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1、,功,要点疑点考点,课 前 热 身,能力思维方法,要点疑点考点,一、功的概念 1.定义：物体受到力的作用，并在力方向上发生一段位移，就说力对物体做了功.2.公式：W=Fscos，其中为F与s的夹角，F是力的大小，s是位移大小.3.物理意义：功是能量转化的量度.4.单位：焦耳(J)1J=1Nm.,要点疑点考点,5.功是标量，没有方向、但是有正负,正负表示能量转化的方向.当090时W0，力对物体做正功；当=90时W=0，力对物体不做功；当90180时，W0，力对物体做负功或说成物体克服这个力做功.,要点疑点考点,二、功的计算方法 1.W=Fscos，F通常是恒力大小，s是受力质点的位移大小.2.W
2、=Pt，如汽车以恒定功率启动时，通过时间t，牵引力做功的求法.(这种方法用得较少，容易忘却，要注意)3.动能定理：W外=Ek，一般求变力做功较为方便 4.功是能转化的量度，一般用能量守恒来求.,要点疑点考点,三、注意点 1.区别冲量与功两概念：冲量是矢量，当合力是恒力时，冲量方向与合力同向；当合力是变力时，冲量方向与物体动量改变的方向相同，冲量大小仅由F、t决定，与a、s等无关.功是标量，大小由F、s、a三者决定 2.掌握恒力做功的特点：恒力做功大小与路径无关，只与初、末位置有关.如：重力做功，匀强电场中的电场力做功，液体的浮力做功等.,要点疑点考点,3.掌握滑动摩擦力、空气阻力做功的计算方法
3、：功的大小等于力和路程(不是位移)的乘积.若是发生相对运动的两物体间的一对相互作用的摩擦力做的总功大小：则W总=fd(此式同样适用一对作用力与反作用力做的总功，式中d指物体间的相对位移)，且W=Q(即摩擦生热).,课 前 热 身,1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功(C)A.在光滑的水平面上较多B.在粗糙的水平面上较多C.一样多D.由小车运动所需的时间决定,课 前 热 身,2.质量为m的物体沿倾角为的斜面匀速滑下，在通过位移s的过程中(B)A.重力对物体做功mgsB.重力对物体做功mgssinC.支持力对物体做功mgsco
4、sD.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin,课 前 热 身,3.放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以6m/s的速度匀速移动4s，则拉力共做了240J的功，摩擦阻力对物体做了240J的功.,课 前 热 身,4.重30N的物体在大小为20N、方向与地面成30角的拉力作用下沿光滑水平面前进3m，则合外力对物体做了 J的功.,课 前 热 身,5.重20N的铁球在离地面40m的高处由静止开始下落，若空气阻力是球重的0.2倍，那么在铁球从开始下落到着地的过程中，重力对小球做的功为800J，空气阻力对小球做的功为-160J，小球克服空气阻力做的功为160J.,能力思维方法,【例1】如图6
5、-1-1所示，把系在轻绳上的A、B两小球由图示位置同时由静止释放(绳开始时拉直)，则在两小球向左下摆动时，下列说法正确的是(CD),图6-1-1,能力思维方法,A.绳OA对A球做正功B.绳AB对B球不做功C.绳AB对A球做负功D.绳AB对B球做正功,能力思维方法,【解析】很多人错选AB答案，原因是没有分析A、B球的实际运动过程而造成的，如果我们大概画出A、B球的运动轨迹，那么我们就可以找出绳子与球的运动方向的夹角，进而可判定做功的情况.由于OA绳一直张紧且O点不动，所以A球做圆周运动，OA绳对A球不做功，而B球是否与A球同步下摆做圆周运动呢?,能力思维方法,让我们用模拟等效法分析：设想A、B球
6、分别用两条小绳悬挂而各自摆动，若摆角较小，则摆动周期为T=；可见摆长越长，摆得越慢，因此A球比B球先到达平衡位置.可见绳AB的张力对A球有阻碍运动之作用，而对B球有推动运动之作用，所以正确答案为CD.,能力思维方法,【例2】质量为M的长板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平面上前进了s，如图6-1-2，设滑块与木板间的动摩擦因数为求：,图6-1-2,能力思维方法,(1)摩擦力对滑块做的功；(2)摩擦力对木板做的功；(3)摩擦力做的总功；(4)上述过程中机械能转化为内能的大小.,能力思维方法,【解析】分别对滑块和木板进行受力分析，如
7、图图6-1-3所示.f=mg，f=-f摩擦力对滑块做的功为:Wm=-f(s+L)=-g(s+L)，摩擦力对木板做的功为WM=-fs=mgs，摩擦力做的总功为W=Wm+WM=-mgL，转化为内能的大小为Q=-W=mgL,图6-1-3所示,能力思维方法,【解题回顾】摩擦力是阻力(对滑块)时，它所做的功是负功；摩擦力是动力(对木板)时，它所做的功是正功.我们还体会到摩擦力f和f虽然是一对作用力和反作用力，但它们做的功却不一定相等.,能力思维方法,【例3】如图6-1-4所示，一质量m=4.0kg的物体，由高h=2.0m，倾角=53的斜面顶端滑到底端.物体与斜面间的动摩擦因数为=0.2.求物体所受外力做
8、的功.,图6-1-4,能力思维方法,【解析】以物体为研究对象.物体受重力mg、摩擦力f、支持力N的作用，其受力情况如图所示.解法一：先求出各个力所做的功，再求总功.N=mgcos，f=N=mgcos 物体的位移为：s=h/sin根据功的公式可求出：,能力思维方法,重力的功为Wg=mgssinmgh=4.0102.0=80J，摩擦力的功为:Wf=-fs-mgcos(h/sin)=-0.24.0102.03/4=-12J，支持力的功为W功=0，故物体所受合外力的功为:W总=WG+Wf+WN=80J-12J=68J,能力思维方法,解法二：先求物体的合外力，再求合外力的功如图所示，物体所受的合外力为：
9、F合=mgsin-f=mgsin-mgcos=mg(sin-cos=4.010(0.8-0.20.6)=27.2N物体的位移为：g=h/sin=2/0.8=2.5m故物体所受合外力的功为W总=F合s=27.22.5=68J,能力思维方法,【解题回顾】合外力做功有两种解法，如果各个力都是恒力，两种解法都能用，但如果其中有变力，那只能先求各个力做功而后再取其代数和.,能力思维方法,【例4】物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经t秒后撤去F1，立即再对它施一水平向左的恒力F2，又经t秒后物体回到出发点，如图6-1-5所示在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是(C)A.W1=W2B.W2=2W1C.W2=3W1D.W2=5W1,图6-1-5,能力思维方法,【解析】A到B的作用力F1，BCD的作用力为F2，由牛顿第二定律F=ma及匀减速直线运动的位移公式-s=v0t-1/2at2，匀加速直线运动的速度公式v0=at，设向右为正向，向左为负向，设AB=s，可得：-s=v0t-1/2a2t2-s=(a1t)t-1/2a2t2,
