高中物理功能关系

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1、知识整合与阶段检测广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com专题一　功的进一步理解及求法1．功的正负的判断方法(1)利用公式W＝Fxcosα计算确定，此法常用于恒力做功情况。(2)利用力F与运动速度v的方向夹角α来判断：0≤α＜90°时，力F做正功；α＝90°时，F不做功；90°＜α≤180°时，F做负功。广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com(3)利用功能关系来判断，利用重力的功与重力势能变化、弹力的功与弹性势能变化、合力的功与动能变化、除重力(或系统内的弹力)以外的其他力的功与机械能变化等各关系，根据能量的变化来确定功的正负。

2、2．功的正负的理解zxx(1)功为标量，其正负不表示方向。(2)某个力做正功，表明这个力为动力，力做负功表示此力为阻力。广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com3．功的求法(1)利用定义式来求。若恒力做功，可用定义式W＝Fxcosα求恒力的功，其中F、x为力的大小和位移的大小，α为力F与位移x方向上的夹角，且0≤α≤180°。(2)利用功率求功。若某力做功或发动机的功率P一定，则在时间t内做的功可用W＝Pt来求。广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com(3)利用功能关系来求。常见的功能关系为重力做功与重力势能变化的关系，弹力做功与

3、弹性势能变化的关系，合力做的功与物体动能变化关系，除重力和系统内弹力外其他力的功与机械能的关系。根据以上功能关系，若能求出某种能量的变化，就可以求出相应功的数值。zxxk广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com[例证1]如图4－1所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳挂在小车上，由图中位置无初速度释放，则小球在下摆的过程中，下列说法正确的是()A．绳的拉力对小球不做功B．绳的拉力对小球做正功C．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功图4－1广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com[解析]方法一：根据力与位移方向

4、的夹角判断。在小球向下摆动的过程中，小车向右运动，如图4－2所示。由图可以看出，绳的拉力与小车的位移的夹角小于90°，故绳的拉力对小车做正功，小车的动能增加；绳的拉力与小球的位移的夹角大于90°，故绳的拉力对小球做负功，小球的机械能减少。图4－2广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com方法二：从能量转化的角度判断。在小球向下摆动的过程中，小车的动能增加，即小车的机械能增加，由于小球和小车组成的系统机械能守恒，所以小球的机械能一定减少，故绳的拉力对小球做负功。A、B、C错误，D正确。[答案]D广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com

5、专题二　对动能定理的理解和应用1．研究对象的单一性动能定理的研究对象是可以视为质点的单个物体。2．参考系的唯一性zxxk动能定理的功、速度、位移均是相对于地球而言的。3．合外力做功对动能变化的决定性合外力对物体做功与物体动能的变化具有密切的因果关系，合外力做的功是物体动能改变的原因，是动能变化的决定性因素。广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com4．与机械能守恒定律的统一性动能定理在不考虑重力势能的变化而考虑重力做功的前提下，研究其他形式的能与动能之间的转化或物体之间动能的转移，与机械能守恒定律是统一的。5．应用范围的广泛性动能定理适用范围远比机械能守恒定律

6、大得多。凡是宏观机械运动中涉及到功与动能关系的问题均可适用。既可解决直线运动问题，又可解决曲线运动问题，不但适用于恒力做功，也适用于变力做功。动能定理的研究过程既可以是针对运动过程中的某个具体过程，也可以是针对运动的全过程。广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com[例证2]如图4－3所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P的距离为s0，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受的摩擦力小于滑块的重力沿斜面方向的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上通过的总路程为多少？图4－3广州科才教育名师精品小班http

7、://www.kecaijy.com广州科才教育名师精品小班http://www.kecaijy.com专题三　机械能守恒定律的解题应用1．判断系统的机械能是否守恒的方法机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内，通常我们说“物体的机械能守恒”其实也就包括了地球在内，因为重力势能就是物体和地球所共有的。判断系统的机械能是否守恒的方法一般有两种：一是用做功来判断，即对某一系统，若只有重力和系统内弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零，