物理人教版（2019）必修第二册8.1功与功率

第八章机械能守恒定律第1节

功与功率知识回顾1.做功的两个因素(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上发生了位移。小车纹丝不动!

2.功的计算：(力的方向与位移的方向一致）

一、功1、一般情况下，功的计算公式：2、功的单位：焦耳

力对物体做正功；

力对物体做负功；

力对物体不做功。

例1、练习1、关于功的论述，下列说法正确的是()

A、大的力一定比小的力做功多B、+5J的功比-5J的功多C、-10J功比+5J的功多D、力F做功-5J表示物体克服力F做功5J

CD

练习2、如图所示，力F大小相等，物体沿水平面向右

运动的位移L也相同，下列哪种情况F做功最少(

)

(相同)(沿位移方向上的分力)D思考：1、物体做斜抛运动时重力做什么功？2、人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，地球对它的万有引力做什么功？

3、如图所示，小车静止在光滑水平轨道上，小球用细线悬挂在车上，将小球由图中位置无初速度地释放，小球下摆的过程中，绳子的拉力对小球做什么功？

4、当物块沿着放在光滑水平面上的光滑斜面下滑时，斜面对它的支持力做什么功？

练习3、（多选）如图所示，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是(

)A.重力对人做负功 B.摩擦力对人做正功C.支持力对人做正功 D.合力对人做功为零ACD

3、特殊情况下，功的计算公式：

（1）当力与位移方向一致时，

（2）当力与位移方向相反时，

（3）当力与位移方向垂直时，

ABL

练习4、练习5、如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是(

)A．人对车的推力F做的功为FLB．人对车做的功为

C．车对人的作用力大小为D．车对人的摩擦力做的功为(F－ma)LABC

向前：向后：

√

二、总功1、定义：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，就是指各个力分别对物体所做功的代数和。2、推论：W总=W1+W2+W3+••••••几个力对物体所做的总功，就等于这几个力的合力对物体所做的功。3、求法法一、

法二、

例2、如图所示，质量m＝50kg的滑雪运动员从高度h＝30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，装备质量不计)则运动员滑至坡底的过程中，各个力对运动员做的总功是多少？答案：

1.3×104J

【课后小结】1、功的计算公式：

2、正、负功的含义及判断。3、总功的概念及两种求解方法。

三、变力做功

【例1】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，则从抛出到落回抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为(

)A．0 B．－fhC．－2fh D．－4fh

分阶段法：

（路程）【例2】用水平拉力拉着物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ，物块质量为m，求此过程中摩擦力做的功。

微元法：

+(++)()()

ABFβαh【例3】如图，人用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体（可视为质点）从位置A缓慢拉到位置B。已知物体质量为m，定滑轮离水平地面高度为h，物体在水平位置A、B时，绳与水平方向的夹角分别为α、β。绳重及一切摩擦不计，求绳的拉力对物体做的功。等效替代法：

【例4】如图所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的木块连接，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态。(1)今用水平力缓慢拉物体，使物体前进距离s，求拉力所做功？(2)弹簧从拉伸s1到s2的过程中，拉力所做功？

思考：同样是搬砖，他们的效率一样吗？即做功的快慢一样吗？四、功率1、物理意义：描述做功快慢的物理量2、定义：单位时间内做的功4、单位：瓦特，简称“瓦”，表示符号为“W”，5、标量：只有大小，没有方向，但有正负之分。五、平均功率和瞬时功率3、定义式：

1、平均功率（1）物理意义：描述一段时间内做功的平均快慢程度（2）计算公式：2、瞬时功率（1）物理意义：描述某一时刻做功的快慢程度（2）计算公式：

例1.如图所示，一质量m=2kg的滑块从倾角为370的固定光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面足够长，空气阻力忽略不计，sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)前2秒内重力做的功；(2)前2秒内重力做功的平均功率；(3)2秒末重力的瞬时功率。

六、汽车的启动问题（额定）思考：汽车上非常陡的坡时，为什么要换档减速？1、以恒定的功率启动

（一定）（不变）（不变）

例2.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v匀速飞行时，其发动机的功率为（

）A．2PB．4P

C．8PD．无法确定

C2、以恒定的加速度启动

（一定）（不变）（不变）（不变）（不变）（额定）（不变）（不变）

例3.汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:(1)汽车所能达到的最大速度是多大？(2)当汽车的速度为5m/s时加速度多大？(3)当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？4m/s

额

12m/s

额1.4m/s2

额例4.一辆在水平路面上运动汽车的额定功率P