功和能知识点精析

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1、功和能知识点精析　一、功功是表示力作用一段位移（空间积累）的效果的物理量．要深刻理解功的概念，应注意以下几点：1．功的产生功是力产生的，与在力的方向的位移相对应．如果物体在力的方向上相对参照物发生了位移，就说这个力对物体做了功．因此，凡是谈到做功，一定要明确指出是哪个力对哪个物体做了功．2．做功必须具备两个因素力和物体在力的方向上相对参照物发生的位移．因此，如果力在物体相对参照物发生的某段位移里做了功，则物体应在发生那段位移的过程里始终受到该力的作用，力消失时即停止做功．3．功与运动过程、运动状态的关系力做功只和一定的运动过程有关，与物体的运动状态无关；做功的多少反映了物体在力的作用下的

2、物理过程中能量变化的多少．4．功的计算W=Fscosθ式中s为受力质点相对参照物（地面）的位移，θ为力F和位移s间的夹角．因此，上式功的计算可简化为功等于力乘以质点在力的方向上位移或质点的位移乘以位移方向上的力．如图5-1所示，同一个力对同一物体做功的不同计算（图（a）W=Fss，图（b）W=FsF）是等效的．在实际问题中，怎样方便就怎样计算．但要注意，此式只适用于恒力做功情况．5．功的符号功是标量，只有大小，没有方向．在功的计算式　　W=Fscosθ中，当0≤θ＜90°时，力做正功，即表示动力对物体做功；当θ=90°时，力对物体不做功；当90°＜0≤180°时，力做负功，即表示阻力对物

3、体做功（或说成物体克服该力做正功）．所以，功的正、负仅仅表示力在使物体移动的过程中起了动力作用还是阻力作用．6．功的相对性质点运动的位移s与选取的参照物有关，因此，同一个力对同一物体做功，由于选取参照物不同，而做功的大小不同，显然功有相对性．但是，中学阶段计算功时，一般均以地面为参照物7．关于总功的计算一个物体往往同时在若干个力作用下发生位移，每个力都可能做功，它们所做的功共同产生的效果，即是总功产生的效果．合外力对物体所做的功，等于各个外力对物体做功的代数和．总功的计算，一般有两个途径：1）对物体受力分析，求合力，再求合力做功——总功．2）对物体受力分析，确定每个力的方向（或反方向）上

4、的位移，求出每个力所做的功，然后再求它们的代数和——总功．【例1】　如图5-2所示，斜面高H，倾角为θ，滑块质量为m，与斜面间动摩擦因数为μ，计算滑块由上端滑到底端的过程中外力对物体所做的总功．解法一　物体受力分析如图所示．∴W=mgH-μmgHcotθ解法二　物体受力分析如图所示，其中N不做功．显然，解法一较复杂，因为求合力是矢量计算；况且，有时第一条途径行不通．【例2】　如图5-3所示，将质量m的小球从A点松手释放．已知细绳长为L，偏角θ，求小球由A摆至B的过程中，外力对小球所做的总功．解　小球受力分析如图所示，其中绳的拉力T不做功，只有重力做功，总功为W=mgH=mg（L-Lcos

5、θ）说明　此题用第一种方法是不行的．因为细绳的拉力T是变力．因此，求合力无法计算，所以，总功就无法求得．第二种解法有其十分重要意义，应熟练掌握．8．保守力做功的特点如重力对物体所做的功，只要起点和终点的位置相同，不论物体沿着什么路径运动，重力所做的功都相同．所有保守力做功的特点都是一样的．摩擦力做功就没有这个特点．9．摩擦力或介质阻力做功的特点摩擦力可起动力作用，也可起阻力作用，但是摩擦力都是出现在接触面上．因此，摩擦力做功的大小均是摩擦力乘以所作用的物体通过的路程（而不是位移）．二、功率描述做功快慢的物理量．1．正确区分两种功率（2）公式：P=Fv，v为瞬时速度．上式中的F不是合力．功

6、率是标量．功率符号的物理意义：动力做功的功率为正；阻力做功的功率为负．2．对即时功率P=Fv的计算应注意当F为恒量时，P与v是瞬时对应关系；当v一定时，P与F是瞬时对应关系．但应注意，F和v必须是在一条直线上．（1）当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，即F解为当F趋近于零时v可趋近于无穷大．要受到机器构造上的限制．（2）当v为恒量时，P∝F，即做功的力越大，功率就越大如推土机，虽然做功时速度不大，但机器功率也需很大．（3）当F为恒量时，P∝v，即做功时速度越大，功率就越大．如汽车千万种，但一般来讲，赛车的功率较普通汽车的功率大．3．关于汽车的运动分析（1）额定功率和输出功率的

7、区别及联系；额定功率是发动机在正常工作时的最大输出功率．（2）汽车的额定功率P不变，汽车沿直线开始运动后，根据牛顿第二定律由①，②式得可见，汽车作加速度越来越小的加速直线运动．最后（当a=0时）汽车作匀速直线运动，此时，汽车运动最大速度为vm=P/f．很多机器做功的过程都是如此．（3）汽车在平直路面上由静止（初速度为零）起动，存在两种情况：1）以恒定功率起动，起动后汽车作变加速直线运动，其加速度越来越小，直到加速度a=0时，汽车才作