2018-2019学年高中物理第1章功和功率第2节功和能学案鲁科版必修2

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1、第2节功和能一、课前预习:1、机械功的原理:使用任何机械时,对机械所做的总是等于机械,简称为,公式。2、功的原理是机械的,是机械做功所遵循的,由此说明任何机械。3、能的概念:如果一个物体的能够对别的物体,我们就说这个物体具有能量。4、能的转化,的过程就是能量转化的过程,做了多少,就表示有多少从一种形式为另一种形式。所以说:是能量变化的量度。5、做功的机械是、的装置,机械做功,只能将能量从转移到,或者将转化为,它不能或者。二、典例分析:例1如图所示,质量为m的物体,受水平力F的作用,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

2、功  B.如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功  C.如果物体做匀速直线运动,F也可能对物体做正功  D.如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功  分析:水平面粗糙,物体除受F外,还受摩擦力作用,的方向总是与物体运动方向相反  当F的方向与物体运动方向相同,且时,物体作加速直线运动,此时物体的位移与F方向一致,F作正功,故选A.  当F的方向与物体运动速度方向相同,且时,物体作匀速直线运动,此时物体的位移方向也和F方向一致,F作正功,故选D.  物体作减速直线运动的情况有两种,其一、F和v方向一致,但,此种情况物体做正功;其二、F和v方向相反,即与方向相同,此种

3、情况F做负功故选C.  解:本题正确选项是ACD.  点评:F做正功还是负功,要看F的方向与位移方向是相同还是相反,当物体做加速或匀速直线运动时,F的方向一定与位移方向相同;当物体做减速直线运动时包括两种情况,一种是力F方向与位移方向相反,即物体向左运动,这样力F做负功,另一种情况是力F方向与位移方向相同(此时F小于摩擦力),F做正功.  例2 用水平恒力F作用在质量为M的物体上,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s,恒力做功为,再用该恒力作用于质量为m()的物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样距离s,恒力做功为,则两次恒力做功的关系是()  A.  B.  C.  

4、D.无法判断  分析:在粗糙水平面上移动一段距离,跟在光滑水平面上移动的相同距离,对力F做功来说,是相同的,即。  解:正确选项为C.  点评:求功时,必须要明确哪个力在哪个过程中的功.根据功的定义,力F所做的功与F的大小及在F的方向上发生的位移大小的乘积有关,与物体是否受其它力及物体的运动状态等其它因素均无关.即力做功具有独立性.  例3如图所示,拉力F使质量为m的物体匀速地沿着长为L倾角为的斜面的一端向上滑到另一端,物体与斜面间的动摩擦因数为,分别求作用在物体上各力对物体所作的功.  分析:选物体为研究对象,其受力为拉力F,重力mg,弹力,摩擦力。  解:(1)拉力F

5、对物体所做的功为   由于物体作匀速运动,故     所以     即拉力F对物体做正功.此拉力F,一般称为动力或牵引力.  (2)重力mg对物体所做的功为:    即重力对物体做负功,即亦物体克服重力所做的功为。  (3)摩擦力对物体所做的功为    即摩擦力对物体做负功.也可以说是物体克服摩擦力做了功  (4)弹力对物体所做的功为    即弹力对物体不做功.  点评:讲功必须分清是哪个力做的功,在解题时一定要注意题目中是求哪个力做的功,正确找出力F、位移s和夹角的关系。  三、跟踪练习:1.如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球.给小球一足够大的初

6、速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中,OA.小球的机械能守恒B.重力对小球不做功C.绳的张力对小球不做功D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少O/s·m-1F/N6×1032×1032.如图是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像,若汽车质量为2×103kg,由静止开始沿平直公路行驶,阻力恒定,最大车速为30m/s,则在车速为15m/s时汽车发动机功率为__________W;该汽车作匀加速运动的时间为________s.3.据2008年2月18日北京新闻报导:北京地铁10号线进行运行试验。为节约能源,一车站站台建得高些,车辆进站时要上坡将动能

7、转换为重力势能,出站时要下坡将重力势能换为动能,如图所示。已知坡长为x,坡高为h,重力加速度为g,车辆的质量为m,进站车辆到达坡下A处时的速度为v0,此时切断电动机的电源。(1)车辆在上坡过程中,若只受重力和轨道的支持力,求车辆“冲”到站台上的速度多大?(2)实际上车辆上坡时,还受到其它阻力作用,要使车辆能“冲”上站台,车辆克服其它阻力做的功最大为多少?hA4.如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg小球A。半径R=0

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