【教学资源】2013高中物理(新人教必修二)同步课件:第七章 2《功》.ppt
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1、2功1如果一个物体受到_的作用,并且物体在_发生了一段_,就说这个力对物体做了机械功,简称功2功的计算公式是 W_,即力对物体做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的_的乘积3功的正负:功是标量,只有_,没有_,但有正负正功表示力对物体做动力功,负功表示力对物体做_功(往往说成是物体克服这个力做功)力力的方向上位移Flcos 阻力余弦大小方向4下列关于力做功的说法中,正确的是()A人用 300 N 的力将足球踢出,球在空中飞行了 40 m,则人对足球做功 1 200 JBB人用力推物体,但物体未被推动,人对物体做功为零C物体竖直上升时,重力不做功D只有恒力才能做功,变力不能做功解析:人
2、用 300 N 的力将足球踢出,在力的方向上发生的位移不是 40 m,故人对足球做的功不是 1 200 J,A 错;力做功的条件是在力的方向上发生位移,B 对;物体上升时,受到重力,且在重力的方向上发生了位移,重力做负功,C 错;恒力和变力均可做功,D 错5起重机竖直吊起质量为 m 的重物,上升的加速度是 a,上升的高度是 h,则起重机对货物所做的功是()CAmghBmahCm(ga)hDm(ga)h解析:由重物上升的加速度为 a 可知,起重机对货物的作用力大小为 m(ga),方向向上,位移为 h,方向也向上,故起重机对货物做的功为 m(ga)h,C 正确知识点1做功的判断根据做功的条件,有时
3、候即使使出了力气,即使让物体运动了,也未必对物体做了功,如图721 所示的是果农挑荔枝的情景 图 721讨论:有相同有没有垂直没有(1)果农从地面挑起荔枝的过程中,对扁担_做功,因为这段时间内他挑担子的力和担子位移的方向_(2)当果农挑着荔枝筐行走时(不考虑担子重心的上下移动),他对扁担_作用力,对扁担_做功,因为此时果农肩膀对扁担的支持力与位移方向_,在力的方向上_位移1做功的两个条件(缺一不可):(1)力的作用(2)在力的方向上发生了位移2不做功的特殊情况:(1)有力但无位移,如推箱子但没有把箱子推动(2)无力但有位移,如匀速直线运动,所受合外力为零,虽发生了位移但也不做功(3)有力有位移
4、,但位移与力垂直,如匀速圆周运动,合外力与速度时刻垂直,合外力也不做功【例1】关于力对物体的做功情况,下列说法中不正确的是()A物体做自由落体运动时,重力对物体一定做功B行星绕太阳在圆轨道上运行时,引力对物体不做功C沿斜坡向上加速行驶的汽车,牵引力一定做功D细绳的一端固定,另一端拴一小球,使小球在竖直平面内做匀速圆周运动,绳的拉力有做功解析:根据力对物体做功的两个条件,即力和在力的方向上发生位移可知,物体做自由落体运动时,重力方向和物体的位移方向相同,重力对物体有做功;行星绕太阳在圆轨道上运行时,引力和物体的速度方向时刻垂直,故引力不做功;沿斜坡向上加速行驶的汽车,牵引力方向与位移方向相同,做
5、正功;绳的拉力方向与小球的运动方向时刻垂直,不做功答案:D【触类旁通】1如图 722 所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过)程中,斜面对小物块的作用力(A垂直于接触面,做功为零图 722B垂直于接触面,做功不为零C不垂直于接触面,做功为零D不垂直于接触面,做功不为零解析:滑块在往下滑动的过程中,斜面也会向右运动,斜面对滑块的作用力垂直于接触面,但滑块下滑的位移不与斜面平行,即不与作用力垂直,则做功不为零故答案 B 正确B知识点2功的理解和计算伏尔加河上的纤夫是俄国著名现实主义画家列宾的代表作,描述的是纤夫们拉着船前行的情景,如图723 所示图
6、 723讨论:做功沿位移垂直于位移沿位移(1)纤夫拉船的力的方向与船前进的方向往往不在同一条直线,而是有一定的夹角不在同一方向时,拉力对船_(填“做功”或“不做功”)(2)根据力的合成与分解,可以把纤夫拉船的力分解成_方向的力和_方向的力,再用_方向的分力乘位移求解拉力做的功1做功的理解:(1)位移l:在公式WFlcos 中,l 必须是力 F的作用点的位移(2)合力功、分力功:每个作用在物体上的力都可能会做功,合力会,分力也会,因此计算功时,应明确是合力功还是某个分力的功(3)正功:不表示功的方向(功没有方向),表示力 F 是物体运动的动力,它使物体的运动加强(4)负功:不表示功的方向,表示力
7、 F 是物体运动的阻力,它使物体的运动减弱(5)力对物体运动的改变:只要合外力 F 不为零,物体的运动状态都会改变,当 F 与作用点的位移 l 垂直时,F 做功为零2合外力做功的计算:(1)合外力做的功等于各个分力所做的功的代数和:WW1W2Wn;(2)用分力计算合外力总功时,应当注意不要重复计算,即在计算时要把握住哪些是分力,哪些不是分力合外力和其分力,有着共同作用的物体和作用点3变力做功的计算:(1)平均力法:当力的方向不变,大小与位移成线性(一次函数)关系时,可利用此方法求解,即 WF1F22lcos.(2)图象法:变力做功中,可用 Fl 图象所包围的面积表示力对物体做的功,如图 724
8、 中阴影部分的面积图 724(3)微元法(分段法):把物体的运动过程分为若干个小段,这样每小段都可看做直线,先求每小段上的功,再全部相加即可(4)化变为恒法(等效替换法):有时候表面看起来是变力做功,但是经过适当变换可以转换成恒力做功图 725如图 725 所示,一辆拖车通过光滑的定滑轮将一物体G 匀速提升,要求拖车从 A 点水平移动到 B 点时对物体所做的功拖车对绳子的拉力为变力,但由于物体匀速上升,所以可认为拖车对物体所做的功等于绳子对物体所做的功,且 FG,作用点的有效位移为绳长 OA 与 OB 之差,这样变力做功问题就转化成了恒力做功问题【例2】如图 726 所示,光滑的斜面 B 放在
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