必修2-功

第一节功一.功:如果一个物体受到力的作用，并使物体在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功。做功的两个必要因素(1)力；(2)物体在力的方向上有位移返回对功的理解(1)一个力作用在物体上却没有做功的情形一般有两种：一是“推而不动”，即有力但物体的位移为零；二是物体在与力的方向垂直的方向上运动。(2)一个力做的功与其他因素(如：物体受的其他力、物体的运动状态，匀速或加速等)无关。返回1．(双选)下列有关做功的说法正确的是()A．被运动员掷出去的铅球在运动过程中，运动员对铅球做功B．木块在粗糙水平面上滑动时，木块受的支持力对木块做功C．一个人用力推一个笨重的物体但没推动，则人的推力对物体不做功D．自由落体运动中，重力对物体做功返回2．如图4－1－1所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是()图4－1－1A．甲中做功最少B．丁中做功最多C．做功一样多D．无法比较FLF一质量m的物体放在光滑的水平面，某人用F=10N的拉力水平向右拉物体，使物体从静止开始运动位移L＝3m，求力F做了多少功？解：Ｗ=ＦＬ=10x３J=30JlFFFαFαFα分析：根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题W1=F1l=FCOSαlW2=0∵W=W1+W2∴W=FlCOSα拉力F做的功W=？F2F11、定义：W=Flcosα力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小以及力与位移夹角余弦的乘积二、功3、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m2、公式W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到得力，Ｌ是物体所发生的位移，α是力F和位移Ｌ之间的夹角，求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。功的计算时，各量要求统一采用国际单位制条件：恒力4、矢量性:标量5、物理意义:描述物体的运动过程的物理量,是力在空间上的积累效果。三、功有正、负之分吗无方向αCOSαW物理意义α=π/2α＜π/2π/2＜α≤πCOSα=0COSα＞0COSα＜0W=0W＞0W＜0表示力F对物体不做功表示力F对物体做正功表示力F对物体做负功结合表格思考正功和负功的物理意义？正功：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。负功：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）物理意义例如：滑动摩擦力对物体做了-6J的功也可以说，物体克服滑动摩擦力做了6J的功一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求外力对物体所做的总功。解析：拉力F对物体所做的功为W1=Flcos37°=2000J。摩擦力F阻对物体所做的功为W2=F阻lcos180°=-500J。外力对物体所做的总功W=W1＋W2=1500J。（另解：先求合力，再求总功）总功及其求法两种：(1)先求物体所受的合外力，再根据公式W合＝F合scosα求合外力的功。(2)先根据W＝Fscosα，求每个分力做的功W1、W2…Wn，再根据W合＝W1＋W2＋…＋Wn，求合力的功。一、做功的条件作用在物体上的力物体在力的方向上移动的位移二、功W=Flcosα(恒力)a、功一定要指明是哪个力对物体做的功b、力必须是恒力三、正功负功。及物理意义四、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也就是合力对物体所做的功。练习1.质量为m的物体,沿水平面滑动了L,则各力作功的情况正确的说法是()A.重力做正功，支持力做负功B.重力做负功，支持力做正功C.重力和支持力都做正功，大小为D.重力和支持力对物体都不做功D练习２.用与水平面成α角斜向上的拉力拉着质量为m的物体在水平面上运动，第一次在光滑水平面上，做匀加速直线运动，位移为x，做功w1；第二次在粗糙回平面上，做匀速直线运动，位移为x，作功w2，则()A.w1w2B.w1w2C.w1=w2D.无法确定C返回3．关于功的以下说法，正确的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功有正、负之分，所以功可能有方向性C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．力对物体做功的正负，取决于力和位移的方向关系解析：功是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分，故A、B错。若力的方向与位移的方向垂直，虽然力对物体不做功，但有位移，C错。由W＝Fscosα可知功的正负取决于cosα的正负，即取决于力和位移的方向关系，D对。答案：D练习3.用起重机将质量为ｍ的物体匀速地吊起一段距离，作用在物体上的各力做功情况是（）A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功C