高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：第六章《功和能》專題一_功的概念和功的計算(人教版)

1、精誠凝聚=A，=成就夢想 _HIII第六章功和能【本章概述】本章是高中物理的重點內(nèi)容之一。功和能的概念是物理學(xué)中的重要概念，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客觀規(guī)律。功和能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系不僅為解決力學(xué)問 題開辟了一條新的途徑，同時它也是分析解決電磁學(xué)、熱學(xué)等領(lǐng)域中問題的重要依據(jù)。知識網(wǎng)絡(luò)專題一 功的概念和功的計算【考點透析】一、本專題考點：功的內(nèi)容是n類要求，功是物理學(xué)中重要概念， 學(xué)習(xí)中要求確切理解功的含義及與其它知識的聯(lián)系，熟練掌握功的求解方法。二、理解和掌握的內(nèi)容1 .功的概念(1)功的定義：一個物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，我們就說這個力對物體做功。

2、功反映的是力對空間的積累效果。(2)做功兩個必要因素：力和作用點在力方向上發(fā)生位移。(3)正功、負(fù)功：功是標(biāo)量，但有正負(fù)之分。正功表示動力對物體做功，負(fù)功表示阻力對物體做功。2.功的計算(1 )恒力功公式：w=Fscos。適用條件：恒力對物體做功式中字母含義：F表示對物體做功的那個力，s表示該物體相對地面的位移，。是F和s的夾角(功的正負(fù)取決于 0的大小)。功的單位：J, 1 J=1N.m(2 )變力功求解通過平均力轉(zhuǎn)化恒力求解利用功能關(guān)系(如動能定理等)求解。對大小不變方向與速度共線的變力可分段轉(zhuǎn)化為恒力功，且w=Fs路3.難點釋疑：判斷力做功情況的基本方法(1)根據(jù)力和位移方向的夾角判斷如

3、。=9 0 ,則F不做功：若。V 9 0 ,則力F做正功；如。 9 0 ,則F作負(fù)功. 此法常用于判斷恒力所做功的情況。(2 )根據(jù)力和即時速度方向的夾角判斷。判斷方法同(1)。此方法常用于判斷物體做曲線運動時變力所做的功。(3)根據(jù)功能關(guān)系，由系統(tǒng)中物體能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化關(guān)系確定。此方法常用于物體相互作用時，相互作用力對某物體做功的判斷?！纠}精析】例1質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點滑至B點，在木板上前進了 L,而木板前進s,如圖6-1所示，若滑塊與木板間動摩擦系 數(shù)為科，求摩擦力對滑塊、對木板做功各為多少？翻點亮心燈 /(AVA)照亮人生w1 =

4、(s+L)f，木塊受解析：滑塊受力分析如圖6-2 (甲)所示，摩擦力對滑塊做功為:力情況如圖6 2 (乙)所示，摩擦力對木板做功為：W2=fs=科mgs.本題主要考查功的基本概念，題目雖簡單，但卻可以從中得到不少啟發(fā)。思考：(1 )摩擦力一定做負(fù)功嗎？(2)作用反作用力大相等，它們做功也一定相等嗎？(3)上題中摩擦力對木塊做功為什么不 用于fL求解？例2 如圖6 3所示，小物塊放于光滑 的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，從 地面上看到小物塊沿斜面下滑的過程中， 斜面對小物塊的作用力A.垂直于接觸面做功為零B垂直于接觸面，做功不為零C.不垂直于接觸面，做功為零D.不垂直于接觸面，做功不為零解析：

5、答案B方法I：由于斜面置于光滑平面上，故當(dāng)滑塊沿斜面下滑時，斜面將沿水平面向右運動，做出受力圖如圖6 4所示，并且考慮到滑塊的空間運動情況，應(yīng)用W=Fscow可知，支持力精誠凝聚=A/=成就夢想 翻點亮心燈/（AVA）照亮人生N的方向與斜面垂直，但與滑塊位移方向s并不垂直，故 N對滑塊做功。方法n：應(yīng)用機械能守恒分析，由于接觸面均光滑，故系統(tǒng)的機械能守恒，總機械能為重力勢能mghh為滑塊靜止時所處的高度）,當(dāng)斜面固定時，這部分重力勢能全部轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的 動能，即支持力不做功。當(dāng)斜面沿水平面后移時，重力勢能除轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的動能外還轉(zhuǎn)變?yōu)樾泵娴膭幽埽藭r滑塊的動能小于重力勢能，所受支持力必定做功（且為

6、負(fù)功）評析：由本題可知，判定一個力做功情況， 準(zhǔn)確把握功的概念，靈活選取方法是至關(guān)重要的。 思考：（1 ）支持力在什么情況下做功呢？（2）上題中支持力做了功，它在研究系統(tǒng)能的變化中起到了什么作用呢 思考與拓寬功與沖量在物理學(xué)中都是重要的物理量，請比較二者的異同?！灸芰μ嵘縄知識與技1. 一根木棒沿水平桌面從A運動到B,如圖6-5所示，若棒與桌面的摩擦力大小為 f ,則棒對桌面的摩擦力和桌面對棒 的摩擦力做的功各為：A. fs, fsB. fs, fsC. 0,fsD. fs,02.物體在兩個互相垂直的力作用下運動的過程中,如圖6-6所示,力Fi做功做功A. 14 JC. -2 J6J,物體克

7、服力F2做功8J,則力Fi、F2的合力對物體F2圖6-6B. 2D. 103.如圖6-7所示，兩物體與水平地面間摩擦系數(shù)相同，它們的質(zhì)量相等，如圖用力Fi拉物體，用力 F2推物體，兩種情況下兩物體都作勻速運動，經(jīng)相同位移，則對物體所做的功 W和W關(guān)系為A.此WB. VW WC. WK WD.無法比較4.質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下，在粗糙水平面上運動，則6-7所示，F(xiàn)i 和 F2F277777777777777.圖6-7A如果物體做加速直線運動 B.如果物體做減速直線運動 C.如果物體做減速直線運動 D.如果物體做勻速直線運動定對物體做正功.一定對物體做負(fù)功.一定對物體做正功.一定對物體做

8、正功.5.如圖6-8所示，用恒力F=40N,通過距水平地面 h=4m高處的定滑輪把靜止在水平地面上質(zhì)量為5kg的物體從A點拉到B點，A、B兩點到定滑輪正下方的C點距離分別為 S=9.6mS2=3m則在此過程拉力做功為（物體視為質(zhì)點）A. 264 J B. 216 J C. 108 J D. 無法確定6.近幾年報上多次報道大型樓房整體移位的消息，這種整體移位大致是這樣進行的：施工人精誠凝聚 =A_A=成就夢想 _HIII員將樓房與地面脫離后，在樓房與地面之間鋪上石英沙，用四個液壓機水平頂推，如圖6-9所示，已知樓房質(zhì)量為 4X 105kg,樓房與地面的動摩擦因數(shù)為0.2,樓房做勻速直線運動。N,

9、若頂推白位移是14cmi則每臺液壓機對樓房做的功每臺液壓機對樓房的推力是圖6-9圖 6-10翻點亮心燈/(AvA)照亮人生n能力與素質(zhì)7 .如圖6-10所示，質(zhì)量為 m的物體P放在光滑的傾角為0的直角劈上，同時用力 F向左推劈，使P與m保持相對靜止，當(dāng)前進的水平位移為s時，劈對P做的功為8 .如圖6-11所示，傳送帶以恒定的速率4m/s水平向右做勻人Ab速運動，將一質(zhì)量為1 kg的物塊無初速的放在 A端，若物塊8六與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 0.2 , A、B兩端相距6m則物體Q0從A端運動到B端的過程中，傳送帶與物塊間的摩擦力對物圖6-11塊做功為9 .如圖6-12所示，吊車上有一質(zhì)量為 m的

10、物體，沿與豎直方 向成0角的AB方向，以加速度 a從A點被吊到B點，且AB 間距為S試計算：（1）托板的摩擦力對物體所做的功；（2）托板支持力對物體所做的功。10 .如圖6-13所示，P、Q是豎直固定在水平桌面上的擋板， 質(zhì)量為m的小物塊在靠近 P以一定初速向Q板運動，已知物塊與桌面的滑動摩擦系數(shù)為P與Q相距為s,物塊通過與 Q板碰撞n次后，最后靜止與 PQ的中點，則整個過程摩擦力 做功為多少？ （ n為自然數(shù)）。11 .如圖6-14所示，帶有斜面的物塊 B放在水平地面上， 斜 _P- S nQ面底端有一重 G=2N1勺金屬塊A,斜面高h = 154 3m,傾角av077777777777777777二60。，用一水平力 F推A,在A從底端推到頂端的過程中，圖6-13A和B都做勻速運動，且運動距離L=30cm求此過程中力 F所做的功和金屬塊克服斜面支持力所做的功。（設(shè)斜面光滑）【拓展如圖6-15所示，某個力F=10N作用于半徑為R=1m勺轉(zhuǎn)盤的邊緣上,力F的大小保持不變但方向保持任何時刻均與