1、11 追寻守恒量能量2 功学考 选考追寻守恒量能量b b学习目标1.了解势能、动能的概念，初步认识和领会能量转化，做功与能量变化的关系2理解功的概念，知道 W Flcos 的 适 用 条 件 ， 会 用 功 的 公 式 进 行 计算 3理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功.考试要求功 c c一、追寻守恒量能量1伽利略的理想斜面实验探究(如图 1 所示)图 1(1)过程：将小球由斜面 A 上某位置由静止释放，小球运动到斜面 B 上(2)现象：小球在斜面 B 上速度变为 0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度相同(3)结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量叫做能
2、量或者能2动能和势能(1)动能：物体由于运动而具有的能量(2)势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量二、功1功的定义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功2功的公式： W Flcos_ ，其中 F、 l、 分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向2的夹角3单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是 J.三、正功和负功1力对物体做正功和负功的条件由 W Flcos 可知(1)当 0 0，力对物体做正功； 2(2)当 W2 B W1WB B WA WBC WAWB D无法确定答案 B解析 设斜面 AD、 BD 与水平面 CD 所成夹角分别为 、 ，根据功的公
3、式，得 WA mg cos lAD mgl CD， WB mg cos lBD mgl CD，所以 B 正确【考点】恒力做功的计算【题点】单个力做功的计算9一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离 l，再使物体向左滑动距离 l，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为 Ff，则整个过程中摩擦力做功为( )A0 B2 FflC Ffl D无法确定答案 B解析 由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力均做负功，即 W Ffl，则全程摩擦力所做的功 W 总 2 Ffl.【考点】变力功的计算【题点】摩擦力做功的特点10(2017瑞安市高一测试)如图 5 所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因
4、数相等，它们的质量也相等在甲图用力 F1拉物体，在乙图用力 F2推物体，夹角均为 ，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设 F1和 F2对物体所做的功分别为 W1和 W2，物体克服摩擦力做的功分别为 W3和 W4，下列判断正确的是( )图 5A F1 F2 B W1 W2C W3 W4 D W1 W3 W2 W415答案 D解析 由共点力的平衡可知： F1cos (mg F1sin )， F2cos (mg F2sin )，则 F1F2，A 错；由 W Flcos ，位移大小相等，夹角相等，则有 W1W2，B 错；由Ff F N，可知 Ff1 (mg F1sin )， Ff2 (mg F
5、2sin )，则有 W3W4，C 错；两物体都做匀速直线运动，合外力做功之和为零，则有 W1 W3 W2 W4，D 对二、非选择题11(功的计算)(1)用起重机把质量为 200 kg 的物体匀速提高了 5 m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？(取 g10 m/s 2)(2)若(1)中物体匀加速上升，加速度 a2 m/s2，同样提高了 5 m，绳的拉力做了多少功？物体所受各力的总功是多少？答案 (1)1.010 4 J 1.010 4 J 1.010 4 J 0(2)1.2104 J 210 3 J解析 (1)物体被匀速提升，由平衡条件：F G2
6、.010 3 N钢绳的拉力做功：WF Fh2.010 35 J1.010 4 J重力做功为： WG mgh2.010 35 J1.010 4 J物体克服重力做功 1.0104 J这些力所做的总功 W 总 WF WG0即这些力所做的总功是 0.(2)根据牛顿第二定律 F mg ma所以 F mg ma2 400 NWF F h2 4005 J1.210 4 J各力做的总功也等于合外力做的功 W 总 mah2.010 3 J.12(功的计算)(2017绍兴一中高一下学期期中考试)一物体放在水平地面上，如图 6 甲所示，已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如图乙所示，物体相应的速度 v
7、随时间 t的变化关系如图丙所示求：16图 6(1)06 s 时间内物体的位移大小；(2)010 s 时间内物体克服摩擦力所做的功答案 (1)6 m (2)30 J解析 (1)由题图丙可知 06 s 时间内物体的位移为：x 3 m6 m.6 22(2)由题图丙可知，在 68 s 时间内，物体做匀速运动，于是有摩擦力 Ff2 N.010 s 时间内物体的总位移为：x 3 m15 m.8 6 10 22物体克服摩擦力所做的功：W Ffx30 J.13(功的计算)如图 7 所示，用沿斜面向上、大小为 800 N 的力 F，将质量为 100 kg 的物体沿倾角为 37的固定斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长 L5 m，物体与斜面间的动摩擦因数为 0.25.求这一过程中：( g 取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)图 7(1)物体的重力所做的功；(2)摩擦力所做的功；(3)物体所受各力的合力所做的功答案 (1)3 000 J (2)1 000 J (3)0解析 物体受力情况如图所示(1)WG mgLsin 3 000 J(2)Ff F N mg cos 17Wf FfL mg cos L1 000 J(3)解法一 WF FL4 000 JW WF WG Wf0解法二 物体做匀速运动， F 合 0故 W0.
