4.1 功 预习案 高一物理教科版（2019）必修第二册

4.1功预习案高一物理教科版（2019）必修第二册1.知道功的定义，理解做功的两个必要因素。2.掌握功的公式W＝Fxcosα，知道公式中各个字母所代表的物理量和功的单位。3.知道功是标量，理解正功和负功的含义，能正确判断正功和负功。4.总功的计算以及变力做功的求解。重点掌握功的公式W＝Fxcosα，知道公式中各个字母所代表的物理量和功的单位难点总功的计算以及变力做功的求解一、功1.概念：一个物体收到力的作用，并且在①______________上发生了一段位移，我们就称这个力对物体做了功。2.本质：做功的过程就是能量转移的过程，功是能量转化的量度。（点拨：做了多少功，就有多少能量从一种形式转化为其他形式。）3.必要因素：（1）作用在物体上的力。（2）物体在力的方向上发生的位移。4.公式：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。②_____________，是F方向与方向的夹角。。5.单位：焦耳，简称焦。6.标矢性：标量，但有正负。二、正功与负功1.正功：表示动力做功，加快物体的运动。向物体提供能量，力物体获得了能量。如图甲，，。2.负功：表示阻力做功，阻碍物体的运动。向外输出能量，受力物体失去了能量。一个力做负功，习惯上说物体克服这个力做了功(取绝对值)。如图乙，，。3.零功：表示力不为零时不改变物体运动的快慢。不引起能量的转化或转移。如图丙，，。

答案：①这个力的方向②1.下列说法正确的是()A.静摩擦力一定不做功 B.滑动摩擦力一定做负功C.滑动摩擦力一定做正功 D.滑动摩擦力既可以做正功也可以做负功2.春秋战国时期，《墨经》记载了利用斜面来运送货物的方法。如图所示，用平行于斜面的推力将货物从地面匀速推到货车上。若货物与斜面间的动摩擦因数恒定，下列说法正确的是()A.斜面越短，推力对货物做的功越多 B.斜面越长，推力对货物做的功越多C.斜面越短，推力越大 D.斜面越长，推力越大3.如图所示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则1min内克服重力做功为(重力加速度)()A.7200J B.4320J C.4800J D.5760J4.如图所示，若用轻绳拴一物体，使物体以恒定加速度向下做减速运动，则下列说法正确的是()A.重力做正功，拉力做负功，合外力做正功B.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功C.重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D.重力做负功，拉力做负功，合外力做负功5.如图所示，某滑雪场安装了一条长直“魔毯”运送滑雪者上山，“魔毯”与水平面的夹角为16°，表面与其他物品的动摩擦因数均为0.75，其最高点与最低点之间的距离为100m，“魔毯”始终匀速运行，额定功率为40kW。忽略“魔毯”与冰面的摩擦及其质量，成年人（含装备）平均质量约为70kg，，，取。下列说法正确的是()A.一个成年人乘“魔毯”上山过程中克服重力做功约为B.一个成年人乘“魔毯”上山过程中克服摩擦力做功约为C.若“魔毯”同时承运100个成年人，则其最大运行速率约为D.若“魔毯”以1m/s速率运行，则最多可以同时承运50个成年人

答案以及解析1.答案：C解析：静摩擦力可以做功，如倾斜传送带将与传送带相对静止的物体送往高处，静摩擦力对物体做正功。滑动摩擦力未必做负功，如擦黑板时，黑板受到的滑动摩擦力不做功。2.答案：B解析：CD.对货物进行受力分析，如图所示则有，，解得令其中，则有可知，当有推力F有最大值可知，斜面倾角θ在0°到90°之间变化的过程中，推力F先增大后减小，由于斜面顶端的高度一定，可知，斜面在由足够长逐渐变短的过程，推力F先增大后减小，反之，斜面在由足够短逐渐变长的过程，推力F也是先增大后减小，故CD错误；AB.斜面顶端高度一定，令高度为h，结合上述可知，推力做的功当斜面越长时，斜面倾角越小，根据上述表达式可知，推力对货物做的功越多，故A错误，B正确。故选B。3.答案：B解析：根据相似三角形可得OC的高度为：做30个俯卧撑克服重力的做功的大小为：A.7200J与分析不符，故A错误.B.4320J与分析相符，故B正确C.4800J与分析不符，故C错误D.5760J与分析不符，故D错误4.答案：B解析：重力方向与运动方向相同，重力做正功;拉力方向与运动方向相反，拉力做负功;因物体加速度方向向上，所以合外力向上，又与运动方向相反，所以合外力做负功。5.答案：C解析：A.最高点与最低点之间的距离一个成年人乘“魔毯”上山过程中克服重力做功故A错误；B.“魔毯”始终匀速运行，一个成年人乘“魔毯”上山过程