2019高中物理 第四章 机械能和能源 第1节 功 2 正负功的含义及判断学案 教科版必修2.doc
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2019高中物理 第四章 机械能和能源 第1节 功 2 正负功的含义及判断学案 教科版必修2.doc
1正负功的含义及判断正负功的含义及判断一、考点突破:一、考点突破:考点考点考纲要求考纲要求备注备注正负功的含义及判断1. 掌握正负功的含义;2. 会判断物体是否做功及功的正负;3. 熟练掌握功的计算。本知识点是高考热点,题型为计算题、选择题,主要考查功的计算、功是能量转换的量度。 二、重难点提示:二、重难点提示: 重点:重点:1. 熟练掌握功的计算;2. 会判断物体是否做功及功的正负。难点:难点:掌握正负功的含义及运算规则。一、正负功的含义一、正负功的含义1.1. 正功的意义:正功的意义:力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力做功。2.2. 负功的意义:负功的意义:力对物体做负功,表明此力的效果是阻碍了物体的运动,是阻力做功。注意:注意:由于功是标量,故其运算规则为代数运算。二、正负功的判断二、正负功的判断1.1. 对于直线运动:对于直线运动:cosWFla. 当2时,cos0,W0。这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功。b. 当2时,cos0,W0。这表示力F对物体做正功,此时力为动力。c. 当2时,cos0,W0。这表示力F对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功,此时力为阻力。【重要提示重要提示】式中式中l一定为物体对地的位移。一定为物体对地的位移。2.2. 对于曲线运动(设对于曲线运动(设为物体速度和力的夹角)为物体速度和力的夹角)(1)2,力对物体做正功;(2)2,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功;(3)2,力对物体不做功。2【重要提示重要提示】力对物体做负功,通常说成物体克服力做正功。力对物体做负功,通常说成物体克服力做正功。三、相互作用力的功三、相互作用力的功1. 作用力和反作用力虽然等大反向,但由于其分别作用在两个物体上,产生的位移效果无必然联系,故作用力和反作用力做的功不一定一正一负,大小也不一定相等。2. 摩擦力并非只做负功,也可以做正功或不做功。例题例题1 1 生活中有人常说在车厢内推车是没用的,如图所示,在水平地面上运动的汽车车厢内一人用力推车,当车在倒车时刹车的过程中( )A. 人对车做正功B. 人对车做负功C. 人对车不做功D. 车对人的作用力方向水平向右思路分析:思路分析:倒车表示速度向右,刹车表示减速运动,即a、v方向相反,加速度a向左,人与车具有相同的加速度,对人进行受力分析,受到重力和车对人的作用力,则车对人的作用力方向为斜向左上方,D错;那么人对车的作用力方向为斜向右下方,人对车的作用力与车运动位移方向成锐角,即人对车做正功,A对,B、C错。答案:答案:A例题例题2 2 如图所示,一物体分别沿ao、bo轨道由静止滑下至底端,物体与轨道间的动摩擦因数相同。物体克服摩擦力做功分别是W1和W2,则( )A. W1 > W2 B. W1W2 C. W1 < W2 D. 无法比较思路分析:思路分析:物体所受摩擦力 cosmgFf,物体克服摩擦力做的功 cosmgssFWff,式中coss为物体沿ao、bo轨道的水平位移,两者相同,故物体克服摩擦力做功相同。3答案:答案:B【易错警示易错警示】一对作用力和反作用力做功的特点:一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。满分训练:满分训练:在光滑的水平地面上有质量为M的长平板A(如图),平板上放一质量m的物体B,A、B之间的动摩擦因数为。今在物体B上加一水平恒力F,B和A发生相对滑动,经过时间t,求:(1)摩擦力对A所做的功;(2)摩擦力对B所做的功;(3)若长木板A固定时,B对A的摩擦力对A做的功。思路分析:思路分析:(1)平板A在滑动摩擦力的作用下,向右做匀加速直线运动,摩擦力的大小为AfFmg经过时间t,A的位移为 2 2211 222Af AAFmgtsa ttMM因为摩擦力的方向和位移相同,即摩擦力对A做正功,其大小为 222 22AffAm g tWF sM(2)物体B在水平恒力F和摩擦力 BfF的合力作用下向右做匀加速直线运动, BfF与AfF大小相同,方向相反,B的位移为22()11 22Bf BBFFsa ttM 摩擦力 BfF方向和位移Bs方向相反,所以 BfF对B做负功为2() 2 BffBBFmgWF smgsmgtM(3)若长木板A固定,则A的位移为0,所以摩擦力对A做的功为0,即对A不做功。答案:答案:(1)222 22m g t M(2)2() 2FmgmgtM (3)04