2019 2020新教材高中物理第1章功和机械能第1节机械功学案鲁科版必修第二册

机械功第1节 学习目标 核心素养形成脉络 1.理解功的概念及其物理意义．．知道正功、负功的概念，能利用功的一般公式2 进行计算．．理解总功的概念，会计算外力对物体所做的总3 .功 [学生用书P1] 一、机械功的含义 F，该物体沿力的方向运动的位移．机械功的定义如果作用于某物体的恒力大小为1sFs的乘积称为机械功，简称功．，则 大小为与WFsαFsα分别为力的大小、位移的大小、力cos_、，其中、2．恒力做功的公式＝ 与位移方向的夹角． 3．单位在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J． 二、机械功的计算 1．正功和负功 ααWFs．＝1＝，1当 ＝0时，cos ααWF与物体位移的方向垂直时，对物体不0，，表示力＝＝90时，cos 0＝当2 做功． ααWFsαF对物体做正功． 0，0＝，表示力3当0≤时，90cos cos ααWFsαF对物体做负功，也可0＝，表示力90cos ≤180时，cos 0，当4 说物体克服这个力做了功． ααWFs，表示作用力与物体位移方向相反．， ＝－＝180时，cos 1＝－当52．总功的计算 当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于 WWWW＋＝＋＋ 1各个分力分别对物体所做功的代数和，即3总21 WFsα. 几个力的合力对物体所做的功，即2cos ＝合总 思维辨析 1物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功． 1 2汽车沿斜坡向上加速行驶时，牵引力对汽车一定做功． FFFF做功多． ，则 力3比做功10 J，力 做功－20 J21124作用在同一物体上的两个力，一个做正功一个做负功，则二力一定反向． 5功有正负，说明功是矢量，因此总功是所有外力做功的矢量和． 提示1√ 2√ 3 4 5 基础理解 1如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新对包的拉力没有做功的是 F作用角斜向上的力2如图所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60FF 所做的功是多少＝10 N，则拉力10 m下沿光滑水平面运动了，已知 根据功的概念及影响做功的两个因素可知，只有同时满足有作用力及在提示1选B.中拉力没有做功，D中拉力做功，B力对物体才做功，力的方向上有位移两个条件时，A、C、 B符合题意．250 J P2] 学生用书对机械功的理解[ 问题导引 沿水平面匀速前进了一段距离．如图所示，马拉着小车包括人 小车包括人受到几个力作用每个力对小车做功吗是正功还是负功1sFFα和小车的位移设马对小车做的功是否等于马的拉力2与水平方向的夹角为2 的乘积 FF做的功与哪个分力做的功相同拉力 一般分解为哪两个分力3[要点提示] 1小车包括人受4个力作用重力、支持力、拉力、摩擦力，其中拉力做正功，摩擦力做负功，重力和支持力不做功． WFsα. ＝2不等于．因为cos F做的功与水平方向分力做的拉力可以分解为沿水平方向和竖直方向的两个分力．3功相同． 【核心深化】 WFsα的理解 1．对公式cos ＝FFsα有关，、对物体做的功，只与与物体的运动状态及物体是否还受、1某一恒力其他作用力等因素无关． 2功是标量，没有方向，但是有正负． WFsα适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用．公式cos ＝ 32．功的正负的判断 判断一个力对物体是否做功，做正功还是负功，常用的方法有以下两种 Fsα进行判断的夹角与位移 1根据力πππααα≤π时，力对物＝0≤时，力对物体不做功；＜时，力对物体做正功；＜ 222体做负功．此方法一般用于研究物体做直线运动的情况． Fvα进行判断 2根据力的夹角与速度πππααα≤π＜时，力对物＝≤0时，力对物体不做功；＜时，力对物体做正功； 222体做负功．此方法一般用于研究物体做曲线运动的情况． 是否做功的判断关键能力1 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假若人与扶2019山西朔州期中 梯一起匀加速向上运动，在这个过程中人脚所受的静摩擦力 A．等于零，对人不做功 B．水平向左，对人不做功 ．水平向右，对人做正功C ．沿斜面向上，对人做正功D与位移方向人与扶梯一起匀加速向上运动，人的脚所受的静摩擦力水平向右，] [解析 成锐角，静摩擦力做正功，故C正确．3 [答案] C 功的正负的判断关键能力2 OMP当如图所示，重物上，放在粗糙的水平板 2019黑龙江东南联合体期末PO 端缓慢抬高，在重物 没有滑动之前，下列说法中正确的是水平板绕 P 受到的支持力做正功A．P 受到的支持力不做功B．P 受到的摩擦力做负功C．P ．D受到的摩擦力做正功PO支持没有滑动之前，[解析] 当水平板绕支持力垂直板向上，端缓慢抬高，在重物O端缓慢抬高，在重错误；当水平板绕A力与速度方向相同，故支持力做正功，故正确，BP D错误．与速度方向垂直，所以摩擦力不做功，故C、物没有滑动之前，摩擦力沿板方向，A ] [答案 【达标练习】如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方1．2019四川绵阳期中 法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是 ．轮胎所受的支持力不做功A ．重力对轮胎做负功B C．绳子的拉力对轮胎不做功 D．地面对轮胎的摩擦力不做功轮胎做变速直线运动，轮胎所受的支持力竖直向上，而位移方向为水平方解析选A.正确；轮胎受的重力竖直向下，而轮A向，则支持力方向没有发生位移，支持力不做功，故设拉B胎的位移方向为水平方向，则轮胎在竖直方向没有发生位移，重力不做功，故错误；αα错误；地面是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故，由于C力与水平方向的夹角为故所以地面对轮胎的摩擦力做负功，对轮胎的摩擦力的方向向左，与轮胎运动的方向相反， D错误． 2．下列说法不正确的是 5 J的功大于的功10 JA．－ ．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功B ．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动C4 D．功是矢量，正、负表示方向功是标量，功的正负既不表示方向也不表示功的大小，而是表示力对物体解析选D.的；－10 J起动力作用即力对物体做功还是力对物体起阻力作用即物体克服外力做功不符合题意；功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服J的功，选项A功大于5 则说明这个力一定阻碍物体的运动，B不符合题意；一个力对物体做了负功，外力做功，选项 不符合题意；功是标量，正、负不表示方