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1、理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,第1节,知识点一,知识点二,考向二,第四章,考向一,随堂基础巩固,课时跟踪训练,考向三,1.力对物体做功必须满足两个条 件：力和物体在力的方向上发 生了位移。做功的过程就是能 量变化的过程。 2功的计算公式：WFxcos ，其中为力F与位移x的夹角，此式一般适用于恒力做功的计算。,3功的正负是由力和位移的夹 角的大小决定的，反映了 作用力是动力还是阻力，动 力所做的功为正，阻力所做 的功为负。 4合力对物体所做的功等于各分力对物体所做功的代 数和。,自学教材,1做功与能量的变化 (1)功的概念： 物体受到力的作用，并在力的方向上发生了 ，那么力对物体做
2、了功。 (2)功与能量： 功与 的变化密切相关，做功的过程就是 变化的过程。,位移,能量,能量,2功的计算公式 (1)力F与位移x同向时：WFx。 (2)力F与位移x有夹角时：WFxcos ，其中F、x、cos 分别表示 、 、 。 (3)各物理量的单位： F的单位是 ，x的单位是 ，W的单位是 ，即焦耳。,力的大小,位移的大小,力与位移夹角的,余弦,牛顿,米,牛米,重点诠释,1对公式WFxcos 的理解 (1)公式的适用条件： 公式WFxcos 只适用于恒力做功。 (2)关于作用力F： 公式WFxcos 中，如果F为物体所受的某一个恒力时，W为该恒力所做的功；如果F为恒定的合力时，W为合力所
3、做的功。,(3)关于位移x： 公式中的位移x，一般情况下是指在力的作用下物体的位移，但是当物体的位移与力的作用点的位移不同时，x应当是作用点的位移。 位移x与参考系的选取有关，一般情况下，研究做功问题时，应以地面为参考系。,2变力做功的计算 (1)将变力做功转化为恒力做功。 分段法： 力在全程是变力，但在每一个阶段是恒力，这样就可以先计算每个阶段的功，再利用求和的方法计算整个过程中变力做的功。,微元法： 当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可。例如，滑动摩擦力、空气阻力总与物体相对运动的方向
4、相反，可把运动过程细分，其中每一小段都是恒力做功，整个运动过程中所做的总功是各个阶段所做功的和，即力与路程的乘积。,转换研究对象法： 如图411所示，人站在地上以 恒力拉绳，使小车向左运动，求拉力 对小车所做的功。拉力对小车来说是 个变力(大小不变，方向改变)，但仔细研究，发现人拉绳的力却是恒力，于是转换研究对象，用人对绳子所做的功来求绳子对小车做的功。,图411,图412,1如图413所示，质量分别为M和m的两物块，Mm， 分别在同样大小的恒力F作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，F与水平面的夹角相同。经过相同的位移，设F对M做的功为W1，对m做的功为W2，则 ( ),图413,A无论水平
5、面光滑与否，都有W1W2 B若水平面光滑，则W1W2 C若水平面粗糙，则W1W2 D若水平面粗糙，则W1W2 解析：由题意知，F1F2，x1x2，12，又WFxcos ，故无论水平面光滑还是粗糙，均有W1W2。 答案：A,自学教材,1功的正负,W0,W0,W0,2合力的功 物体受多个力的作用发生了位移， 对物体做的功等于各分力对物体所做功的 。,合力,代数和,重点诠释,1正功、负功的物理意义 (1)力F是动力，对物体做 。 (2)力f是阻力，对物体做 ，或 说物体克服f做 。 (3)力N和G即不是动力，也不是阻力， 。,图414,正功,负功,正功,不做功,2合力的功的求法 (1)先求物体所受的
6、合外力，再根据公式W合F合xcos 求合外力的功。 (2)先根据WFxcos 求每个分力做的功W1、W2、Wn，再根据W合W1W2Wn，求合力的功。,2一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、 后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是 ( ) A加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B加速时做正功，匀速和减速时做负功 C加速和匀速时做正功，减速时做负功 D始终做正功,解析：力对物体做功的表达式为WFxcos，当0 90时，F做正功；当90时，F不做功；当90 180时，F做负功，支持力始终竖直向上，与位移同向，0，故支持力始终做正功，D正确。 答案：D,例1 如图4
7、15所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是 ( ),图415,A支持力一定做正功 B摩擦力一定做正功 C摩擦力可能不做功 D摩擦力可能做负功 思路点拨 解答本题时应注意以下两点： (1)先确定力与物体位移的夹角大小，再判断力做功的正负。 (2)物体所受摩擦力的方向与加速度a的大小有关。,解析 支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功。而摩擦力是否存在需要讨论。 当agtan 时，摩擦力不存在，不做功 当agtan ，摩擦力沿斜面
8、向下，做正功 当agtan ，摩擦力沿斜面向上，做负功。 综上所述，B是错误的。 答案 B,借题发挥 力做正功还是负功的判断方法： (1)看力F与位移x的夹角，90，力做负功； (2)看力F与速度v的夹角，90，力做负功； (3)看速率增大还是减小，若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做负功。,1一个力对物体做了负功，则说明 ( ) A这个力一定阻碍物体的运动 B这个力不一定阻碍物体的运动 C这个力与物体运动方向的夹角90 D这个力与物体运动方向的夹角90时，cos 0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故选项A、C正确。 答案：AC,例2 如图416所示，在光滑水 平面上，物体受两个相互
9、垂直的大小分 别为F13 N和F24 N的恒力，其合力 在水平方向上，从静止开始运动10 m，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？,图416,思路点拨 力F1、F2及它们的合力均为恒力，可用功的公式WFxcos 求解它们的功。,解析 (1)力F1做的功 W1F1xcos 1310cos 53 J18 J 力F2做的功 W2F2xcos 2410cos 37 J32 J W1与W2的代数和 WW1W218 J32 J50 J。,答案 (1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J,借题发挥 求总功时，可以先求各力做
10、的功，再求各功的代数和，也可先求合力再求总功，而对于合力为恒力的情形，先求合力再求总功往往较为简便。,2飞机越来越多地成为人们外出旅行的重要交通工具，安 全快捷是飞机的主要特点。为保障飞机降落时做到万无一失，民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2 m，长5.5 m，质量为60 kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240 N，求人滑下过程中合力的功。(g10 m/s2) 解析：方法一：重力做功WGmgh1 920 J 阻力做功Wffx1 320 J 合力的功WWGWf600 J。,答案：600 J,例3 如图417所示，轻弹 簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一 质量为m的
11、木块连接，放在光滑的水 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 , 求这一过程中拉力对木块做了多少功？ 思路点拨 解答本题应注意以下两个方面： (1)拉力F为变力。 (2)拉力F随位移均匀变化。,图417,借题发挥 (1)若力的大小不变，方向时刻在改变，可用微元法将求变力做功转化为求恒力做功。 (2)若力的方向不变，大小随位移均匀变化，则可先求平均作用力，再求平均作用力的功。也可用图像法求功。,3如图418所示，摆球质量为m，悬线的 长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在 摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，求 摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力T、空气阻力f各做了多少功？,图418,随堂基础巩固,点击下图片进入,课时跟踪训练,点击下图片进入,
