高中物理 专题7.2 功（讲）（提升版）（含解析）新人教版必修.doc

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1、专题7.2功※知识点一、功1．概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。2．做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。3．功的计算(1)若力的方向与位移的方向一致，则W＝Fl。(2)若力的方向与位移的方向夹角为α，则W＝Flcosα。4．功的单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。★对功的理解1．功是过程量：描述了力的作用效果在空间上的累积，它总与一个具体过程相联系。2．做的功的两个必要因素(1)物体受到力的作用；(2)物体在力

2、的方向上有位移。如图甲所示，举重运动员举着杠铃不动时，杠铃没有发生位移，所以举杠铃的力对杠铃没有做功。如图乙所示，足球在水平地面上滚动时，在重力的方向上没有发生位移，所以重力对球做的功为零功是力在空间上的积累效应，它总是与一个具体的过程相联系，因此，功是一个过程量。同时功与具体的某一个力或某几个力对应，学习时要注意是哪一个力或哪几个力的功，以及所对应的过程。3．功的单位焦(J)，1J＝1N×1m＝1N·m4．对公式W＝Flcosα的理解对公式W＝Flcosα可以有两种理解：一种是力F在位移l方向上的分力Fco

3、sα与位移l的乘积；另一种是力F与在力F方向上的位移lcosα的乘积。★特别提醒(1)式中F一定是恒力。若是变力，中学阶段一般不用上式求功。(2)式中的l是力的作用点的位移，也为物体对地的位移。α是F的方向与l的方向间的夹角。(3)力对物体做的功只与F、l、α三者有关，与物体的运动状态等因素无关。★思考讨论1．物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”一样吗？在水平地面上滚动的足球，重力做功吗？提示：物理学中的“做功”必须满足做功的两个必要因素．日常生活中的“做工”泛指一切消耗脑力和体力的过程，因而有“做工”不

4、一定“做功”，“做功”一定“做工”．在水平地面上滚动的小球，位移方向垂直于重力方向，重力不做功．2．体育课上，张明踢足球的作用力大小为100N，足球在地上滚动了20m后停止运动．小芳同学这样计算张明对足球做的功W＝Fl＝100×20J＝2000J．以上功的求法是否正确？提示：不正确．踢球时的作用力100N仅在脚与球接触时间内存在，球在地上滚动前进20m的过程中张明对它无作用力，即沿作用力方向的位移不是20m．所以这种求功的方法不正确．3．不少人认为：人从静止走动起来的动能的增加是地面摩擦力对人做功的结果，因为

5、人是靠地面摩擦力作用而走动起来的，而且地面给人的摩擦力方向与人行走的方向一致，所以摩擦力对人做正功使人的动能增加．这种说法对不对呢？人走路时地面摩擦力对人做功了吗？请你探究分析．提示：这种说法不对；地面摩擦力对人没有做功．我们知道：人的走路过程是脚蹬地——抬脚——迈步，脚蹬地时地面摩擦力作用在脚上，但脚没有离地也就没有位移，脚一旦抬起迈步，摩擦力随之消失．根据功的定义可以断定，无论脚蹬地时还是迈步时，摩擦力做功都等于零．可见人行走前进并非地面摩擦力做功，而是人体内肌肉的力做功的结果．也许有人会问：如果说摩擦力

6、不做功，可是没有地面摩擦力，人便不能行走，这又如何解释呢？这是因为地面摩擦力为人体肌肉施力做功提供了条件，使人体内力做功得以实现．所以人走动必须依靠地面摩擦力，至于摩擦力是否做功，只能根据功的定义来确定．※知识点二、正功和负功设力F与位移l方向间的夹角为α，则由功的公式W＝Flcosα可得下表：α的取值cosα功的正负物理意义0≤α0W>0，力对物体正功做功的力是动力α＝cosα＝0W＝0，力对物体不做功力既不是动力，也不是阻力<α≤πcosα<0W<0，力对物体负功做功的力是阻力★对正功和负功的

7、理解1．功是标量(1)功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅仅表示相反的做功效果。(2)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功，这两种说法是等效的。例如，滑动摩擦力对物体做的功为－10J，也可以说成物体克服摩擦力做的功为10J。(3)比较做功多少时，只比较功的绝对值，不看功的正负号。例如，－8J的功要比5J的功多。2．判断力是否做功及做功正负的方法(1)看力F的方向与位移l的方向间的夹角

8、α——常用于恒力做功的情形。(2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形。若α为锐角则做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功。3．功的正负的物理意义【典型例题】【例题1】（多选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动，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正