《高中物理 7.1-7.2追寻守恒量-能量 功（精讲优练课型）课件 新人教版必修2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 7.1-7.2追寻守恒量-能量 功（精讲优练课型）课件 新人教版必修2.ppt（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章机械能守恒定律1追寻守恒量能量2功一、追一、追寻守恒量守恒量能量能量1.1.伽利略的斜面伽利略的斜面实验探究：探究：过程程将小球由斜面将小球由斜面A A上某位置由上某位置由_释放，小球运放，小球运动到斜面到斜面B B上上现象象小球在斜面小球在斜面B B上速度上速度变为0 0时，即到达最高点，即到达最高点时的高度与它出的高度与它出发时的高度的高度_结论这一事一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我明某个量是守恒的，在物理学上我们把把这个量叫作个量叫作_或者或者_静止静止相同相同能量能量能能2.2.动能与能与势能：能：(1)(1)动能：物体由于能：物体由于_而具有的能量。而具有的能量。(2)(
2、2)势能：相互作用的物体凭借其能：相互作用的物体凭借其_而具有的能量。而具有的能量。(3)(3)能量能量转化；小球的化；小球的动能和能和势能能_(A._(A.可以可以B.B.不可以不可以) )相互相互转化。化。运运动位置位置A A【想一想】【想一想】骑自行自行车下坡下坡时高度越来越低，速度越来越大，高度越来越低，速度越来越大，这时人与人与自行自行车的重力的重力势能和能和动能怎么能怎么变化？什么能向什么能化？什么能向什么能转化？化？提示：提示：人与自行车的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。人与自行车的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。二、功二、功1.1.概念：一个物体受到力的
3、作用，并在概念：一个物体受到力的作用，并在_发生了一段位移，生了一段位移，这个力就个力就对物体做了功。物体做了功。2.2.做功的两个因素：做功的两个因素：力的方向上力的方向上受力的作用受力的作用位移位移3.3.公式：公式：(1)(1)力力F F与位移与位移l同向同向时，W=_W=_。(2)(2)力力F F与位移与位移l夹角角为时，W=_W=_。其中其中F F、l、分分别为_、_和和_方向的方向的夹角。角。4.4.单位：国位：国际单位制中，功的位制中，功的单位是位是_，符号是，符号是_。F FlF Flcoscos力的大小力的大小位移的大小位移的大小力与位移力与位移焦耳焦耳J J【判一判】【判一
4、判】(1)(1)公式公式W=FW=Fl中的中的l是物体运是物体运动的路程。的路程。( )( )(2)(2)物体只要受力且运物体只要受力且运动，该力就一定做功。力就一定做功。( )( )(3)(3)物体的受力垂直于它的位移物体的受力垂直于它的位移时，该力不做功。力不做功。( )( )提示：提示：(1)(1)。公式。公式W=FW=Fl中的中的l是物体运动的位移，不是路程。是物体运动的位移，不是路程。(2)(2)。物体运动一段时间后位移若是。物体运动一段时间后位移若是0 0，或物体的位移方向与力的方，或物体的位移方向与力的方向垂直，力不做功。向垂直，力不做功。(3)(3)。由公式。由公式W=FW=F
5、lcoscos知，力与位移垂直，即它们的夹角为知，力与位移垂直，即它们的夹角为9090时，时，力对物体不做功。力对物体不做功。三、正功和三、正功和负功功1.1.正功和正功和负功：功：的取的取值W W的取的取值含含义W=0W=0力力F_F_W_0W_0力力F F对物体做物体做_W_0W_0力力F F对物体做物体做_( (或或说成物体克服力成物体克服力F F做功做功) )不做功不做功 正功正功 负功功2.2.总功的功的计算：算：(1)(1)各个分力分各个分力分别对物体所做功的物体所做功的_。(2)(2)几个力的几个力的_对物体所做的功。物体所做的功。代数和代数和合力合力【判一判】【判一判】(1)(
6、1)力力F F1 1、F F2 2做的功分做的功分别为10J10J和和-15J-15J，则力力F F1 1比比F F2 2做功多。做功多。( )( )(2)(2)力力F F1 1、F F2 2做的功分做的功分别为W W1 1=10J=10J，W W2 2=-15J=-15J，则W W1 1、W W2 2的方向相反。的方向相反。( )( )(3)(3)力力F F1 1、F F2 2做的功分做的功分别为10J10J和和-15J-15J，则力力F F1 1和和F F2 2做的做的总功功为-5J-5J。( )( )提示：提示：(1)(1)。功的正负不表示做功的多少，只表示做功的力是阻力。功的正负不表示
7、做功的多少，只表示做功的力是阻力还是动力，还是动力，10J10J小于小于-15J-15J。(2)(2)。功是标量，没有方向。功是标量，没有方向。(3)(3)。物体所受各力对它做的总功，等于各力做功的代数和，即。物体所受各力对它做的总功，等于各力做功的代数和，即W=10J+W=10J+(-15J)=-5J(-15J)=-5J。一、一、对功的理解功的理解思考探究：思考探究：如如图所示，人拉着小所示，人拉着小车沿水平面匀速前沿水平面匀速前进了一段距离。了一段距离。(1)(1)小小车受几个力作用？有力、有位移，每个力都做功受几个力作用？有力、有位移，每个力都做功吗？对小小车做做功的力中，做正功功的力中
8、，做正功还是是负功？功？(2)(2)拉力拉力F F一般分解一般分解为哪两个分力？哪两个分力？F F做的功与哪个分力做的功相同？做的功与哪个分力做的功相同？提示：提示：(1)(1)小车受重力、支持力、拉力和摩擦力四个力作用，其中只小车受重力、支持力、拉力和摩擦力四个力作用，其中只有拉力和摩擦力做功。拉力对小车做正功，摩擦力做负功。有拉力和摩擦力做功。拉力对小车做正功，摩擦力做负功。(2)(2)拉力拉力F F一般分解为水平向左和竖直向上两个方向上的分力，其中竖一般分解为水平向左和竖直向上两个方向上的分力，其中竖直向上的分力不做功，故直向上的分力不做功，故F F做的功与水平方向的分力做的功相同。做的
9、功与水平方向的分力做的功相同。【归纳总结】1.1.功是功是过程量：描述了力的作用效果在空程量：描述了力的作用效果在空间上的累上的累积，它，它总与一个具与一个具体体过程相程相联系。系。2.2.对公式公式W=FW=Flcoscos的理解：的理解：(1)(1)符号含符号含义：F F表示力的大小，表示力的大小，l表示力的作用点的位移大小，表示力的作用点的位移大小，表表示力和位移方向示力和位移方向间的的夹角。角。(2)(2)两点两点说明：明：公式只适用于恒力做功的公式只适用于恒力做功的计算。算。公式中公式中l一般是一般是选取地面取地面为参考系参考系时物体的位移。物体的位移。3.3.正功与正功与负功：功：
10、(1)(1)功是功是标量，只有正、量，只有正、负，没有方向，功的正，没有方向，功的正负不表示大小。不表示大小。(2)(2)正功、正功、负功的物理意功的物理意义：(3)(3)一个力一个力对物体做物体做负功，往往功，往往说成物体克服成物体克服这个力做功。个力做功。动力学角度力学角度能量角度能量角度正功正功表示表示这个力个力对物体来物体来说是是动力力力力对物体做正功，使物体物体做正功，使物体获得得能量能量负功功表示表示这个力是阻力，个力是阻力，对物体物体的运的运动起阻碍作用起阻碍作用物体克服外力做功，使物体失物体克服外力做功，使物体失去能量去能量【典例示范】【典例示范】(2015(2015瑞安高一瑞
11、安高一检测) )关于功和能，下列关于功和能，下列说法正确的法正确的是是( )( )A.A.功有正功有正负，因此功是矢量，因此功是矢量B.B.能量可以能量可以转化与化与转移，但是移，但是总量不量不变C.C.能量的能量的单位是焦耳，功的位是焦耳，功的单位是瓦特位是瓦特D.D.物体物体发生生1m1m位移的位移的过程中，作用在物体上大小程中，作用在物体上大小为1N1N的力的力对物体做的物体做的功一定功一定为1J1J【解【解题探究】探究】(1)(1)功的正功的正负表示方向表示方向吗？若不是，表示什么含？若不是，表示什么含义？提示：提示：功是标量，没有方向。正功表示做功的力是动力，负功表示做功是标量，没有
12、方向。正功表示做功的力是动力，负功表示做功的力是阻力。功的力是阻力。(2)(2)力力对物体所做的功一定等于力的大小与位移大小的乘物体所做的功一定等于力的大小与位移大小的乘积吗？提示：提示：不一定。只有在力和位移共线时，力对物体做的功才等于力的不一定。只有在力和位移共线时，力对物体做的功才等于力的大小与位移大小的乘积。大小与位移大小的乘积。【正确解答】【正确解答】选选B B。功是标量，它的正负表示做功的力是动力还是阻。功是标量，它的正负表示做功的力是动力还是阻力，不表示方向，力，不表示方向，A A错。不同能量间可以发生转化或者转移，但所有错。不同能量间可以发生转化或者转移，但所有能量的总量不变，
13、能量的总量不变，B B对。能量和功的国际单位都是焦耳，瓦特不是功对。能量和功的国际单位都是焦耳，瓦特不是功的单位，的单位，C C错。物体发生错。物体发生1m1m位移的过程中，作用在物体上大小为位移的过程中，作用在物体上大小为1N1N的的力对物体做的功小于或等于力对物体做的功小于或等于1J1J，D D错。错。【过关关训练】1.(1.(多多选)(2015)(2015海南中学高一海南中学高一检测) )某物体同某物体同时受到三个力作用而做受到三个力作用而做匀减速直匀减速直线运运动，其中，其中F F1 1与加速度与加速度a a的方向相同，的方向相同，F F2 2与速度与速度v v的方向相的方向相同，同，
14、F F3 3与速度与速度v v的方向相反，的方向相反，则( )( )A.FA.F1 1对物体做正功物体做正功B.FB.F2 2对物体做正功物体做正功C.FC.F3 3对物体做物体做负功功D.D.合外力合外力对物体做物体做负功功【解析】【解析】选选B B、C C、D D。物体做匀减速直线运动，。物体做匀减速直线运动，F F1 1与加速度与加速度a a的方向相的方向相同，则与速度的方向相反，则同，则与速度的方向相反，则F F1 1做负功，做负功，A A错。错。F F2 2与速度与速度v v的方向相同，的方向相同，则则F F2 2做正功，做正功，B B对。对。F F3 3与速度与速度v v的方向相反
15、，则的方向相反，则F F3 3做负功，做负功，C C对。合力的对。合力的方向与速度方向相反，则合力做负功，方向与速度方向相反，则合力做负功，D D对。对。2.(20152.(2015泰州高一泰州高一检测) )如如图所示，物所示，物块A A、B B分分别放在水平面和固定放在水平面和固定斜面上，在大小相等的力斜面上，在大小相等的力F F作用下运作用下运动，力，力F F的方向分的方向分别平行于水平面平行于水平面和斜面，若物和斜面，若物块通通过的位移大小相等，的位移大小相等，则下列下列说法正确的是法正确的是( )( )A.A.力力F F对物物块A A所做的功所做的功较多多B.B.力力F F对物物块B
16、B所做的功所做的功较多多C.C.两种情况下力两种情况下力F F做的功相等做的功相等D.D.由于物由于物块的的质量和接触面的粗糙程度未知，故无法比量和接触面的粗糙程度未知，故无法比较两种情况下两种情况下做功的大小关系做功的大小关系【解析】【解析】选选C C。由公式。由公式W=FW=Fl知，两种情况下，力知，两种情况下，力F F做功相等，做功相等，C C对。对。【误区警示】区警示】计算恒力做功要注意的三个算恒力做功要注意的三个问题(1)(1)某力某力对物体做功只跟物体做功只跟这个力和物体的位移以及力与位移个力和物体的位移以及力与位移间的的夹角角有关，跟物体是否有关，跟物体是否还受其他力的作用无关。
17、受其他力的作用无关。(2)(2)力力F F与位移与位移l必必须具有同具有同时性，即性，即l必必须是力是力F F作用作用过程中的位移。程中的位移。(3)(3)计算功算功时一定要明确在哪段位移一定要明确在哪段位移过程中程中对哪个物体做的功。哪个物体做的功。【补偿训练】1.1.如如图，小物，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的沿斜面下滑的过程中，斜面程中，斜面对小物小物块的作用力的作用力( )( )A.A.垂直于接触面，做功垂直于接触面，做功为零零B.B.垂直于接触面，做功不垂直于接触面，做功
18、不为零零C.C.不垂直于接触面，做功不垂直于接触面，做功为零零D.D.不垂直于接触面，做功不不垂直于接触面，做功不为零零【解析】【解析】选选B B。小物块下滑的过程中，斜面向右运动，所以小物块沿。小物块下滑的过程中，斜面向右运动，所以小物块沿斜面向下运动的同时会向右运动，它的位移如图中虚线所示。小物块斜面向下运动的同时会向右运动，它的位移如图中虚线所示。小物块受支持力的作用，方向是垂直斜面向上的，小物块的运动方向与力的受支持力的作用，方向是垂直斜面向上的，小物块的运动方向与力的方向不垂直，支持力做功，故方向不垂直，支持力做功，故B B正确。正确。2.2.如如图所示，木所示，木块A A放在木板放
19、在木板B B的左端，用恒力的左端，用恒力F F将将A A拉至拉至B B的右端。第的右端。第一次将一次将B B固定在地面上，固定在地面上，F F做的功做的功为W W1 1；第二次；第二次让B B可以在光滑的地面可以在光滑的地面上自由滑上自由滑动，F F做的功做的功为W W2 2。比。比较两次做功，两次做功，应有有( )( )A.WA.W1 1WWW2 2 D. D.无法比无法比较【解析】【解析】选选A A。木板不固定时，木块相对于地面的位移要比固定时大，。木板不固定时，木块相对于地面的位移要比固定时大，而恒力而恒力F F相同，由功的计算公式相同，由功的计算公式W=FW=Fl得知，得知，W W1
20、1WW2 2。故选项。故选项A A正确。正确。二、二、总功的两种求解思路功的两种求解思路思考探究：思考探究：一一阵风水平吹水平吹过，将熟透的苹果从两米高的枝，将熟透的苹果从两米高的枝头吹落。若苹果重吹落。若苹果重2N2N，风力恒力恒为3N3N，下落的水平位移，下落的水平位移为1m1m。(1)(1)苹果下落苹果下落过程中，重力和程中，重力和风力各做多少功？力各做多少功？(2)(2)重力和重力和风力力对苹果做的苹果做的总功能不能用平行四功能不能用平行四边形定形定则来求？若不来求？若不能能应该怎么求？所做怎么求？所做总功功为多少？多少？总结出两个力的出两个力的总功的求法。功的求法。提示：提示：(1)
21、(1)苹果下落过程中，重力做功苹果下落过程中，重力做功W W1 1=22J=4J=22J=4J，风力做功，风力做功W W2 2=31J=3J=31J=3J。(2)(2)由于功是标量，所以求总功时不能用平行四边形定则。重力和风由于功是标量，所以求总功时不能用平行四边形定则。重力和风力对苹果做的总功为力对苹果做的总功为W=WW=W1 1+W+W2 2=7J=7J。两个力的总功等于它们各自单独做。两个力的总功等于它们各自单独做功的代数和。功的代数和。【归纳总结】由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此的，因此计算
22、算总功功时有两种基本思路：有两种基本思路：(1)(1)先确定物体所受的合外力，再根据公式先确定物体所受的合外力，再根据公式W W合合=F=F合合lcoscos求解合外力的求解合外力的功。功。该方法适用于物体的合外力不方法适用于物体的合外力不变的情况，常的情况，常见的是的是发生位移生位移l过程中，物体所受的各力均没有程中，物体所受的各力均没有发生生变化。求解流程化。求解流程图为：(2)(2)先根据先根据W=FW=Flcoscos，求出每个分力做的功，求出每个分力做的功W W1 1、W W2 2WWn n，再根据，再根据W W合合=W=W1 1+W+W2 2+W+Wn n，求解合力的功，即合力做的
23、功等于各个分力做功的代，求解合力的功，即合力做的功等于各个分力做功的代数和。数和。该方法的适用范方法的适用范围更广，求解流程更广，求解流程图为：【典例示范】【典例示范】一个一个质量量m=2kgm=2kg的物体，受到与水平方向成的物体，受到与水平方向成3737角斜向角斜向上方的力上方的力F F1 1=10N=10N作用，在水平地面上移作用，在水平地面上移动的距离的距离l=2m=2m，物体与地面，物体与地面间的滑的滑动摩擦力摩擦力F F2 2=4.2N=4.2N，求外力，求外力对物体所做的物体所做的总功。功。(cos37=0.8(cos37=0.8，sin37=0.6)sin37=0.6)【解【解
24、题探究】探究】(1)(1)作出物体的受力分析作出物体的受力分析图。提示：提示：(2)(2)分析物体所受力中，各力做功的正分析物体所受力中，各力做功的正负情况。情况。提示：提示：四个力中，重力、支持力不做功，四个力中，重力、支持力不做功，F F1 1做正功，做正功，F F2 2做负功。做负功。【正确解答】【正确解答】解法一：拉力解法一：拉力F F1 1对物体所做的功为对物体所做的功为W W1 1=F=F1 1lcos37=1020.8J=16Jcos37=1020.8J=16J摩擦力摩擦力F F2 2对物体所做的功为对物体所做的功为W W2 2=F=F2 2lcos180=-4.22J=-8.4
25、Jcos180=-4.22J=-8.4J外力对物体所做的总功外力对物体所做的总功W W等于等于W W1 1和和W W2 2的代数和的代数和所以所以W=WW=W1 1+W+W2 2=7.6J=7.6J解法二：物体受到的合力为解法二：物体受到的合力为F F合合=F=F1 1cos37-Fcos37-F2 2=100.8N-4.2N=3.8N=100.8N-4.2N=3.8N所以所以W=FW=F合合l=3.82J=7.6J=3.82J=7.6J答案：答案：7.6J7.6J【过关关训练】1.(1.(拓展延伸拓展延伸) )当当【典例示范】【典例示范】中的拉力多大中的拉力多大时，物体，物体刚好与地面接触好
26、与地面接触且无且无压力？求物体在力？求物体在该力作用下从静止开始运力作用下从静止开始运动2s2s过程中合力做的功。程中合力做的功。(g(g取取10m/s10m/s2 2) )【解析】【解析】物体刚好与地面接触且无压力，表明物体刚好与地面接触且无压力，表明Fsin37=mgFsin37=mg，故拉力，故拉力 此时，物体所受合力此时，物体所受合力F F合合=Fcos37= N=Fcos37= N，物体的加，物体的加速度速度a= m/sa= m/s2 2，物体在，物体在2s2s内的位移：内的位移：x= atx= at2 2= 2= 22 2m=m= m m，故合力的功，故合力的功W=FW=F合合x=
27、 J711Jx= J711J。答案：答案： N N711J711J2.2.如如图所示，平行于斜面向上的拉力所示，平行于斜面向上的拉力F F使使质量量为m m的物体匀加速地沿着的物体匀加速地沿着长为L L，倾角角为的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的的动摩擦因数摩擦因数为。求作用在物体上各力。求作用在物体上各力对物体所做的物体所做的总功。功。【解析】【解析】选物体为研究对象，其受力如图所示：选物体为研究对象，其受力如图所示：解法一：拉力解法一：拉力F F对物体所做的功为：对物体所做的功为：W WF F=FL=FL。重力重力mgmg对物体所做的功为：对物
28、体所做的功为：W WG G=mgLcos(90+)=-mgLsin=mgLcos(90+)=-mgLsin。摩擦力对物体所做的功为：摩擦力对物体所做的功为：W Wf f=F=Ff fLcos180=-FLcos180=-Ff fL=-mgLcosL=-mgLcos。弹力弹力F F1 1对物体所做的功为：对物体所做的功为：W W1 1=F=F1 1Lcos90=0Lcos90=0。故各力的总功：故各力的总功：W=WW=WF F+W+WG G+W+Wf f+W+W1 1=FL-mgLsin-mgLcos=FL-mgLsin-mgLcos解法二：物体受到的合力：解法二：物体受到的合力：F F合合=F
29、-F=F-Ff f-mgsin=F-mgsin-mgcos-mgsin=F-mgsin-mgcos所以合力做的功：所以合力做的功：W W合合=F=F合合L=FL-mgLsin-mgLcosL=FL-mgLsin-mgLcos答案：答案：FL-mgLsin-mgLcosFL-mgLsin-mgLcos【补偿训练】1.1.一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力F F1 1、F F2 2作用，如作用，如图，经一段位移，一段位移，F F1 1做功做功为6J6J，克服，克服F F2 2做功做功为8J8J，则F F1 1、F F2 2的合力做功的合力做功为(
30、)( )A.14JA.14JB.10JB.10JC.-2JC.-2JD.2JD.2J【解析】【解析】选选C C。由于。由于F F1 1、F F2 2做功分别为做功分别为W W1 1=6J=6J，W W2 2=-8J=-8J，故合力做功，故合力做功W=WW=W1 1+W+W2 2=-2J=-2J，C C正确。正确。2.2.如如图所示，建筑工人通所示，建筑工人通过滑滑轮装置将一装置将一质量是量是100kg100kg的料的料车沿沿3030角的斜面由底端匀速地拉到角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面端，斜面长是是4m4m，若不，若不计滑滑轮的的质量和量和各各处的摩擦力，求的摩擦力，求这一一过程中料程中料
31、车受到的各力受到的各力对料料车做的做的总功。功。(g(g取取10m/s10m/s2 2) )【解析】【解析】设工人的拉力大小为设工人的拉力大小为F F，由平衡条件得，由平衡条件得2F=mgsin302F=mgsin30，故，故F=F= mg=250N mg=250N。人拉绳子的力做的功为：。人拉绳子的力做的功为：W WF F=F2=F2l=25024J=2 000J=25024J=2 000J。重力做的功为：重力做的功为：W WG G=mg=mglcos(90+30)=-100104 J=-2 000Jcos(90+30)=-100104 J=-2 000J。支持力与料车运动方向始终垂直，故做
32、功为零。支持力与料车运动方向始终垂直，故做功为零。所以各力对料车做的总功：所以各力对料车做的总功：W=WW=WF F+W+WG G+W+WN N=2 000J-2 000J+0=0=2 000J-2 000J+0=0。答案：答案：0 0【规律方法】律方法】两种求合力做功方法的两种求合力做功方法的选取原取原则(1)(1)如果物体如果物体处于平衡状于平衡状态或某一方向受力平衡或某一方向受力平衡时( (合力合力为零零) )，或者，或者物体在某一方向上做匀物体在某一方向上做匀变速直速直线运运动时( (合力等于合力等于ma)ma)，用先求合力再，用先求合力再求功的方法更求功的方法更简便。便。(2)(2)
33、如果已知物体在运如果已知物体在运动过程中受力程中受力变化，所受的力中有的不做功，化，所受的力中有的不做功，有的做功且方便求得有的做功且方便求得该力的功力的功( (如重力的功如重力的功) )时，应选择W W合合=W=W1 1+W+W2 2+【拓展例【拓展例题】考考查内容：摩擦力做功的正内容：摩擦力做功的正负【典例示范】【典例示范】如如图所示，物所示，物块A A、B B在外力在外力F F的作用下一起沿水平地面的作用下一起沿水平地面做匀速直做匀速直线运运动的的过程中，关于程中，关于A A与地面与地面间的滑的滑动摩擦力和摩擦力和A A、B B间的的静摩擦力做功的静摩擦力做功的说法，正确的是法，正确的是
34、( )( )A.A.静摩擦力都做正功，滑静摩擦力都做正功，滑动摩擦力都做摩擦力都做负功功B.B.静摩擦力都不做功，滑静摩擦力都不做功，滑动摩擦力都做摩擦力都做负功功C.C.有静摩擦力做正功，有滑有静摩擦力做正功，有滑动摩擦力不做功摩擦力不做功D.D.有静摩擦力做有静摩擦力做负功，有滑功，有滑动摩擦力做正功摩擦力做正功【正确解答】【正确解答】选选C C。物块。物块A A、B B在外力在外力F F的作用下一起沿水平地面做匀速的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件得知，直线运动，根据平衡条件得知，A A对对B B的静摩擦力与拉力的静摩擦力与拉力F F平衡，地面平衡，地面对对A A的滑动摩
35、擦力与的滑动摩擦力与B B对对A A的静摩擦力平衡，则地面对的静摩擦力平衡，则地面对A A的滑动摩擦力方的滑动摩擦力方向向左，对向向左，对A A做负功，物块做负功，物块A A对地面的滑动摩擦力不做功，对地面的滑动摩擦力不做功，A A对对B B的静摩的静摩擦力做负功，擦力做负功，B B对对A A的静摩擦力做正功，因此，选项的静摩擦力做正功，因此，选项C C正确，其他选项正确，其他选项均错。均错。图像法求解像法求解变力的功力的功【案例体【案例体验】一个一个劲度系数度系数为k k的的轻弹簧，它的簧，它的弹力力大小与其伸大小与其伸长量的关系如量的关系如图所示。所示。弹簧一端固定在簧一端固定在墙壁上，在
36、另一端沿壁上，在另一端沿弹簧的簧的轴线施一水平力将施一水平力将弹簧拉簧拉长，求在，求在弹簧由原簧由原长开始到伸开始到伸长量量为x x1 1过程中拉力所做的功。如果程中拉力所做的功。如果继续拉拉弹簧，在簧，在弹簧的伸簧的伸长量由量由x x1 1增大到增大到x x2 2的的过程中，拉力又做了多少程中，拉力又做了多少功？功？【解析】【解析】在拉弹簧的过程中，拉力的大小始终等于弹簧弹力的大小，在拉弹簧的过程中，拉力的大小始终等于弹簧弹力的大小，根据胡克定律可知，拉力与拉力的作用点的位移根据胡克定律可知，拉力与拉力的作用点的位移x(x(等于弹簧的伸长量等于弹簧的伸长量) )成正比，即成正比，即F=kxF
37、=kx。F-xF-x关系图像如图所示：关系图像如图所示：由图可知由图可知AOxAOx1 1的面积在数值上等于把弹簧拉伸的面积在数值上等于把弹簧拉伸x x1 1的过程中拉力所做的过程中拉力所做的功，即的功，即W W1 1= F= F1 1xx1 1= kx= kx1 1xx1 1= kx= kx1 12 2梯形梯形AxAx1 1x x2 2B B的面积在数值上等于弹簧伸长量由的面积在数值上等于弹簧伸长量由x x1 1增大到增大到x x2 2过程中拉力过程中拉力所做的功，即所做的功，即W W2 2= (F= (F1 1+F+F2 2)(x)(x2 2-x-x1 1)= k(x)= k(x2 22
38、2-x-x1 12 2) )答案：答案：【方法技巧】【方法技巧】图像法求解像法求解变力做功的方法力做功的方法(1)(1)图像像类型：力型：力- -位移位移图像像(F-x(F-x图像像) )，即所，即所给图像是作用力随位移像是作用力随位移的的变化关系，如化关系，如图甲、乙所示：甲、乙所示：(2)(2)求解方法：求解方法：对于方向在一条直于方向在一条直线上，大小随位移上，大小随位移变化的力，作出化的力，作出F-xF-x图像像( (或根据已或根据已给图像像) )，求出，求出图线与与x x坐坐标轴所所围成的成的“面面积”，就求出了就求出了变力所做的功。力所做的功。【补偿训练】静止在水平面上的物体静止在
39、水平面上的物体M M，受到一水平向右的推力作用，受到一水平向右的推力作用，在推力作用下向右运在推力作用下向右运动了了4m4m，水平推力随物体位移的，水平推力随物体位移的变化化图像如像如图所所示，推力的最大示，推力的最大值为4N4N，且力随位移的，且力随位移的变化化图线恰好恰好为四分之一四分之一圆周，周，求水平推力在此求水平推力在此过程中所做的功。程中所做的功。【解析】【解析】由图像的物理意义可知，图线与坐标轴所包围的面积恰好是由图像的物理意义可知，图线与坐标轴所包围的面积恰好是推力所做的功，所以水平推力在此过程中所做的功：推力所做的功，所以水平推力在此过程中所做的功：W= RW= R2 2= = 3.1443.1442 2J=12.56JJ=12.56J。答案：答案：12.56J12.56J
