高考物理 专题6 功和能

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1、专题六功和能一、新课标要求：1.正确理解功和功率的概念，能准确判断一个力F是否做功，能应用功和功率的公式解释生活现象和进行相关计算；2.掌握重力做功的特点及重力势能，知道弹性势能，会探究弹性势能表达式的方法；3.理解动能的概念，理解动能定理，会熟练应用动能定理进行计算，理解动能定理及其推导过程，能用动能定理解决力学问题；4.知道什么是机械能，理解机械能守恒定律的内容，在具体问题中，能判定机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决力学问题；5.知道能量的概念，知道对应于不同的运动形式具有不同形式的能量；理解功是能量转化的量度；知道不同能量之间的转化，理解能量守

2、恒定律。二、知识点详解1.功和功率（1）功：a.定义：一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，称这个力对物体做了功。功是能量转化的量度。力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个必需的因素。物体只受力在力的方向上没有位移，物体发生了位移但不受力，这两种情况都不做功。功是一个过程量，是力在位移上的积累。例1：①用绳提着一个物体在水平方向上做匀速直线运动，绳子的拉力对物体做不做功？解：绳子拉力的方向竖直向上，物体在水平方向上运动，力的方向和运动的方向垂直，在力的方向上没有位移，所以绳子的拉力对物体不做功。②将一小木块A放在大木块B上面，二者一起在光滑

3、水平面做匀速直线运动，问大木块B对小木块A做不做功？解：大木块只有在水平方向上有位移，而在水平方向上A、B之间没有作用力，竖直方向上也没有相对位移，故大木块对小木块A不做功。b.功的计算：公式：W=Flcosα式中F是作用在物体上的力，l是作用点的位移，α是力F的方向与位移l之间的夹角。1力对物体做正功还是负功取决于F与l之间的夹角。F，l和α是功的三要素。当0时，W＞0，F做正功；2当时，W＝０，F不做功；2当时，W＜０，F做负功。2注意：①要计算功，必须明确是哪个力做功，力对物体做功只与物体运动过程有关，而与物体的运动状态无关；

4、②此式只适用于恒力做功；③功是标量，只有大小没有方向，但功有正负，力对物体做正功表示施力物体把能量传递给受力物体，受力物体的能量增加；力对物体做负功，表示受力物体的能量减少，即物体克服该力做功。做功的正负由F与l的夹角确定；④功是相对的，因为对不同参考系，位移是是不同的，因此功是相对的。c.用图像法求解力做的功所谓图像法就是利用F—l图像，与l轴所围面积的大小表示力做的功的方法。①作用在物体上的力是一个恒力说明：F与l同向则W=Fl，如果方向不同，可以将F分解，此时的力为F在位移方向的分量F，则W=Flcosα。ll②线性变化的力，例如F=kl12此时W

5、kl2③变力2此时F做的功就是图中阴影的面积d.作用力和反作用力做功的问题作用力和反作用力总是大小相等方向相反，作用在同一条直线上，但二者做的功没有确定的关系。e.摩擦力做功：滑动摩擦力做的功等于该力乘以路程。静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功，做负功，或者不做功。例2：①手握住一只杯子，当拿着杯子向上运动，向下运动，静止不动时手与杯子之间的摩擦力做不做功，做正功还是负功？解：手对杯子的静摩擦力竖直向上，向上运动，做正功；向下运动，做负功；静止不动，不做功。②将物体放在传送带上一起向右匀速运动，当传送带分别加速，减速（没有达到共同速度）时，传送带对物体

6、的摩擦力做不做功，如果做功，做正功还是负功？解：当加速运动时，物体发生相对滑动，二者之间存在滑动摩擦力，方向向右，与物体位移的方向相同，滑动摩擦力做正功；向右减速时，滑动摩擦力向左，与位移方向相反，做负功。③如图所示，长为l的木板的A端放一质量为m的物块，物块与板间的动摩擦因数为μ。开始木板水平放置，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物块始终保持与木板相对静止。对于这个过程中各力做功的情况，下列说法正确的是()A、摩擦力对物块所做的功为mglsinθ(1-cosθ)B、弹力对物块所做的功为mglsinθcosθC、木板对物块所做的功为mglsinθD

7、、合力对物块所做的功为mglcosθ解：当木板倾斜时，物块静止在木板上受到重力和木板对其的静摩擦力与垂直与板面的弹力，其中弹力始终和物块的运动方向相同，弹力做正功功；静摩擦力也做正功，弹力和静摩擦力的合力做功为mglsinθ与重力做功大小相等，正负相反；重力做功只与物体的初末位置有关，3在题目中物块的位置升高了，重力做负功，其大小为mglsinθ。由于整个过程是缓慢进行的，可以认为物块的速度始终是0，物块所受的合力做功为0。C选项，木板对物块的作用力做的功，就是木板对物块的静摩擦力和弹力做功和，为mglsinθ；D选项，合力做功为0。正确答案C。说明：对摩

8、擦力、重力、支持力三力做功加以分析，严格力的方向和位移方向及大小才