高中物理专题讲座共40页
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当W>0时，物体的动能增加； 当W<0时，物体的动能减少； 当W＝0时，物体的动能不变。
利用动能定理解题的两大优势：
1）动能定理是标量关系式，与物体的运 动性质、运动轨迹均无关 所以，在 解决动力学问题时，它的适用范围比牛 顿第二定律更宽泛；
2）可以用来解决变力做功问题。
例1： 一个人从20m高的楼上，以10m/s的速度抛出一
例4：
一个质量为0.5千克的小球，从10米 高处以水平速度vo ＝6m/s被抛出，小 球运动了0.8s时，其重力的瞬时功率 为多大？（不计空气阻力）
解：vy＝gt=10×0.8＝8m/s 瞬时功率 P＝ mgvy = 40 w
例5： 某同学质量为50千克，他在原地以固定
的周期连续地蹦跳，每次蹦跳有2/5时间 腾空，蹦跳中克服重力做功的平均功率 为75W。设该同学的心跳周期和蹦跳周期 相同。则该同学心脏每分钟跳动的次数。
分析：由条件可知F1 ： F2 ＝1：3
而二力作用所对应的位移大小相等S1 ＝ S2
所以二力做功 W1 ： W2 ＝1：3
小结1：
在计算功时，一定要搞清哪个力对物体 做功，并且力对物体做功多少只由F、S、 这三个因素决定，跟物体运动的性质无 关。
例3：
F A
B 60
30
如图所示，把绳子的一端A固定在斜面顶端， 另一端B绕过动滑轮后，用力F竖直向上拉 动，不计绳子和动滑轮的质量，且物体质 量m=4千克，拉力F=20牛，斜面倾角＝30， 物体在拉力作用下沿斜面向上滑动2米，则 拉力F所做的功为多少焦耳？
F
解法一：
300
F
A
300 B 6A0
B 60
WF'sco3s0 0
30
s' 2sco3s00
W F2sco 23s00
60J
解法二：
T
以物体为研究对象 W=T s + T s cos600
T百度文库B 60
A B 6A0
而 F=T
30
因此 W=FS(1+cos600 )
=60J
小结2：
小与零参考面的选择有关。
重力是个保守力，重力对物体做功与 路径无关，只与起始与终点的高度差有关。
2）势能
B.弹性势能： 物体由于发生了弹性形变而具有
的势能。（中学阶段不讨论弹性势能大 小）
3）机械能
动能和势能总和称为机械能 E= EK + EP
3. 功（W）：是能量变化的量度
功是力的作用的一种积累效应（对空间 的积累效应）
分析：设蹦跳周期（心跳周期）为T
h
1 2
g t1 2
12
t1
·T 25
h 1 gT 2 50
T=0.75s
P _ W克G mgh10T0 TT
n t 80次 T
小结3：
在计算力的功率时，注意区别平 均功率和瞬时功率，以免发生差 错。
二 功能关系
1.动能定理：所有的外力（包括重力） 对物体做的功W等于物体动能的增量。 表达 W ＝ 式 E K ： 1 2m22v 1 2m 12v
2
2
＝25J
例2：如图所示，斜面的倾角为，质量为m的滑块距挡
板P为S。，滑块以初速度v。沿斜面上滑，滑块
与斜面间的滑动摩擦因数为，滑块所受摩擦力
小于滑块沿斜面的下滑力。若滑块每次与挡板相
碰均无机械能损失，求滑块经过的路程。
V。
p S。
解：设滑块整个运动过程经历的路程 为s，位移为s。
由 解 动 得sm 能 ： 0 2s gg 20s is定 s g n ic nm ovsc 理 02g o s0 s ： 1 2m 0 2v
能量的单位：焦耳（J）
2 机械能
1）动能（EK ）：物体由于机械运动而具有的 能量。
大小：
EK
1 mv2 2
2）势能（ EP ）:当物体间存在相互作 用力时，由于物体间相对位置不同而具有 的能。
2）势能
A.重力势能：是由于物体和地球之间的万有引 力作用而产生的。
大小： Ep mgh 重力势能的大小是相对的，它的大
高中物理专题讲座
第二讲
能和功
主讲人：赵亦秋 (上大附中） 2019年3月
能量是个标
一 能量、功和功率量状，态也量是！个
1 能量（E）：物体有做功本领的物理量。
自然界中存在着多种运动形式，各种不同 的运动形式有不同的能量形式。如：机械能、内 能、电磁能、核能等等。当运动从一种形式转化 为另一种形式时，能量也从一种形式转化为另一 种形式，并保持守恒。这是能量最本质的特征， 是自然界中一个普遍规律——能量转化和守恒定 律。
当恒力作用在不计质量的绳子上， 则恒力做的功可用力与力方向上作 用点的位移来计算，也等于轻质绳 对物体做的功。
4.功率（P）：表示做功快慢的物理量
1 )定义 P _W 式 Fcs ： o sF v _co s
tt
如果vt 为瞬时速度， Pt ＝F vt cos， Pt为力F的瞬时功率。
个0.5kg的小球，此球落地时的速度为20m/s。 求：
1）此人对球做了多少功？
2）球在下落过程中克服空气阻力做了多少功？
解：
1 2))W m 人 ＝ g 1 2 W W m h 克 克 ff1 2 ( 0 1 2 m v .5 0 m 1 g 2 1 2 21 2 v 2 h 0 m － 0 1 20 1 .2 m 5 2 v 0 1 .1 5 2 1 2 vm 2 2J 0 2 1＋ 20 v 1 2 0 .J 5 5 12 ） 0 J
物体在恒力F作用下产生了位移S，则力F 做的功为
WFScos
功是标
量，又
式中是F与S的夹角是个过
程量！
例1：如图所示，质量为m的物块始终静止 在倾角为的斜面上，下列说法中正确的是 （ ABC ）
m
θ
A.若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做 功
B.若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功 mgs
C.若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物体 做功mas
D.若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物体 做功m(g+a)s
例2： 一个物体静止在光滑的水平面上，先对
物体施加一水平向右的恒力F1 ，经过时 间t后撤去F1 ，立即再对它施加一水平 向左的恒力F2 ，又经t秒后物体返回到 出发点。在这一过程中，力F1和F2对物体 做功之比为多少？
利用动能定理解题的两大优势：
1）动能定理是标量关系式，与物体的运 动性质、运动轨迹均无关 所以，在 解决动力学问题时，它的适用范围比牛 顿第二定律更宽泛；
2）可以用来解决变力做功问题。
例1： 一个人从20m高的楼上，以10m/s的速度抛出一
例4：
一个质量为0.5千克的小球，从10米 高处以水平速度vo ＝6m/s被抛出，小 球运动了0.8s时，其重力的瞬时功率 为多大？（不计空气阻力）
解：vy＝gt=10×0.8＝8m/s 瞬时功率 P＝ mgvy = 40 w
例5： 某同学质量为50千克，他在原地以固定
的周期连续地蹦跳，每次蹦跳有2/5时间 腾空，蹦跳中克服重力做功的平均功率 为75W。设该同学的心跳周期和蹦跳周期 相同。则该同学心脏每分钟跳动的次数。
分析：由条件可知F1 ： F2 ＝1：3
而二力作用所对应的位移大小相等S1 ＝ S2
所以二力做功 W1 ： W2 ＝1：3
小结1：
在计算功时，一定要搞清哪个力对物体 做功，并且力对物体做功多少只由F、S、 这三个因素决定，跟物体运动的性质无 关。
例3：
F A
B 60
30
如图所示，把绳子的一端A固定在斜面顶端， 另一端B绕过动滑轮后，用力F竖直向上拉 动，不计绳子和动滑轮的质量，且物体质 量m=4千克，拉力F=20牛，斜面倾角＝30， 物体在拉力作用下沿斜面向上滑动2米，则 拉力F所做的功为多少焦耳？
F
解法一：
300
F
A
300 B 6A0
B 60
WF'sco3s0 0
30
s' 2sco3s00
W F2sco 23s00
60J
解法二：
T
以物体为研究对象 W=T s + T s cos600
T百度文库B 60
A B 6A0
而 F=T
30
因此 W=FS(1+cos600 )
=60J
小结2：
小与零参考面的选择有关。
重力是个保守力，重力对物体做功与 路径无关，只与起始与终点的高度差有关。
2）势能
B.弹性势能： 物体由于发生了弹性形变而具有
的势能。（中学阶段不讨论弹性势能大 小）
3）机械能
动能和势能总和称为机械能 E= EK + EP
3. 功（W）：是能量变化的量度
功是力的作用的一种积累效应（对空间 的积累效应）
分析：设蹦跳周期（心跳周期）为T
h
1 2
g t1 2
12
t1
·T 25
h 1 gT 2 50
T=0.75s
P _ W克G mgh10T0 TT
n t 80次 T
小结3：
在计算力的功率时，注意区别平 均功率和瞬时功率，以免发生差 错。
二 功能关系
1.动能定理：所有的外力（包括重力） 对物体做的功W等于物体动能的增量。 表达 W ＝ 式 E K ： 1 2m22v 1 2m 12v
2
2
＝25J
例2：如图所示，斜面的倾角为，质量为m的滑块距挡
板P为S。，滑块以初速度v。沿斜面上滑，滑块
与斜面间的滑动摩擦因数为，滑块所受摩擦力
小于滑块沿斜面的下滑力。若滑块每次与挡板相
碰均无机械能损失，求滑块经过的路程。
V。
p S。
解：设滑块整个运动过程经历的路程 为s，位移为s。
由 解 动 得sm 能 ： 0 2s gg 20s is定 s g n ic nm ovsc 理 02g o s0 s ： 1 2m 0 2v
能量的单位：焦耳（J）
2 机械能
1）动能（EK ）：物体由于机械运动而具有的 能量。
大小：
EK
1 mv2 2
2）势能（ EP ）:当物体间存在相互作 用力时，由于物体间相对位置不同而具有 的能。
2）势能
A.重力势能：是由于物体和地球之间的万有引 力作用而产生的。
大小： Ep mgh 重力势能的大小是相对的，它的大
高中物理专题讲座
第二讲
能和功
主讲人：赵亦秋 (上大附中） 2019年3月
能量是个标
一 能量、功和功率量状，态也量是！个
1 能量（E）：物体有做功本领的物理量。
自然界中存在着多种运动形式，各种不同 的运动形式有不同的能量形式。如：机械能、内 能、电磁能、核能等等。当运动从一种形式转化 为另一种形式时，能量也从一种形式转化为另一 种形式，并保持守恒。这是能量最本质的特征， 是自然界中一个普遍规律——能量转化和守恒定 律。
当恒力作用在不计质量的绳子上， 则恒力做的功可用力与力方向上作 用点的位移来计算，也等于轻质绳 对物体做的功。
4.功率（P）：表示做功快慢的物理量
1 )定义 P _W 式 Fcs ： o sF v _co s
tt
如果vt 为瞬时速度， Pt ＝F vt cos， Pt为力F的瞬时功率。
个0.5kg的小球，此球落地时的速度为20m/s。 求：
1）此人对球做了多少功？
2）球在下落过程中克服空气阻力做了多少功？
解：
1 2))W m 人 ＝ g 1 2 W W m h 克 克 ff1 2 ( 0 1 2 m v .5 0 m 1 g 2 1 2 21 2 v 2 h 0 m － 0 1 20 1 .2 m 5 2 v 0 1 .1 5 2 1 2 vm 2 2J 0 2 1＋ 20 v 1 2 0 .J 5 5 12 ） 0 J
物体在恒力F作用下产生了位移S，则力F 做的功为
WFScos
功是标
量，又
式中是F与S的夹角是个过
程量！
例1：如图所示，质量为m的物块始终静止 在倾角为的斜面上，下列说法中正确的是 （ ABC ）
m
θ
A.若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做 功
B.若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功 mgs
C.若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物体 做功mas
D.若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物体 做功m(g+a)s
例2： 一个物体静止在光滑的水平面上，先对
物体施加一水平向右的恒力F1 ，经过时 间t后撤去F1 ，立即再对它施加一水平 向左的恒力F2 ，又经t秒后物体返回到 出发点。在这一过程中，力F1和F2对物体 做功之比为多少？