高中物理 第四章 机械能和能源 第1节 功 1 功的定义及做功条件的判断学案 教科版必修2.doc

功的定义及做功条件的判断1、 考点突破：知识点考纲要求题型说明功的定义及做功条件的判断1. 熟练掌握恒力功大小的计算方法；2. 掌握力做功的条件；3. 理解功的定义。选择题、计算题高考重点，每年必考，通常考查恒力功的计算、正负功的判断、变力功的计算、功是能量转化的量度等知识。二、重难点提示：重点：恒力功大小的计算方法及做功的条件。难点：功的定义与做功的条件。1. 功的定义如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。2. 做功的两个要素（1）作用在物体上的力。（2）物体在力的方向上发生的位移。3. 公式：【要点诠释】（1）是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移。“力”与“物体的位移”具有“瞬时对应”的关系，即物体的位移是指在力作用时间内的位移。（2）“力的作用点”和“力的作用点的位移”，力的作用点应理解为力作用其上的那个点，力的作用点的位移，应理解为力作用其上的那个质点的位移。（3）该公式只适用于恒力做功。（4）功是标量，但有正负。功的正负只表示力做功的效果， 既不表示方向，也不表示大小。即：正功表示动力做功，负功表示阻力做功。【方法指导】a. 当时，W0。这表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功。b. 当时，W0。这表示力F对物体做正功，此时力为动力。c. 当时，W0。这表示力F对物体做负功，此时力为阻力。【重要提示】a. 一定要指明是哪个力对物体做的功；b. 力必须是恒力。4. 总功的计算一是根据功的公式WFlcos，其中F为物体所受的合外力；二是先求各力对物体所做的功W1，W2，Wn，再求各力所做功的代数和，即WW1W2Wn，注意代入功的正、负号。由于功是标量，第二种方法较为简便。5. 单位：焦耳，表示符号：J，即：111m1Nm。例题1 如图所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（）A. A所受的合外力对A不做功B. B对A的弹力做正功C. B对A的摩擦力做正功D. A对B不做功思路分析：A、B一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，设斜面倾角为，则加速度大小为，方向沿斜面向下，可知A做加速运动，受到的合外力为动力，则该合外力对A做正功，选项A错误。对A进行受力分析，可知B对A的摩擦力与A的位移夹角小于，故B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力与A的位移夹角大于，故B对A的弹力做负功，选项B错误，C正确。由B运动时的加速度大小可知，A对B的合外力与B的位移夹角为，故做功为零，选项D正确。答案：CD例题2 一个小孩站在船头，按如图所示的两种情况用同样大小的拉力拉绳，经过相同的时间t（船未碰），小孩所做的功W1、W2的大小关系为（ ）A. W1W2 B. W1W2 C. W1W2 D. 无法比较思路分析：两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，故选C。 答案：C【知识脉络】满分训练：如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止，则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是（）A. 支持力一定做正功B. 摩擦力一定做正功C. 摩擦力可能不做功D. 摩擦力可能做负功思路分析：支持力方向垂直斜面向上，与位移夹角小于，故支持力一定做正功，而摩擦力是否存在需要讨论。对物体做受力分析如图所示，若，此时摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力；当，可知物体受到沿斜面向下的摩擦力，摩擦力与位移夹角小于，此摩擦力则做正功；当，可知物体受到沿斜面向上的摩擦力，摩擦力与位移夹角大于，此摩擦力则做负功。综上所述，B是错误的。答案：B