高中物理 专题7.2 功（讲）（提升版）（含解析）新人教版必修2(2021年最新整理)

1、2016-2017学年高中物理 专题7.2 功（讲）（提升版）（含解析）新人教版必修22016-2017学年高中物理 专题7.2 功（讲）（提升版）（含解析）新人教版必修2 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017学年高中物理 专题7.2 功（讲）（提升版）（含解析）新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最

2、后祝您生活愉快 业绩进步，以下为2016-2017学年高中物理 专题7.2 功（讲）（提升版）（含解析）新人教版必修2的全部内容。专题7.2 功知识点一、功1概念：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做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。3功的计算（1）若力的方向与位移的方向一致，则wfl.（2）若力的方向与位移的方向夹角为,则wflcos。4功的单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是j。对功的理解1功是过程量:描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过程相联系。2做的功的两个必要因素（1）物体受到力

3、的作用；(2）物体在力的方向上有位移。如图甲所示,举重运动员举着杠铃不动时，杠铃没有发生位移,所以举杠铃的力对杠铃没有做功.如图乙所示，足球在水平地面上滚动时，在重力的方向上没有发生位移，所以重力对球做的功为零功是力在空间上的积累效应,它总是与一个具体的过程相联系，因此，功是一个过程量。同时功与具体的某一个力或某几个力对应，学习时要注意是哪一个力或哪几个力的功，以及所对应的过程。3功的单位焦(j)，1j1n1m1nm4对公式wflcos的理解对公式wflcos可以有两种理解：一种是力f在位移l方向上的分力fcos与位移l的乘积；另一种是力f与在力f方向上的位移lcos的乘积。特别提醒（1)式中

4、f一定是恒力.若是变力，中学阶段一般不用上式求功。（2)式中的l是力的作用点的位移，也为物体对地的位移.是f的方向与l的方向间的夹角。（3)力对物体做的功只与f、l、三者有关，与物体的运动状态等因素无关。思考讨论1物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”一样吗?在水平地面上滚动的足球，重力做功吗？提示:物理学中的“做功”必须满足做功的两个必要因素日常生活中的“做工泛指一切消耗脑力和体力的过程，因而有“做工”不一定“做功”,“做功”一定“做工在水平地面上滚动的小球,位移方向垂直于重力方向，重力不做功2体育课上，张明踢足球的作用力大小为100 n，足球在地上滚动了20 m后停止运动小芳同学这样计算

5、张明对足球做的功wfl10020 j2 000 j以上功的求法是否正确？提示：不正确踢球时的作用力100 n仅在脚与球接触时间内存在，球在地上滚动前进20 m的过程中张明对它无作用力,即沿作用力方向的位移不是20 m所以这种求功的方法不正确3不少人认为：人从静止走动起来的动能的增加是地面摩擦力对人做功的结果，因为人是靠地面摩擦力作用而走动起来的,而且地面给人的摩擦力方向与人行走的方向一致，所以摩擦力对人做正功使人的动能增加这种说法对不对呢？人走路时地面摩擦力对人做功了吗？请你探究分析提示：这种说法不对;地面摩擦力对人没有做功我们知道：人的走路过程是脚蹬地-抬脚迈步,脚蹬地时地面摩擦力作用在脚上

6、，但脚没有离地也就没有位移，脚一旦抬起迈步，摩擦力随之消失根据功的定义可以断定，无论脚蹬地时还是迈步时，摩擦力做功都等于零可见人行走前进并非地面摩擦力做功,而是人体内肌肉的力做功的结果也许有人会问：如果说摩擦力不做功,可是没有地面摩擦力，人便不能行走,这又如何解释呢?这是因为地面摩擦力为人体肌肉施力做功提供了条件，使人体内力做功得以实现所以人走动必须依靠地面摩擦力，至于摩擦力是否做功,只能根据功的定义来确定 知识点二、正功和负功设力f与位移l方向间的夹角为,则由功的公式wflcos可得下表：的取值cos功的正负物理意义0cos0w0，力对物体正功做功的力是动力cos0w0,力对物体不做功力既不

7、是动力，也不是阻力cos0w0,力对物体负功做功的力是阻力对正功和负功的理解1功是标量(1)功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反,也不能说“正功大于负功”，它们仅仅表示相反的做功效果.（2) 一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功，这两种说法是等效的。例如,滑动摩擦力对物体做的功为10j，也可以说成物体克服摩擦力做的功为10j。（3)比较做功多少时，只比较功的绝对值,不看功的正负号。例如，8j的功要比5j的功多.2判断力是否做功及做功正负的方法（1)看力f的方向与位移l的方向间的夹角常用于恒力做功的情形。

8、(2）看力f的方向与速度v的方向间的夹角常用于曲线运动的情形.若为锐角则做正功,若为直角则不做功,若为钝角则做负功。3功的正负的物理意义【典型例题】【例题1】（多选）如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为,在外力作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动,运动中物体m与斜面体相对静止则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（）a支持力一定做正功b摩擦力一定做正功c摩擦力可能不做功d重力不做功【审题指导】1。物体随斜面匀速运动时,受几个力？其大小、方向如何？提示：如图所示，物体受重力、支持力和静摩擦力作用根据平衡条件，可得fnmgcos ，fmgsin ，方向

9、分别垂直斜面向上和沿斜面向上2分析每个力与位移方向的夹角,并判断功的正负提示：由图可知,重力方向与位移方向垂直，不做功;摩擦力与位移方向夹角为锐角，做正功；支持力方向与位移方向夹角为钝角,做负功【答案】bd知识点三、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）各个分力分别对物体所做功的代数和，即ww1w2（2）几个力的合力对物体所做的功,即wf合lcos 。【规律方法】计算总功时有两种基本思路(1)先确定物体所受的合外力，再根据公式w合f合lcos 求解合外力的功.该方法适用于物体的合外力不变的情况，常见的是发生位移l过程中，物体所受的各力均没有

10、发生变化.求解流程图为：（2)先根据wflcos ，求出每个分力做的功w1、w2wn，再根据w合w1w2wn,求解合力的功，即合力做的功等于各个分力做功的代数和。该方法的适用范围更广，求解流程图为： 1恒力做功的求法一个恒力f对物体做功wflcos 有两种处理方法：w等于力f乘以物体在力f方向上的分位移lcos ，即物体的位移分解为沿f方向上和垂直于f方向上的两个分位移l1和l2，则f做的功wfl1flcos ；w等于力f在位移l方向上的分力fcos 乘以物体的位移l，即将力f分解为沿l方向上和垂直于l方向上的两个分力f1和f2，则f做的功wf1lfcos l。2计算恒力做功的基本步骤(1)找

11、出该力的大小.（2）找出物体相对于地面的位移。(3）找出该力与位移间的夹角.(4）代入功的公式wflcos 。3计算恒力做功要注意的三个问题（1)某力对物体做功只跟这个力和物体的位移以及力与位移间的夹角有关,跟物体是否还受其他力的作用无关.（2)力f与位移l必须具有同时性，即l必须是力f作用过程中的位移.(3）计算功时一定要明确在哪段位移过程中对哪个物体做的功.【典型例题】【例题2】如图所示,用恒力f拉一个质量为m的物体，由静止开始在水平地面沿直线运动的位移为s，力f与物体运动方向的夹角为，已知物体与地面间的动摩擦因数为，当地的重力加速度为g，试求:(1)拉力f对物体所做的功;(2）摩擦力f对

12、物体做的功；(3)外力做的总功【审题指导】1。物体受几个力，如何运动？提示：如图所示，物体受重力、拉力、支持力和摩擦力，做初速度为零的匀加速直线运动2分别判断每个力的做功情况提示：重力不做功,拉力做正功，支持力不做功，摩擦力做负功变力做功的几种求法1微元法:wflcos 只能用来计算恒力的功，若是求变力的功，可将运动过程分成很多小段,每一小段内f可看做恒力,用公式wflcos 求出每一小段内力f做的功，然后累加起来就得到整个过程中变力做的功2平均力法：若变力是位移的线性函数,可通过求变力f对位移的平均力 （f1、f2分别为初、末位置力的大小)来计算功wlcos 。3图象法：若作用在物体上的力只

13、是大小变化，而方向始终与位移在同一直线上，可以将力随位移变化的关系描绘在f。x图象上,则图线与坐标轴围成的图形的面积就表示力f对物体所做的功，如图甲、乙所示这与运动学中由v。t图象求位移原理相同4等效转换法：在某些情况下，通过等效转换可以将变力做功转换成恒力做功,然后可以用公式wflcos 求解如图，用大小不变的力f拉绳子时，绳子对物体的拉力ft为变力,ft对物体做的功不能用公式直接计算但力ft对物体做的功与力f对绳子做的功相等，可将计算绳子对物体做功的问题等效转换为求力f做功的问题【典型例题】【例题3】如图所示，一辆拖车通过定滑轮将一重物g匀速提升，当拖车从a点水平移动到b点时，位移为s，绳子由竖直变为与竖直方向成的角度，求此过程中