1、8.1功 第一课时【学习目标】1.理解功的概念,会用功的公式WFxcos 进行计算.2.理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功.3.能够分析摩擦力做功的情况,并会计算一对摩擦力对两物体所做的功.【知识要点】一、功1.如果物体在力的作用下能量发生了变化,这个力一定对物体做了功。注:做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上发生的位移。 2.功的计算公式:WFxcos_ 力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。二、正功和负功1. 功是标量,但功有正负之分。2. (1)当0时,W0,力对物体做正功;(2)当 时,W0,力对物体做负功,或称物体克服这个力
2、做功;(3)当时,W0,力对物体不做功3.(1)功的正、负并不表示方向,也不表示功的大小,只表示是动力做功还是阻力做功(2)正功、负功的意义:正功: 表示动力对物体做功(促进);负功: 表示阻力对物体做功(阻碍).三、几个力的合力所做的功(1)先求物体所受的合外力,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【题型分类】题型一、正、负功的判断例1 如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x,这四种情形下力F和位移x的大小都是一样的,则力对物体做正功的是()例2质量为m的小物块在倾角为的斜面上处于静
3、止状态,如图所示若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动,通过一段位移x.斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是()A摩擦力做正功,支持力做正功B摩擦力做正功,支持力做负功C摩擦力做负功,支持力做正功D摩擦力做负功,支持力做负功【同类练习】1.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,以下说法正确的是( )A台阶对人的摩擦力对人做负功B台阶对人的总作用力方向沿竖直向上C在此过程中人处于失重状态D人对台阶的压力大小等于台阶对人的支持力的大小题型二、牛顿力学的局限性例3如图所示,一个人用与水平方向成60角的力F40 N 拉一个木箱,在水平
4、地面上沿直线匀速前进了8 m,求:(1)拉力F对木箱所做的功;(2)摩擦力对木箱所做的功;(3)外力对木箱所做的总功例4如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则力F1和F2的合力对物体做功为( )A2JB1JC5JD7J【同类练习】1.如图所示,摆球质量为m,悬绳的长为L,把悬绳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点运动到竖直位置B时,绳的拉力F,空气阻力f各做了多少功?【成果巩固训练】1如图所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动
5、了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中( )A摩擦力做的功为fsB力F做的功为FscosC力F做的功为FssinD重力做的功为mgs2以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为A0B-fhC-2fhD2fh3人造地球卫星在椭圆轨道上运行,由图中的a点运动到b点的过程中()A万有引力对卫星做正功B万有引力对卫星做负功C万有引力对卫星先做正功,再做负功D万有引力对卫星一直不做功4如图所示为中国“立体巴士”,这种新型高大的汽车可跨越车流行驶,行驶速度在6080km/h,同时
6、它承载的人数大约在1400人左右。某次在十字路口有一约100m长的汽车长队,立体巴士利用其优势,从车队尾部开始刹车,正好与第一辆小车平齐停在十字路口,用时10s,若将上述运动视为匀减速直线运动,根据以上数据能估算出立体巴士()A刹车时加速度的大小B刹车时所受的合力大小C刹车时制动力所做的功D匀速行驶时的牵引力大小5如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B间有相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的情况是:AA、B都克服摩擦力做功B摩擦力对A不做功,B克服摩擦力做功C摩擦力对A做功,B克服摩擦力做功D摩擦力对A、B都不做功6如图所示,两只手分别用大小为F的力,水平推两个木块,不考
7、虑地面摩擦,到两个木块都前进了距离d时,两个力所做的总功为( )AFdB2FdC-FdD08一个力对运动物体做了负功,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90D这个力与物体运动方向的夹角907一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡由静止下滑,斜坡的倾角=37,滑雪板与雪面滑动摩擦因数=0.1则运动员滑至坡底的过程中,(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功?(2)合力做了多少功?(装备质量不计)8如图所示,升降机内斜面的倾角,质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动,在升降机以5m/s的速度匀速上升4s的过程中(g取),求:(1)斜面对物体的支持力所做的功;(2)斜面对物体的摩擦力所做的功;(3)物体重力所做的功;(4)合外力对物体所做的功。