高考物理精品【一轮复习】讲义练习资料合集 (21)

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第1课时 功
[学习目标] 1.掌握功的公式W＝Flcs α及公式的适用范围.2.理解正、负功的概念，会用功的公式进行计算．
一、功
1．定义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积．
2．公式：W＝Flcs α.
3．功是标(选填“矢”或“标”)量．在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.
二、正功和负功
1．正功和负功的判断
由W＝Flcs α可知
(1)当α＝eq \f(π,2)时，W＝0，力F对物体不做功(填“做正功”“做负功”或“不做功”)．
(2)当0≤α＜eq \f(π,2)时，W＞0，力F对物体做正功(填“做正功”“做负功”或“不做功”)．
(3)当eq \f(π,2)＜α≤π时，W＜0，力F对物体做负功(填“做正功”“做负功”或“不做功”)．
2．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：
(1)各个力分别对物体所做功的代数和．
(2)几个力的合力对物体所做的功．
1．判断下列说法的正误．
(1)公式W＝Flcs α中的l是物体运动的路程．( × )
(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功．( × )
(3)功有正负之分，所以功是矢量．( × )
(4)若力不对物体做功，则该力一定不会改变物体的运动状态．( × )
2.如图所示，质量为1 kg的物体，静止在光滑水平面上．现在给物体一个与水平方向成60°角斜向上、大小为10 N的拉力F，物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2 s，则在这2 s内，拉力F所做的功是________ J，支持力做功________ J，重力做功________ J.
答案 50 0 0
解析 Fcs 60°＝ma
l＝eq \f(1,2)at2
W＝Flcs 60°
联立解得W＝50 J，
物体在竖直方向上没有位移，所以重力和支持力都不做功．
一、对功的理解
导学探究
1．观察图，分析图中的哪个人对物体做了功？
答案 小川拉着重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有对物体做功．
2．如图所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下沿水平面前进了l，则力F对物体做的功为多少？
答案 如图所示，把力F沿水平方向和竖直方向进行分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力为Fcs α，所做的功为Flcs α，所以力F对物体所做的功为Flcs α.
知识深化
1．做功的两个条件：力和物体在力的方向上发生位移，其中位移是物体相对地面的位移．
2．功是过程量，公式W＝Flcs α适用于恒力做功．
3．功是标量，没有方向，但是有正负．
4．功是一个过程量，描述的是力在物体沿力的方向发生位移的过程中的积累效应．
例1 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则雪橇受到的( )
A．支持力做功为mgl
B．重力做功为mgl
C．拉力做功为Flcs θ
D．滑动摩擦力做功为－μmgl
答案 C
解析 支持力和重力与位移方向垂直，不做功，A、B错误；拉力和滑动摩擦力做功分别为W1＝Flcs θ，W2＝－μ(mg－Fsin θ)l，C正确，D错误．
例2 如图所示，质量分别为M和m的两物块A、B(均可视为质点，且M>m)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同．设此过程中F1对A做的功为W1，F2对B做的功为W2，则( )
A．无论水平面光滑与否，都有W1＝W2
B．若水平面光滑，则W1>W2
C．若水平面粗糙，则W1>W2
D．若水平面粗糙，则W1