鲁科版高中物理必修2全套PPT课件

例2 如图2所示，质量为m＝2 kg的物体静 止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ ＝37°、大小F＝10 N的拉力作用，物体移动 了s＝2 m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，g取图120 m/s2. 求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)拉力F所做的功W1； 解析 对物体进行受力分析，如图所示. W1＝Fscos θ＝10×2×0.8 J＝16 J
(3)当90°＜α≤180° 时，W＜0，力对物体做负功，或者说
物克体服力 做了功，力是物体运动的阻(填“动”或“阻”)力.一
个力对物体做负功.往往说成物体克服这个力做了功
(取绝对值).
2.外力做的总功的计算：一个物体各同个时力受分到别几对个物力体的做作功用的发代生 位移时，这几个力做的总功等于 数和
图3
(2)根据运动物体的速度方向和受力方向的夹角判断.例如， 人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由如图4所示中的人造 地球卫星由a点运动到b点的过程中，万有引力做负功.因 为万有引力的方向和速度方向的夹角大于90°.
图4
例3 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速， 后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功 情况是( ) A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B.加速时做正功，匀速和减速时做负功 C.加速和匀速时做正功，减速时做负功 D.始终做正功
，即W总＝W1＋W2＋W3＋W4＋…. 在计算几个力的总功时，也可先求合力，再应用功的公式求解，
百度文库
即W总＝ F合scos α
.
想一想 当物体受变力作用做曲线运动时，怎样判断该力做 功的正负呢？ 答案 可根据力和速度的夹角大小，当F、v夹角为锐角时， F做正功；F、v夹角为钝角时，F做负功；F、v夹角为直角 时，F不做功.
(5)合力F合所做的功W. 解析 W＝W1＋W2＋W3＋W4＝7.6 J 也可由合力求总功 F合＝Fcos θ－f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N F合与s方向相同，所以W＝F合s＝3.8×2 J＝7.6 J.
答案 7.6 J
三、对功的正、负的理解及判定
1.功是标量，功的正、负既不表示方向，也不表示功的大 小，只表示是动力做功还是阻力做功. 2.功的正、负判定 (1)根据力和位移的夹角判断.例如(如图3所示)，物体a由斜 面顶端静止滑下，a受到的重力G对物体做正功，因为重 力G与位移L之间的夹角小于90°.
一、机械功的含义
1.含义：作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运
动，经过位移s，则 F和s的乘积
叫机械功，简称功.
2.做功的两个不可缺少的因素是： 和物体在
上发生的位移.
力
力的方向
3.功的一般计算公式W＝ Fscos α . 4.单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.1 J＝
. 1 N·m
(3)公式可以表达为W＝F·scos α，意义是功等于沿力F方向的 分位移与力的乘积；公式也可以表达为W＝Fcos α·s，意义 是功等于位移与沿位移方向的分力的乘积.
2.几个力的总功的求法 (1)先由W＝Fscos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、 W3、…然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3 ＋…. (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由 W合＝F合scos α计算总功，此时α为F合的方向与s的方向间的 夹角.
解析 力和在力的方向上的位移是做功的两个不可缺少 的因素，故只有选项D正确.
答案 D
二、功的计算 1.对W＝Fscos α的理解 (1)W＝Fscos α仅适用于计算恒力的功，不能直接用于求变 力做功. (2)F表示力的大小，s表示力的作用点相对于地面的位移的 大小(s也常常说是物体相对于地面的位移大小)，α表示力 和位移方向间的夹角.
解析 在加速、匀速、减速的过程中，电梯对人的支 持力与人的位移方向始终相同，所以电梯对人的支持 力始终对人做正功，故D正确. 答案 D
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机械功
目标定位 1.理解功的概念，掌握功的公式并能进行有关的计算. 2.理解正功和负功的物理意义，能判断功的正负. 3.理解总功，能计算多个外力对物体所做的总功.
栏目索引
CONTENTS PAGE
1 预习导学 梳理·识记·点拨 2 课堂讲义 理解·深化·探究 3 对点练习 巩固·应用·反馈
想一想 如图1所示，下列人或机械对物体的力做功吗？ 功的大小与哪些因素有关呢？
图1
答案 甲图、乙图中，人对物体有力的作用，但物体在力 的方向上没有位移，故不做功.丙图中起重机的拉力对货物 做功.物体受到的力和物体在力的方向上发生的位移是做功 的两个必要因素.
二、机械功的计算
1.正功和负功 (1)当0°≤α＜ 90° 时，W＞0，力对物体做 正 功，力是物体 运动的 (填“动”或“阻”)力. (2)当α＝动 时，W＝0，表示力对物体不做功，力对物体 运动既不起90动° 力作用，也不起阻力作用.
答案 16 J
(2)摩擦力f所做的功W2； 解析 N＝G－Fsin θ＝20 N－10×0.6 N＝14 N f＝μN＝0.3×14 N＝4.2 N W2＝f scos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J
答案 －8.4 J
(3)重力G所做的功W3； 解析 W3＝Gscos 90°＝0 答案 0 (4)弹力N所做的功W4； 解析 W4＝Nscos 90°＝0 答案 0
一、对功的理解
1.力对物体是否做功，决定于两个因素：①做功的力；②物 体在力的方向上的位移.而与其他因素，诸如物体运动的快慢、 运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系. 2.功是一个过程量，描述的是力在物体沿力的方向上发生位 移的过程中的积累效应.
例1 下列关于力做功的说法正确的是( ) A.凡是受到力的作用的物体，一定有力对物体做功 B.凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功 C.只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物 体做功 D.只要物体受力，又在力的方向上发生了位移，则一定 有力对物体做功