1、课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 第七章 机械能守恒定律 课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 第1节 追寻守恒量能量 第2节 功 学习目标1理解能量、势能、动能、功的概念及其物理意义，理解功是能量转化的量度，知道不同形式的能量之间可以相互转化。2知道正功、负功的概念，能利用功的一般公式进行计算。3理解总功的概念，会计算外力对物体所做的总功。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 课前预习落实基础 一、追寻守恒量能量1伽利略斜面实验
2、探究图 711课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 如图711所示，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，hAhB。始、末位置高度相同，小球运动中的量叫能量。2势能相互作用的物体凭借其而具有的能量。守恒位置课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 3动能物体由于而具有的能量。4在伽利略的理想斜面实验中，小球的动能和势能相互转化，但二者的总量是的。运动不变课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主思考判一判 1在
3、伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不能忽略不计，判断下列说法的对错：(1)动能和势能之和仍然守恒。()(2)动能和势能之和将增大。()(3)动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还是守恒的。()课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 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，我们就说这个力对物体做了。2做功的因素力和在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。位移功物体课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 3功的公式(1)力F与位移l同向时：W。(2)力
4、F与位移l有夹角时：W，其中F、l、cos 分别表示、_、_。(3)各物理量的单位：力是单位是N，位移的单位是m，_的单位是Nm，即。FlFlcos 力的大小位移的大小力与位移夹角的余弦J功课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主思考判一判2(1)物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功。()(2)行星围绕太阳在圆轨道上运行时，引力对行星一定做功。()(3)汽车沿斜坡向上加速行驶时，牵引力对汽车一定做功。()课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 4正功和负功夹角 的范围做功情况物理意义
5、 2cos 0，W0，即力 F 对物体F 不 是 动力 也 不 是阻力02cos 0，W0，即力 F 对物体F 是2 cos 0，W0，即力 F 对物体做负功或者说物体力 F 做功F 是不做功做正功动力克服克服课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 5.合力的功功是标量，当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各个力分别对物体所做功的，也等于这几个力的对这个物体所做的功。代数和合力课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主思考判一判3(1)力F1做功10 J
6、，力F2做功20 J，则F1比F2做功多。()(2)作用在同一物体上的两个力，一个做正功一个做负功，则二力一定反向。()(3)功有正负，说明功是矢量，因此总功是所有外力做功的矢量和。()课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 1功是过程量 功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功是标量(对正功和负功的进一步理解)(1)功的正、负不表示方向，功根本就没有方向；课堂互动突破考点 考点一 对功及其公式的理解课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2(2)正温度比负温度高，但功
7、不是这样，应先取绝对值再比较做功多还是做功少；绝对值大，做功多，反之做功少；(3)功的正、负仅表示是动力做功还是阻力做功。3对公式WFlcos 的理解(1)公式只适用于恒力做功的计算；(2)公式中l是选取地面为参考系时物体的位移。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 1下面列举的情况中所做的功不为零的是 A举重运动员，举着杠铃在头上方停留3 s，运动员对杠铃做的功 B木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功 C一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功 D自由落体运动中，重力对物体做的功 题组通关课前预习落实基础第七章 机
8、械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 解析 A选项，举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；B选项，木块滑动过程中，课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 在支持力方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；C选项，推而不动，只有力而没有位移，做的功等于零；D选项，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D选项正确。答案 D课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理
9、必修2 2(多选)一个力对物体做了负功，则说明A这个力一定阻碍物体的运动B这个力不一定阻碍物体的运动C这个力与物体运动方向的夹角90D这个力与物体运动方向的夹角90课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 解析 由功的表达式WFlcos，知，只有当90，cos 0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故A、D正确。答案 AD课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 物体受到多个外力作用时，计算合外力的功，要考虑各个外力共同做功产生的效果，一般有如下两种方法：1先由力的合成与分解法或根据牛顿第二定
10、律求出合力F合，然后由WF合lcos 计算。2由WFlcos 计算各个力对物体做的功W1、W2、Wn，然后将各个外力所做的功求代数和，即W合W1W2Wn。考点二 恒力做功的计算课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 例1 如图 712 所示，质量 m2 kg 的物体静止在水平地面上，受到与水平面成 37，大小 F10 N 的拉力作用，物体移动了 l2 m，物体与地面间的动摩擦因数 0.3，g 取 10 m/s2。求：(1)拉力 F 所做的功 W1；图 712(2)摩擦力 Ff 所做的功 W2；(3)重力 G 所做的功 W3；(4)弹力 FN
11、所做的功 W4；(5)合力 F 合所做的功 W。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主解答(1)对物体进行受力分析，如图所示。W1Flcos 1020.8 J16 J。(2)FNGFsin 20 N100.6 N14 N FfFN0.314 N4.2 N W2Fflcos 1804.22 J8.4 J。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2(3)W3Glcos 900(4)W4FNlcos 900(5)WW1W2W3W47.6 J或由合力求总功：F合Fcos Ff100.8 N4.2
12、N3.8 NF合与l方向相同，则WF合l3.82 J7.6 J。答案(1)16 J(2)8.4 J(3)0(4)0(5)7.6 J课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 误区警示计算恒力做功要注意的三个问题1计算功时一定要明确是哪个力对哪个物体在哪段位移过程中做的功。2力F与位移l必须互相对应，即l必须是力F作用过程中的位移。3.某力对物体做的功只跟这个力、物体的位移以及力与位移间的夹角有关，跟物体的运动情况无关，跟物体是否还受其他力、以及其他力是否做功均无关。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物
13、理必修2 1如图713所示，质量为m的物体A静止在倾角为的斜面体B上，斜面体B的质量为M。现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动，当移动的距离为l时，斜面体B对物体A所做的功为变式训练课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 图 713AFl Bmglsin cos Cmglsin D0课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 解析 对物体 A 进行受力分析，其受到重力 mg、支持力 FN、静摩擦力 Ff，如图所示，由于物体A 做匀速运动，所以支持力 FN
14、 与静摩擦力的合力即斜面体 B 对物体 A 的作用力竖直向上，而位移水平向左，所以斜面体 B 对物体 A的作用力的方向与位移方向垂直，斜面体 B 对物体 A 所做的功为 0，D 正确。答案 D课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 考点三 变力做功的几种求法1平均值法当力 F 的大小发生变化，且 F、l 呈线性关系时，F 的平均值 FF1F22，用 F 计算 F 做的功。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 2.图象法变力做的功 W 可用 Fl 图线与 l 轴所围成的面积表示。l 轴上方的
15、面积表示力对物体做正功的多少，l 轴下方的面积表示力对物体做负功的多少。图 714课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 3分段法(或微元法)当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可，力做的总功WFs路或WFs路。4等效替换法若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以用求得的恒力的功来作为变力的功。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 例2 如图 715 所示，一辆拖车通过光滑定滑轮将一重物
16、 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，求此过程中拖车对绳子所做的功。图 715课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 自主解答 拖车对绳子做的功等于绳子对重物做的功。以重物为研究对象，由于整个过程中重物匀速运动。所以绳子的拉力大小 FTG。重物上升的距离等于滑轮右侧后来的绳长 OB减 去 开 始 时 的 绳 长 OAl ssin stan s（1cos）sin 所以绳子对重物做功 课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 WGls
17、（1cos）sin G 拖车对绳子做功等于绳子对重物做功，等于s（1cos）sin G。答案 s（1cos ）sin G课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 易错提醒由于拖车对绳子的拉力与重物的重力始终大小相等，常出现直接套用公式WGs的错误，还可能出现生搬硬套WGscos 的错误。这些都是因为忽视了拉力的方向在变，即拉力是变力，不能直接套用公式。课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 变式训练2.如图 716 所示，某个力 F10 N 作用在半径为 R1 m 的转盘的边缘上，力 F的大小
18、保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力 F 做的总功为A0 B20 J图 716C10 J D10 J课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 解析 利用微元法求解拉力F所做的功，可将圆周分成无限多小段，对每一小段，可以认为F与位移方向相同，而位移大小与对应弧长相同，则力F的总功为力F在各小段所做功的代数和，即WFF2R20 J，故B正确。答案 B课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 3用铁锤把钉子钉入木板，设木板对钉子的阻力 F 与钉进木板的深度成正比，已知铁
19、锤第一次将钉子钉进 d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度是A(31)dB(21)dC.（51）d2D.22 d课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 解析 在将钉子钉入木板的过程中，随着深度的增加，阻力成正比地增加，这属于变力做功问题，由于力与深度成正比，可先求出平均力、再用功的计算公式求解。设木板对钉子的阻力 F 与钉进木板的深度 d的关系满足 Fkd，由题意得，第一次做功 WF1dkd2 d，第二次做功 WF2dkdk（dd）2d，联立以上两式得 d(21)d(舍)或 d(21)d。答案 B课前预习落实基础第七章 机械能守恒定律 菜 单 课堂互动突破考点课下作业能力提升物理必修2 本讲结束请按ESC键返回课下作业能力提升
