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1、第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理*理解功的概念，知道力和在力的方向上发生的位理解功的概念，知道力和在力的方向上发生的位移是做功不可缺少的两个因素移是做功不可缺少的两个因素*掌握功的公式掌握功的公式WFlcos能用公式进行有关计算能用公式进行有关计算*理解正功与负功的意义，并会解释生活实例理解正功与负功的意义，并会解释生活实例第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理一一位位果果农农把把苹苹果果筐筐挑挑起起来来，送送到到另
2、另一一地地方方去去(如如图图)，请请你你说说说说，他他做做功功了了吗吗？要要回回答答这这个个问问题题，我我们们需需要要明明确确功功的的定义定义挑苹果的果农怎样做功挑苹果的果农怎样做功 第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理1 能能 量量 的的 转转 化化 跟跟 做做 功功 相相 关关 ， 做做 功功 的的 过过 程程 就就 是是_过过程程，做做了了_，就就有有_发发生生了了转转化化，功是能量转化的功是能量转化的_2力力对对物物体体所所做做的的功功，等等于于_、_、_这三者的乘积这三者的乘积3功只有大小，没有功只有大小，没有_，是，是
3、_功功的的单单位位由由力力的的单单位位和和位位移移的的单单位位决决定定在在国国际际单单位位制制中中，功功的的单单位位是是_，简简称称_，符符号号是是_第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理4如如图图甲甲所所示示，举举重重运运动动员员举举着着杠杠铃铃不不动动时时，杠杠铃铃没没有有发发生生_，举举杠杠铃铃的的力力对对杠杠铃铃就就没没有有_如如图图乙乙所所示示，足足球球在在水水平平地地面面上上滚滚动动时时，重重力力对对球球做做的的功功为为_第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理5一一个个力力对对物物体体做做负负功功，往往往往说说成成物物体体_(取取绝绝对对值值)这这两两种种说
4、说法法在在意意义义上上_的的例例如如竖竖直直向向上上抛抛出出的的球球，在在向向上上运运动动的的过过程程中中，重重力力对对球球做做了了6J的的功功，可以说成可以说成_的功的功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：1.能量转化的；多少功；多少能量；量度能量转化的；多少功；多少能量；量度2力的大小；位移的大小；力和位移的夹角的余弦力的大小；位移的大小；力和位移的夹角的余弦3方向；标量；焦耳；焦；方向；标量；焦耳；焦；J4位移；做功；零位移；做功；零5克服这个力做功；是等同；球克服重力做了克服这个力做功；是等同；球克服重力做了6J第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物
5、理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(1)物物体体受受到到力力的的作作用用，并并且且在在力力的的方方向向上上发发生生一一段段位位移，就叫做力对物体做了功移，就叫做力对物体做了功(2)计算功的一般公式计算功的一般公式WFlcos.其中其中F在位移在位移l上应为恒力，上应为恒力，是是F与位移与位移l的夹角的夹角力力和和在在力力的的方方向向上上发发生生的的位位移移是是做做功功的的两两个个不不可可缺缺少少的的因素因素(3)功是标量功是标量(4)功的单位功的单位在国际单位制中，功的单位是焦耳符号是在国际单位制中，功的单位是焦耳符号是J.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理特
6、别提醒：特别提醒：(1)做做功功的的两两个个不不可可缺缺少少的的因因素素是是：力力；物物体体在在力力的方向上发生了位移的方向上发生了位移(2)物物理理学学中中的的做做功功是是有有严严格格定定义义的的，与与日日常常生生活活中中的的“做工做工”含义有本质区别含义有本质区别(3)公公式式WF合合lcos只只适适用用于于求求恒恒力力所所做做的的功功，不不能能用用于求变力所做的功于求变力所做的功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理如如图图所所示示，关关于于人人对对物物体体做做功功与与否否的的说说法法，正正确确的的是是()第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理A三人都对物体做功三
7、人都对物体做功B只有乙、丙中的人对物体做功只有乙、丙中的人对物体做功C只有乙中的人对物体做功只有乙中的人对物体做功D只有丙中的人对物体做功只有丙中的人对物体做功答案：答案：D解解析析：判判断断人人对对物物体体是是否否做做功功，关关键键是是看看做做功功的的两两个个不不可可缺缺少少的的因因素素是是否否同同时时具具备备只只有有丙丙图图中中的的人人对对物物体体做做功功，故只有答案故只有答案D正确正确.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(4
8、)正负功的意义正负功的意义功功是是标标量量，功功的的正正负负不不表表示示方方向向，正正功功表表示示是是动动力力对对物物体体做做功功，负负功功表表示示是是阻阻力力对对物物体体做做功功一一个个力力对对物物体体做做负负功功，往往往往说说成成物物体体克克服服这这个个力力做做功功(取取绝绝对对值值)，这这两两种种说说法法意意义义等同等同第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理特别提醒：特别提醒：(1)功功是是标标量量，它它的的正正负负仅仅表表示示力力对对物物体体做做功功还还是是物物体体克服该力做功克服该力做功(2)摩摩擦擦力力对对物物体体即即可可以以作作正正功功，也也可可以以做做负负功功，也也
9、可可以不做功以不做功(3)作作用用力力的的功功与与反反作作用用力力的的功功的的特特点点：没没有有必必然然的的关关系，即不一定一正一负、绝对值相等系，即不一定一正一负、绝对值相等第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理如如下下图图所所示示，当当人人用用硬硬杆杆把把船船撑撑离离岸岸边边的的过过程程中中，下下列列各力是否做功？如果做功，是正功还是负功？各力是否做功？如果做功，是正功还是负功？杆对岸的力杆对岸的力杆对手的力杆对手的力脚对船的力脚对船的力船对脚的力船对脚的力第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答答案案：因因岸岸与与杆杆的的接接触触点点不不动动，故故杆杆对对岸岸不不
10、做做功功；因因手手不不动动，杆杆对对手手不不做做功功；因因船船在在脚脚的的作作用用下下发发生生了了位位移移，故故脚脚对对船船做做功功，脚脚对对船船的的力力与与船船的的位位移移方方向向相相同同，做做正正功功；船船对对脚脚也也做做功功，船船对对脚脚的的力力与与脚脚的的位位移移方方向向相相反反，所所以以做做负功负功.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(1)总总功功等等于于各各个个力力对对物物体体做做功功的的代代数数和和，WW1W2W3(2)总功等于合外力所做的功，总功等于合外力所做的功，WF合合lcos.特别提醒：特别提醒：两两种种求求合合力力功功的的方方法法要要依依据据题题目目特特
11、点点灵灵活活运运用用，如如物物体体处处于于平平衡衡状状态态或或某某一一方方向向受受力力平平衡衡时时，先先求求合合力力再再求求功功的的方方法法简简单单方方便便；如如已已知知物物体体受受力力中中有有的的不不做做功功，有有的的虽虽做做功功，但但方方便便求求得得该该力力的的功功(如如重重力力的的功功)时时，选选择择WW1W2Wn简单方便简单方便第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (2011吉吉林林油油田田高高中中高高一一检检测测)在在讨讨论论做做功功与与哪哪些些因因素素有有关关时时，有有下下列列三三种种过过程程：a.用用水水平平推推力力
12、F推推一一质质量量为为m的的物物体体，在在光光滑滑水水平平面面上上前前进进x；b.用用水水平平推推力力F推推一一质质量量是是2m的的物物体体，在在粗粗糙糙水水平平面面上上前前进进x；c.用用与与光光滑滑斜斜面面平平行行的的推推力力F推推一一质质量量为为2m的的物物体体，沿沿斜斜面面向向上上前前进进x.则则关关于于力力F在以上过程中做功多少的说法正确的是在以上过程中做功多少的说法正确的是()第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理Aa做功最多做功最多Bb做功最多做功最多Cc做功最多做功最多 D做功一样多做功一样多解解析析：由由功功的的定定义义可可知知，力力F做做的的功功，决决定定于于力
13、力和和力力的的方方向向上上的的位位移移，而而与与接接触触面面是是否否光光滑滑，质质量量大大小小无无关关，三三种种情情况况下下的的力力和和力力的的方方向向上上的的位位移移相相同同，所所以以做做功功一一样样多多，选选D.答案：答案：D第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理点点评评：求求功功时时，必必须须要要明明确确哪哪个个力力在在哪哪个个过过程程中中的的功功根根据据功功的的定定义义，力力F所所做做的的功功只只与与F的的大大小小及及在在F方方向向上上发发生生的的位位移移大大小小有有关关，与与物物体体是是否否受受其其他他力力及及物物体体的的运运动动状状态态等等其他因素均无关其他因素均无关第
14、第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (2011华华安安、连连城城等等六六校校联联考考)如如图图所所示示的的四四幅幅图图是是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是()第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：B解解析析：据据功功的的概概念念及及功功的的两两个个因因素素可可知知，只只有有同同时时满满足足力力及及在在力力的的方方向向上上有有位位移移两两个个条条件件时时，力力对对物物体体才才做做功功，A、C、D做功，做功，B没有做功，选没有做功，选B.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 如如图图所所示示，质
15、质量量为为m的的物物体体静静止止在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，物物体体与与斜斜面面的的动动摩摩擦擦因因数数为为，现现使使斜斜面面水水平平向向左左匀匀速移动距离速移动距离l.试求：试求：第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(1)摩擦力对物体做的功摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止物体与斜面相对静止)；(2)斜面对物体的弹力做的功；斜面对物体的弹力做的功；(3)重力对物体做的功；重力对物体做的功；(4)斜斜面面对对物物体体做做的的功功是是多多少少？各各力力对对物物体体所所做做的的总总功功是多少？是多少？第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理解解析析：物物体体受受力
16、力情情况况如如图图所所示示，物物体体受受到到重重力力mg、摩摩擦擦力力Ff和和支支持持力力FN的的作作用用物物体体相相对对斜斜面面静静止止，物物体体相相对对地地面面水水平平向向左左匀匀速速移移动动距距离离l，这这些些力力均均是是恒恒力力，故故可可用用WFlcos计算各力的功计算各力的功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理根据物体的平衡条件，可得根据物体的平衡条件，可得Ffmgsin，FNmgcos.(1)WFfFflcos(180)mglsincos；(2)WFNFNlcos(90)mglsincos；(3)WGmglcos900；(4)斜斜面面对对物物体体做做的的功功为为斜斜面
17、面对对物物体体施施的的力力做做功功的的代代数数和；和；W斜斜WFfWFN0.各各个个力力对对物物体体所所做做的的总总功功等等于于各各个个力力做做功功的的代代数数和和即即W总总WFfWFNWG0.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：(1)mglsincos(2)mglsincos(3)0(4)00点点评评：计计算算做做功功，一一定定要要注注意意力力与与功功的的对对应应性性，区区别别某某个个力力做做的的功功与与合合外外力力做做的的功功通通过过受受力力分分析析，求求出出各各个个力力的的大大小小，找找出出对对应应的的力力与与位位移移方方向向的的夹夹角角关关系系，然然后后代代入
18、入功功的的计计算算公公式式计计算算，当当力力与与位位移移夹夹角角为为钝钝角角时时做做负负功功，锐锐角角时时做做正功正功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 车车间间内内的的天天车车(有有的的地地区区叫叫行行车车)将将一一重重104N的的物物体体沿沿着着与与水水平平方方向向成成30角角的的方方向向匀匀速速吊吊起起，使使物物体体向向斜斜上上方方移移动动了了6m(如如图图所所示示)天天车车钢钢绳绳对对物物体体的的拉拉力力做做了了多多少少功功？如如果果又又使使物物体体水水平平匀匀速速移移动动8m，这这个个过过程程中中天天车车钢钢绳绳的的拉拉力又做了多少功？力又做了多少功？第第7章章 机械
19、能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答答案案：物物体体向向斜斜上上方方移移动动时时，钢钢绳绳对对物物体体的的拉拉力力做做了了3104J的功；物体沿水平方向移动时，钢绳拉力没有做功的功；物体沿水平方向移动时，钢绳拉力没有做功解解析析：物物体体的的运运动动为为匀匀速速运运动动在在整整个个吊吊运运过过程程中中，钢钢绳绳对对物物体体的的拉拉力力F的的方方向向向向上上，大大小小等等于于物物体体受受的的重重力力G，即即FG(1)当当物物体体沿沿着着与与水水平平面面成成30角角的的直直线线上上升升时时，拉拉力力F与与位位移移s1的的夹夹角角160，s16m，如如图图乙乙所所示示，所所以以WGs1cos1104
20、6cos60J3104J.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(2)当当物物体体沿沿水水平平方方向向匀匀速速移移动动时时，钢钢绳绳拉拉力力F与与位位移移s2的夹角的夹角290(如图乙所示如图乙所示)，拉力所做的功，拉力所做的功WGs2cos21048cos900.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 如如图图所所示示，物物体体沿沿弧弧形形轨轨道道滑滑下下后后进进入入足足够够长长的的水水平平传传送送带带，传传送送带带以以图图示示方方向向匀匀速速运运转转，则则传传送送带带对对物物体体做做功情况可能是功情况可能是()A始终不做功始终不做功B先做负功后做正功先做负功后做正功
21、C先做正功后不做功先做正功后不做功D先做负功后不做功先做负功后不做功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理解解析析：要要判判断断传传送送带带对对物物体体的的做做功功情情况况需需分分析析物物体体所所受受摩擦力的可能方向摩擦力的可能方向设设传传送送带带速速度度大大小小为为v1，物物体体刚刚滑滑上上传传送送带带时时的的速速度度大大小小为为v2.当当v1v2时时，物物体体随随传传送送带带一一起起匀匀速速运运动动，故故传传送送带带与与物物体体之之间间不不存存在在摩摩擦擦力力，即即传传送送带带对对物物体体始始终终不不做做功功，A正正确确当当v1v2时时，物物体体相相对对传传送送带带向向左左运运
22、动动，物物体体受受到到的的滑滑动动摩摩擦擦力力方方向向向向右右，则则物物体体先先做做匀匀加加速速运运动动直直到到速速度度达达到到v1，再再做做匀匀速速运运动动，故故传传送送带带对对物物体体先先做做正正功功后后不不做做功功，B错误，错误，C正确正确第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：ACD第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 如如图图所所示示，B物物体体在在拉拉力力F的的作作用用下下向向左左运运动动，在在运运动动的的过过程程中中，A、B之之间间有有相相互互作作用用的的力力，则则对对力力做做功功的的情况的下列说法中正确的是情况的下列说法中正确的是()AA、B
23、都克服摩擦力做功都克服摩擦力做功BAB间弹力对间弹力对A、B都不做功都不做功C摩擦力对摩擦力对B做负功，对做负功，对A不做功不做功D弹力对弹力对A不做功，对不做功，对B做正功做正功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：BC解解析析：判判断断AB间间是是否否有有摩摩擦擦力力时时是是看看AB间间有有无无相相对对滑滑动动(或或运运动动趋趋势势)，计计算算功功的的大大小小时时涉涉及及到到的的位位移移，都都是是相相对对地地面面的的位位移移A、B间间相相互互作作用用力力为为Ff1与与Ff2，FAB与与FBA，如如图图所所示示A没没有有位位移移，Ff2、FAB对对A不不做做功功，B有
24、有位位移移，Ff1做负功，做负功，FAB与位移成与位移成90，不做功，不做功，B、C对，对，A、D错错第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 解解放放前前后后，机机械械化化生生产产水水平平较较低低，人人们们经经常常通通过过“驴驴拉拉磨磨”的的方方式式把把粮粮食食颗颗粒粒加加工工成成粗粗面面来来食食用用，如如图图所所示示，假假设设驴驴拉拉磨磨的的平平均均用用力力大大小小为为500N，运运动动的的半半径径为为1m，则则驴拉磨转动一周所做的功为驴拉磨转动一周所做的功为()第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理A0B500JC500JD1000J解析：解析：由由于于F的的方方向
25、向保保持持与与作作用用点点的的速速度度方方向向一一致致，因因此此F做做功功不不为为零零，可可否否定定A答答案案由由于于F的的方方向向保保持持与与作作用用点点的的速速度度方方向向一一致致，因因此此可可把把圆圆周周划划分分成成很很多多小小段段研研究究，如如图图所所示示，当当各各小小段段的的弧弧长长si足足够够小小(si0)时时，在在这这si内内F的的方方向向几几乎乎与与该该小小段段的的位位移移方方向向重重合合故故WFFs1Fs2Fs3F2R1000J.(这等效于把曲线拉直这等效于把曲线拉直)第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答案：答案：D第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教
26、版物理 如如图图所所示示，一一辆辆拖拖车车通通过过定定滑滑轮轮将将一一重重物物G匀匀速速提提升升，当当拖拖车车从从A点点水水平平移移动动到到B点点时时，位位移移为为s，绳绳子子由由竖竖直直变为与竖直面成变为与竖直面成的角度，求拖车对重物所做的功的角度，求拖车对重物所做的功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 给给你你一一块块长长木木板板，一一个个小小木木块块，请请你你自自己己设设计计探探究方案，探究以下两个问题：究方案，探究以下两个问题：(1)滑动摩擦力是否一定做负功？滑动摩擦力是否一定做负功？(2)一一对对作作用用力力和和反反作
27、作用用力力的的功功是是否否一一定定大大小小相相等等、符符号相反？号相反？第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理解解析析：(1)把把木木块块放放在在长长木木板板上，用力上，用力F拉木块，如图所示拉木块，如图所示当当木木块块相相对对木木板板向向右右滑滑动动，它们之间为滑动摩擦力此时它们之间为滑动摩擦力此时木木板板对对木木块块的的滑滑动动摩摩擦擦力力和和木木块块位位移移方方向向相相反反，显显然然做做负负功功若若此此时时木木板板仍仍保保持持相相对对地地面面静静止止，木木板板受受木木块块的的滑滑动动摩摩擦擦力不做功力不做功第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理若若此此时时木木板板
28、也也向向右右运运动动，但但木木块块和和木木板板仍仍有有相相对对滑滑动动，即即仍仍为为滑滑动动摩摩擦擦力力，则则木木板板受受木木块块的的滑滑动动摩摩擦擦力力和和木木板板位位移移方向相同，故做正功方向相同，故做正功可见滑动摩擦力不一定做负功可见滑动摩擦力不一定做负功(2)把把木木块块放放在在长长木木板板上上，用用力力F1向向右右拉拉木木块块，用用力力F2向向左左拉拉木木板板，木木块块相相对对于于地地面面向向右右运运动动，木木板板相相对对于于地地面面向向左左运运动动，木木块块和和木木板板之之间间有有一一对对滑滑动动摩摩擦擦力力，为为作作用用力力和和反反作作用用力力，经经分分析析可可得得它它们们都都做
29、做负负功功，而而木木板板和和木木块块相相对对于于地地面面的的位位移移也也不不一一定定相相等等，可可见见一一对对作作用用力力和和反反作作用用力力的的功功大大小不一定相等，符号也不一定相反小不一定相等，符号也不一定相反第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理点点评评：作作用用力力、反反作作用用力力分分别别作作用用在在两两个个物物体体上上，求求各各力力的的功功要要和和各各自自对对应应物物体体的的位位移移结结合合起起来来，与与一一对对平平衡衡力力要要区分开区分开第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 如如图图所所示示，人人走走路路时时地地面面摩摩擦擦力力对对人人做做不不做做功功呢
30、呢？请探究分析？请探究分析第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理答答案案：不不做做功功我我们们知知道道：人人的的走走路路过过程程是是脚脚蹬蹬地地抬抬脚脚迈迈步步，脚脚蹬蹬地地时时地地面面摩摩擦擦力力作作用用在在脚脚上上，但但脚脚没没有有离地也就没有位移，脚一旦抬起迈步，摩擦力随之消失离地也就没有位移，脚一旦抬起迈步，摩擦力随之消失根根据据功功的的定定义义可可以以断断定定，无无论论脚脚蹬蹬地地时时还还是是迈迈步步时时，摩摩擦擦力力做做功功都都等等于于零零可可见见人人行行走走前前进进并并非非地地面面摩摩擦擦力力做做功功，而是人体内肌肉的力做功的结果而是人体内肌肉的力做功的结果第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全
