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