高考资源网(),您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。年高一期末同步复习教案:机械能守恒定律(重点章节突破1功)知识梳理1.物理意义,功是能量转化的量度。一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,我们就说这个力对物体做了功。2.公式:W=FScosα,单位:焦耳(J)1焦耳=1牛·米即:1J=IN·M,功是标量。关于功应注意以下几点:①做功的两个要素:有力作用在物体上,且物体在力的方向上发生位移,因此,讲功时明确哪个力做功或明确哪个物体对哪个物体做功。②公式:w=FScosα公式中F为恒力;α为F与位移S的夹角;位移s为受力质点的位移。③功的正负:功是标量,但有正负,当O≤α900时,力对物体做正功:900α≤1800时,力对物体做负功(物体克服某力做功,取正值)。④做功过程总是伴随着能量的转化,从这点上讲,功是能量转化的量度,但“功转化为能量”,“做功产生热量”等说法都是不完备的。⑤功具有相对性,一般取地面参照系,即力作用的那个质点的位移一般指相对地面的位移。⑥摩擦力的功,无论是静摩擦力,还是动摩擦力都可以做正功、负功还可以不做功,一对静摩擦力做功的代数和为零。⑦摩擦力做功与产生势能之间的关系如何?因两个接触面的相对滑动而产生热能的关系:Q=fs,其中,f必须是滑动摩擦力,S必须是两接触面的相对滑动距离(或相对路程)。由此可见,静摩擦力虽然对物体做功.但由于相对位移为零而没有热能产生。例题评析【例1】在光滑水平面上有一静止的物体.现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体.当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J.则在整个过程中,恒力甲做的功和恒力乙做的功各等于多少?【分析与解答】物体先作匀加速运动,后作匀减速运动回到原处,整个过程中的位移为零.根据牛顿第二定律和运动学公式即可确定两个力的大小关系,然后根据全过程中两个力做的功和动能的变化即可得解.或者根据两个力作用时间相同、两个过程中的位移大小相等,由平均速度的大小相等找出两者末速度的关系,也可得解.高考资源网(),您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。作用,做匀加速运动,经一段时间t后的速度为v1=a1t=F1t/m,以后受水平恒力F2,做匀减速运动,a2=F2/m,经同样的时间后回到原处.整个时间内物体的位移为零.由a1t2/2+v1t-a2t2/2=0,022222221tmFtmFtmF得F乙=3F甲.设在F甲作用下物体的位移为s,对全过程用动能定理得F甲s+F乙s=ΔEk,即F甲s十3F甲s=ΔEk.所以,恒力甲和乙做的功分别为方法2设恒力F甲作用时间t,使物体通过位移s后的速度为v1,恒力F乙使物体回到原点的速度为v2,作用时间也是t.前、后两段相同时间t内的位移大小相等,由已知EK2=32J,故Ek1=8J.根据动能定理可知,恒力F甲和F乙做的功分别为W甲=Ek1=8J,W乙=Ek2-Ek1=32J-8J=24J.方法三.本题也可以利用v-t图,更直观地得到启发.设F甲作用时间t后物体的速度为v1,这就是匀加速运动的末速度.接着在F乙作用下物体作匀减速运动,物体先按原方高考资源网(),您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。向运动,设经时间t0后速度减小为零,然后反向运动.因此,物体运动过程的v-t图如图所示.物体回到原点,意味着图线上下方与t轴间的面积相等.设甲、乙两力作用时的加速度大小分别为a1、a2,则v1=a1t,v2=a2(t2-t0),①又a1t=a2t0.②联立①、②两式得所以两力做功之比所以W甲=8J,W乙=24J.能力训练11.在粗糙程度不同的水平面上推车,如果两种情况下所用的水平推力和车子通过的路程相同,则推力对车做功(A)A.两种情况一样多.B.在较光滑的水平面上所做的功多.C.在较粗糙的水平面上所做的功多.D.条件不足,无法比较两种情况下功的多少.2.倾角为θ的斜面上有一个质量为m的物体,在水平推力F作用下沿斜面滑行距离s设物体与斜面间动摩擦因数为μ,则推力的功(B)高考资源网(),您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。.Fssinθ.B.Fscosθ.C.μmgscosθ.D.(mgsinθ+μmgcosθ)s.3.如图所示,物体在两个共点力F1、F2作用下由静止沿水平面移动2m,则在下列情况中力对物体做功最多的是(D)A.F1=8N,F2=0.B.F1=8N,F2=8N,θ=120°.C.F1=6N,F2=8N,θ=90°.D.F1=6N,F2=6N,θ=60°.4.放在光滑水平面上的静止物体,在水平拉力F1作用下,移动距离s做功W.如拉力改为F2,与水平方向间夹角为30°,使物体移动距离2s时做功也是W,则F1和F2的大小之比为(D)A.2∶1.C.3∶1.5.沿坡度不同,粗糙程度相同的斜面向上拉完全相同的物体,如果上升的高度相同,下列说法正确的是(B,C,D)A.沿坡度小的斜面拉力做的功小些.高考资源网(),您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。.沿各斜面克服重力做的功一样大.C.沿坡度小的斜面克服摩擦力做的功大些.D.因运动状态不清楚,故沿各斜面拉力做功的大小无法比较.6.起重机吊钩下挂着一个质量为m的木箱,如木箱以加速度a匀减速下降高度h,则木箱克服钢索拉力做的功为(C)A.mgh.B.m(g-a)h.C.m(g+a)h.D.m(a-g)h.7.火车头用力F=5×104N拉车厢沿水平路面东行s1=30m,又倒回来以同样大小的力拉车厢西行s2=10m,整个过程中,火车头对车厢做的功为______..2×106J.8.一个质量m=2kg的物体,在一个竖直向上的拉力作用下,从静止起向上作匀加速运动,2s末的速度为5m/s,则拉力F对物体做功______;重力对物体做功_____..125J,-100J.9.如图所示,质量都是m的物体分别在恒力F1、F2、F3作用下,在水平方向移动了相同的位移s,讨论下列两种情况:○1如果F1=F2=F3,那么F1、F2、F3对物体所做功是否相同?○2如果F1、F2、F3对物体所做的功均相同,那么F1、F2、F3,哪一个大?高考资源网(),您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。○1W1>W2>W3;○2F3>F2>F1.10.质量m=10kg的物体在力F的作用下,作下列各种运动,试分别求出力F对物体作的功和物体克服阻力所做的功:○1在竖直向上拉力F作用下,物体匀速上升2m;○2在水平拉力F作用下,物体在动摩擦因数μ=0.2的水平地面上匀速移动2m;○3在水平拉力F作用下,物体在动摩擦因数μ=0.2的水平地面上以a=2m/s2的加速度匀加速移动2m;○4在与水平方向成30°角拉力作用下,物体在动摩擦因数μ=0.2的水平地面上以a=2m/s2的加速度匀加速移动2m.○1196J、196J;○239.2J,39.2J;○379.2J、39.2J;○470J、31J.11.用拉力F=120N竖直向下拉绳,通过定滑轮使质量m=5kg的物体从位置A移到位置B,已知在A、B两位置时,绳与水平方向间的夹角α=30°,β=37°,高度h=2m,如图所示,不计绳子质量和滑轮的摩擦,则人在这个过程中的拉力做功多少?80J12.一列质量m=800t的火车在长s=2km的一段平直铁路上,其速度从v0=54km/h增加到vt=72km/h,若所受阻力是火车重力的0.5%,则机车在这段路程上做功多少?高考资源网(),您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。×108J.