高中物理 7_2 功的计算习题课学案新人教版必修21

7.2 第2节 功的计算习题课【自主阅读】 17世纪初，伽利略在研究中发现了“摆球的等高性”下图是他当时研究的装置图(叫伽利略摆)将小铁球拉到一定高度，然后释放，观察小球能摆多高，在哪个位置速度最大在铁架上再夹一个细杆，使得小球运动到最低点时，挂小球的细线被这个细杆挡住将小球拉到与先前同样的高度，然后释放，观察小球能摆多高，在哪个位置速度最大做一下伽利略的实验，你观察的结果是什么？先尝试用牛顿定律进行解释，再用本节学习的知识进行解释【自主质疑】 【自主学习】1力和物体在_上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素2力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积，即WFlcos .说明(1)力F、位移l都是矢量，但功W却是标量(2)力F是恒力，此式只适用于恒力做功的计算3总功的计算：总功的计算有如下方法(1) _(2) _ 【教师点拨】知识点一 摩擦力做功例1关于摩擦力做功，下列说法正确的是()A静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功例2.质量 为M的长木板放在光滑水平地面上，如图2所示一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A端滑到B点，在木板上前进的距离为L，而木板前进的距离为x，若滑块与木板间的动摩擦因数为，求：(1)摩擦力对滑块所做的功多大？(2)摩擦力对木板所做的功多大？知识点二 作用力反作用力做功例3关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是()A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做负功C作用力和反作用力可能都做负功D作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零知识点三 变力做功 例4. 如图所示，某力F10 N作用于半径R1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为()A0 B20 J C10 J D20 J【方法技巧练】（1）.分段法求变力做功例5.以初速度V0竖直向上抛出一质量为m的小球，上升的最大高度是h， 如果空气阻力f的大小恒定 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、0 B、-fh C、-2mgh D-2fh（2）.微元法求变力做功例6. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为l，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力Ff的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功？（3）.平均值法求变力做功例7.当力F的大小发生变化，但F、l成线性关系时，可以代入F的平均值计算F做的功例如：如图所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的物块连接，物块放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉物块，使物块前进的位移为l，求这一过程中拉力对物体做了多少功？（4）.图像法求变力做功例8如图所示，是一个物体受到的力F与位移l的关系图象，由图象求力F对物体所做的功（4）.能量转化法求变力做功例9如图所示，一辆拖车通过定滑轮将一重物G匀速提升，当拖车从A点水平移动到B点时，位移为x，绳子与竖直方向的夹角为，求在这个过程中拖车对重物所做的功【自主解惑】【自主反馈】1静止在水平面上的物体m，由于受恒力F作用发生运动，位移为l，则()A当有摩擦时，F对物体做功多 B当无摩擦时，F对物体做功多C有无摩擦时，F对物体做功一样多 D不能比较2有下列几种运动情况，拉力F做功不相同的是()A用水平推力F推一质量为m的物体在光滑水平面上前进位移lB用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平面上前进位移lC用与水平方向成60角斜向上的拉力F拉一质量为m的物体在光滑水平地面上前进位移lD用与倾角为60的斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑斜面上前进位移2l3质量为m的汽车从A点出发做匀速圆周运动，圆周半径为R，汽车绕行一周后又回到A点，若路面对汽车的阻力是车重的k倍，则绕行一周汽车克服阻力做功等于()A0BmgRCkmgRD2kmgR4一物体在相互垂直的两个共点力F1、F2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与F2的合力对物体做功()A1JB5JC7JD无法计算5物体A所受的力F随位移s发生如图所示的变化，求在这一过程中，力F对物体做的功是多少？6如图所示，一物体(可视为质点)以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A沿两斜面滑到B(此过程物体始终不会离开斜面)，摩擦力做的总功为W2，若物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则()AW1W2BW1W2CW1W2D不能确定W1、W2的大小关系7如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是()A始终不做功B先做负功后做正功C先做正功后不做功D先做负功后不做功8.如图所示，小球质量为m，一不可伸长的悬线长为l，把悬线拉到水平位置后放手，设小球运动过程中空气阻力F阻大小恒定，则小球从水平位置A到竖直位置B的过程中，下列说法正确的是()A重力做功为mgl B绳的拉力做功为0C空气阻力做功为F阻l D空气阻力做功为12F阻l9如图所示，物体A、B质量相同，与地面的动摩擦因数也相同，在力F作用下一起沿水平地面向右运动位移为s，下列说法中正确的是()A摩擦力对A、B做的功一样多BA克服摩擦力做的功比B多CF对A做的功与A对B做的功相同DA所受的合外力对A做的功与B所受的合外力对B做的功相同10.质量是2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度时间图象如图所示，若物体受摩擦力为10 N，则下列说法正确的是()A拉力做功150 J B拉力做功100 JC摩擦力做功250 J D物体克服摩擦力做功250 J11.如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑已知B与斜面体间光滑接触，则在A、B下滑的过程中，下列说法正确的是()AB对A的支持力不做功 BB对A的支持力做负功CB对A的摩擦力做正功 DB对A的摩擦力做负功12.如图所示，质量为20 kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成37、大小为60 N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20 kg，求2 s内雪橇上各力做的功？合力做的功是多少？13.人在A点拉着绳子，通过一定滑轮吊起一质量m50 kg的物体，如图所示开始时绳与水平方向间的夹角为60，在匀速提起物体的过程中，人由A点沿水平方向运动了l2 m到达B点，此时绳与水平方向成30角求人对绳的拉力做了多少功(取g10 m/s2)14质量m3 kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F10 N，沿固定斜面下滑距离l2 m，斜面倾角30，物体与斜面间的动摩擦因数33.求各力对物体所做的功，以及力对物体所做的总功(g取10 m/s2)15如图所示，一质量为m2.0 kg的物体从半径为R5.0 m的圆弧的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15 N，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60，BO边为竖直方向，g取10 m/s2.求这一过程中：(1)拉力F做的功(2)重力mg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