相对静止，当前进的水平位P移为 S 时，劈对 P 做的功为。F【素质提高】14、下列说法正确的是【】图 5-

12、2-7A 、有力有位移，该力一定做功B、有加速度的物体一定有力对它做功C、静摩擦力一定不做功，滑动摩擦力一定做负功D、静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功15、关于作用力和反作用力做功的关系，下列说法正确的是【】A 、当作用力做正功时，反作用力一定做负功B、当作用力不做功时，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，一正一负D、作用力做正功时，反作用力也可以做正功16、如图 5-2-4，用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，则【】A 、重力对球做功，绳子的张力对球不做功B、重力对球不做功，绳子的张力对球做功C、重力和绳子的张力对球都不做功D、重力和绳子对球都做功图 5-2-417、某人利用如图 5-2-8 所示的装置，用 100N 的恒力 F 作用于不计质量的细绳的一端，将物体从水平面上的 A 点移到 B 点。已知 1=30 ° ,2=37°， h=1.5m，不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，求绳的拉力对物体所做的功？图 5-2-818、如图5-2-9，小球在大小不变的拉力F 的