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时间:2020-06-27
《追寻守恒量功 课件(人教版必修2).ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第一节 追寻守恒量——能量第二节 功一、功定义:一个物理受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功即时应用(即时突破,小试牛刀)1.(2011年新余高一检测)用水平恒力F作用于质量为M的物体上使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离为l,恒力做功为W1;再用该恒力作用于质量为m(mW2B.W12、力F的方向上发生的位移大小的乘积有关,不需考虑其他力的影响,因两次的恒力相同,位移也相同,所以做功相同,故本题选C.即时应用(即时突破,小试牛刀)2.如图7-1-1所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,F1=4N,F2=3N.物体由静止运动1m的距离,则物体所受合力及合力做的功正确的是()图7-1-1A.7N7JB.1N1JC.5N5JD.5N7J3、(2011年惠安高一检测)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图7-1-7所示,物体m相对斜面静止.则下列说法中不正确的是()图7-3、1-7A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功【思路点拨】判断功的正负可以看力与位移方向的夹角情况.【精讲精析】物体的受力及位移如图7-1-8所示.支持力FN与位移x的夹角α<90°,故支持力做正功,D正确.重力垂直位移,故它不做功,A错误.摩擦力Ff与x夹角β>90°,故摩擦力做负功,C正确.合力为零,合力不做功,B正确,故符合题意的选项为A.图7-1-8【答案】A【方法总结】力做正功还是负功的判断方法:(1)看力F与位移x的夹角αα<90°,力做正功;α>90°,力做负功.(4、2)看力F与速度v的夹角αα<90°,力做正功;α>90°,力做负功(3)看速率增大还是减小,若在力作用下速率增大,此力做正功,反之做负功.变式训练1如图7-1-9所示,重物P放在粗糙的水平板OA上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重物P没有滑动之前,下列说法中正确的是()图7-1-9A.P受到的支持力不做功B.P受到的支持力做正功C.P受到的摩擦力不做功D.P受到的摩擦力做负功解析:选BC.摩擦力始终与P的速度垂直,不做功,支持力的方向始终与P速度同向,做正功.如图7-1-10所示,水平地面上的物体质量为2kg,在方向与水平面成37°角5、、大小为10N的拉力F作用下移动2m,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2.在这一过程中,物体受的各力做功多少?合力做功多少?(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)类型二恒力做功的求解例2图7-1-10【思路点拨】物体受到的各力均为恒力,用公式W=F·lcosα求功即可.【自主解答】物体受重力、支持力、拉力、摩擦力四个力作用,受力分析如图7-1-11所示,其中重力和支持力与运动方向垂直,不做功,拉力做正功,摩擦力做负功.图7-1-11法一:拉力F对物体做的功为WF=F·lcos37°=10×2×0.8J6、=16J摩擦力对物体做的功为WFf=Fflcos180°=-μ(mg-Fsin37°)l=-0.2×(2×10-10×0.6)×2J=-5.6J重力和支持力做的功为WG=WFN=0合力做的功为W合=WG+WFN+WF+WFf=16J-5.6J=10.4J法二:物体所受到的合力为F合=Fcos37°-Ff=(10×0.8-2.8)N=5.2N所以W合=F合·l=5.2×2J=10.4J.【答案】见自主解答【方法总结】两种求总功的方法要依据题目特点灵活运用,可先求每个力做的功,再求其代数和,即为总功;也可先求几个力的合力,再求合力所做的7、功.变式训练2一质量为1kg的物体被人用手匀速向上托高1m,下列说法正确的是(g取10m/s2)()A.手对物体做功10JB.合外力对物体做功为0C.物体克服重力做功10JD.手对物体做正功,且大于10J解析:选ABC.手对物体的作用力F=mg=10N,故手对物体做的功W1=10×1J=10J,A对D错.重力做功W2=-10×1J=-10J,C对.物体匀速上升,合力为零,故W合=0,B对.(2011年西安八校高三模拟考试)某人利用如图7-1-12所示的装置,用100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点8、.已知α1=30°,α2=37°,h=1.5m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦.求绳的拉力对物体所做的功.类型三变力做功的计算例3图7-1-12【精讲精析】绳对物体的拉力虽然大小不变,但方向不断变化,所以不能直接根据W=Flcosα求
2、力F的方向上发生的位移大小的乘积有关,不需考虑其他力的影响,因两次的恒力相同,位移也相同,所以做功相同,故本题选C.即时应用(即时突破,小试牛刀)2.如图7-1-1所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,F1=4N,F2=3N.物体由静止运动1m的距离,则物体所受合力及合力做的功正确的是()图7-1-1A.7N7JB.1N1JC.5N5JD.5N7J3、(2011年惠安高一检测)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图7-1-7所示,物体m相对斜面静止.则下列说法中不正确的是()图7-
3、1-7A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功【思路点拨】判断功的正负可以看力与位移方向的夹角情况.【精讲精析】物体的受力及位移如图7-1-8所示.支持力FN与位移x的夹角α<90°,故支持力做正功,D正确.重力垂直位移,故它不做功,A错误.摩擦力Ff与x夹角β>90°,故摩擦力做负功,C正确.合力为零,合力不做功,B正确,故符合题意的选项为A.图7-1-8【答案】A【方法总结】力做正功还是负功的判断方法:(1)看力F与位移x的夹角αα<90°,力做正功;α>90°,力做负功.(
4、2)看力F与速度v的夹角αα<90°,力做正功;α>90°,力做负功(3)看速率增大还是减小,若在力作用下速率增大,此力做正功,反之做负功.变式训练1如图7-1-9所示,重物P放在粗糙的水平板OA上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重物P没有滑动之前,下列说法中正确的是()图7-1-9A.P受到的支持力不做功B.P受到的支持力做正功C.P受到的摩擦力不做功D.P受到的摩擦力做负功解析:选BC.摩擦力始终与P的速度垂直,不做功,支持力的方向始终与P速度同向,做正功.如图7-1-10所示,水平地面上的物体质量为2kg,在方向与水平面成37°角
5、、大小为10N的拉力F作用下移动2m,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2.在这一过程中,物体受的各力做功多少?合力做功多少?(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)类型二恒力做功的求解例2图7-1-10【思路点拨】物体受到的各力均为恒力,用公式W=F·lcosα求功即可.【自主解答】物体受重力、支持力、拉力、摩擦力四个力作用,受力分析如图7-1-11所示,其中重力和支持力与运动方向垂直,不做功,拉力做正功,摩擦力做负功.图7-1-11法一:拉力F对物体做的功为WF=F·lcos37°=10×2×0.8J
6、=16J摩擦力对物体做的功为WFf=Fflcos180°=-μ(mg-Fsin37°)l=-0.2×(2×10-10×0.6)×2J=-5.6J重力和支持力做的功为WG=WFN=0合力做的功为W合=WG+WFN+WF+WFf=16J-5.6J=10.4J法二:物体所受到的合力为F合=Fcos37°-Ff=(10×0.8-2.8)N=5.2N所以W合=F合·l=5.2×2J=10.4J.【答案】见自主解答【方法总结】两种求总功的方法要依据题目特点灵活运用,可先求每个力做的功,再求其代数和,即为总功;也可先求几个力的合力,再求合力所做的
7、功.变式训练2一质量为1kg的物体被人用手匀速向上托高1m,下列说法正确的是(g取10m/s2)()A.手对物体做功10JB.合外力对物体做功为0C.物体克服重力做功10JD.手对物体做正功,且大于10J解析:选ABC.手对物体的作用力F=mg=10N,故手对物体做的功W1=10×1J=10J,A对D错.重力做功W2=-10×1J=-10J,C对.物体匀速上升,合力为零,故W合=0,B对.(2011年西安八校高三模拟考试)某人利用如图7-1-12所示的装置,用100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点
8、.已知α1=30°,α2=37°,h=1.5m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦.求绳的拉力对物体所做的功.类型三变力做功的计算例3图7-1-12【精讲精析】绳对物体的拉力虽然大小不变,但方向不断变化,所以不能直接根据W=Flcosα求
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