高中物理-7.2功导学案新人教版必修2.doc

7.2 功
课前自主预习
1、功的概念和公式：
概念
物体受到力的作用，并在 发生了位移，这个力就对物体做了功

必要因素
（1）力（2）物体在 上发生了位移
公式
（1） 力F与位移同向时：W=
（2） 力F与位移有夹角时：W=
符号含义
分别表示 、位移的大小、 的夹角
符号单位
功的单位是 ，即 ，符号
2、正功和负功
（1） 当时，，W 0。这表示当力的方向与位移的方向垂直时，力F 。
（2） 当时，，W 0。这表示当力对物体做 。
（3） 当时，，W 0。这表示当力对物体做 。往往说成“物体 力F做功”。
3、 总功：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，等于各个分力对物体所做功的 ，可以证明，它也就是这几个力的 对物体所做的功。
重难点点拨
（一） 正确理解功的概念
例1 如图所示，一物体分别沿轨道aO和bO由静止滑下，物体与轨道之间的动摩擦因数相同，若斜面保持静止，物体克服滑动摩擦力做功分别为W1和W2，则两个功德大小的正确关系是（ ）
A.W1＞W2 B.W1=W2
C.W1＜W2 D.无法比较
变式训练1-1
如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ，现使斜面沿水平方向向左匀速移动距离。求：
（1） 摩擦力对物体所做的功；
（2） 斜面弹力对物体所做的功；
（3） 重力对物体所做的功。

（二）恒力功的计算
例2.（多选）如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。已知B与斜面体间光滑接触，则在A、B下滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. B对A的支持力不做功
B. B对A的支持力做负功
C. B对A的摩擦力做正功
D. B对A的摩擦力做负功
变式训练2-1
如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成=37°、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求2s内雪橇上各力做的功。合力做的功是多少？

例3.如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m=20kg，斜面倾斜角α=370，斜面的长度l=0.5m，货物与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的合外力做的功．(取g=10m／s2)

变式训练3-1
如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止的质量为m＝10 kg的物体，以大小为a＝2 m/s2的加速度匀加速上升，取g＝10 m/s2，则前3 s内力F做的功？ (g取10m/s2）

（四）变力功的计算
例4 如图所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的木块连接，放在光滑水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉木块，使木块前进x，求这一过程中力对木块做了多少功？

变式训练4-1
如图所示，在恒力F的作用下，将质量为m的物体从A拉至B，A、B间距离为s，滑轮与物体的高度差为H，两次绳与水面夹角分别为α、β，此过程中F做了多少功?

（五）摩擦力做功问题
例5．质量为M的长木板放在光滑的水平面上，如图所示，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进，若滑块与木板间动摩擦因数为μ，求：
(1)摩擦力对滑块所做功多大?
(2)摩擦力对木板所做功多大？

变式训练5-1
如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的物块，并留在木块中，在此过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为s，木块对子弹的摩擦力大小为F，则木块对子弹的摩擦力做的功为____________，子弹对木块的摩擦力做的功为____________。
（六）作用力与反作用力做功问题
例6.（多选）下列说法正确的是（ ）
A.一质点受两个力的作用而处于平衡状态，则这两个力在相同时间内做的功或者都为零，或者一个做正功，一个做负功，且功的绝对值相等
B.在同样的时间内，作用力与反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相同。
C.在同样的时间内，作用力与反作用力的功大小相等，一正一负。
D.在同样的时间内，作用力与反作用力的功大小不一定相等，符号可能相同，也可能不同。
变式训练6-1
关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是（ ）
A.作用力做功，反作用力一定做功
B.作用力做正功，反作用力一定做负功
C.作用力和反作用力可能都做负功
D.作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零
课堂知识演练
1. 下列关于做功说法正确的是（ ）
A力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B.力对物体做功少，说明物体的受力一定小
C.力对物体不做功，说明物体一定无位移
D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的。
2.用一根轻绳系一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上各力的做功情况是（ ）
A.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B重力做正功，拉力做负功，合外力做正功
C重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D重力做负功，拉力做负功，合外力做正功
3. （多选）质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为α的斜面上，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．若B向右匀速移动距离s，则B对A做的功为零
B．若B向上匀速移动距离s，则B对A做的功为mgs
C．若B向左以加速度a移动距离s，则B对A做的功为mas
D．若B向下以加速度a移动距离s，则B对A做的功为m(g＋a)s
4.如图所示，两个互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物体上，使物体发生一段位移后，力F1对物体做功为4J，力F2对物体做功为3J，则力F1和F2的合力对物体做功为（ ）
A.1J
B.3.5J
C.5J
D.7J
5.在距地面么高5m的平台上，以25m/s的速率竖直向上抛出一质量为1kg的石块，不计空气阻力，取g=10m/s2则抛出后第3s内重力对石块所做的功是（ ）
A.100 J B 50J C 0 D -100J
6.质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ=0.1.则运动员滑至坡底的过程中：
（1） 滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？
（2） 各力对运动员做的总功是多少？（g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，装备质量不计）

课后巩固提高
7.放在水平地面上的木块与一轻弹簧相连。现用水平拉弹簧，拉力F与力的作用点对的位移的函数关系如图所示，木块开始运动后，继续拉弹簧，木块缓慢移动了0.8m的位移，则上述过程中拉力所做的功为（ ）
A.16J
B.20J
C.24J
D.无法确定
8.（多选）如图所示，在加速度向左运动的车厢中，一人用力向前推车厢（人与车厢始终保持相对静止），则下列说法中正确的是（ ）
A. 人对车厢做正功
B. 车厢对人做负功
C. 人对车厢做负功
D. 车厢对人做正功
9.如图所示，在光滑的水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1=3N和F2=4N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10m，求：
（1） F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？
（2） F1和F2合力为多大？合力做功是多少？

10.水平传送带以2m/s的速度匀速运行，将一质量为2kg的工件沿竖直向下的方向轻轻放在传送带上（设传送带的速度不变），若工件与传送带之间的动摩擦因数为0.2，则放手后工件在5s内的位移是多少？摩擦力对工件做功为多少？（g取10m/s2）

11.质量为40kg的物体，在水平外力作用下，沿直径为40m的水平圆形轨道匀速运动一周，若物体与轨道间动摩擦因数为0.5，求水平外力在此过程中做多少功?

12.质量m=3kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F=10N，沿固定斜面下滑距离l=2m。斜面倾角θ=30°，物体与斜面间的动摩擦因数μ= 。求各力对物体所做的功，以及力对物体所做的总功。（g取10m/s2）