江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：7.2 功（无答案）

第二节
功
【学习目标】
1．理解功的概念，知道做功的两个要素，认识功与能量变化的关系．
2．理解W＝Flcos
α，会用其计算功．
3．理解正功，负功的概念，会根据公式计算多个力的总功．
4．初步理解化变力为恒力，处理变力做功的思想．
【知识要点】
一、功
1．概念：一个物体受到力的作用，并在
发生了一段位移，这个力就对物体做了功．
2．做功的两个因素．
(1)物体
的作用．
(2)物体在力的方向上发生了
．
3．功的公式．
(1)力F与位移l同向时，W＝
．
(2)力F与位移l夹角为α时，W＝
．
其中F、l、α分别为
、
和
方向的夹角．
4．功的单位．
在国际单位制中，功的单位是
，简称
，符号是
.1
J等于1
N的力使物体在力的方向上发生1
m的位移时所做的功，即1
J＝1
N·m.
5．功是标量．
功只有大小，没有
．
二、功的正负
1．功的正负不表示
，只表示做功的力是阻力还是动力．
2．对公式中
α角的理解．
α的取值
cos
α
功的正负
物理意义
0≤α<
cos
α>0
W>0，力
)
做功的力是
(选填“动力”或“阻力”，下同))
α＝
cos
α＝0
W＝0，力
)
力既不是
，也不是
<α≤π
cos
α<0
W<0，力
)
做功的力是
三、总功的两种求解思路
由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种：
1．先求物体所受的合外力，再根据公式W合＝F合lcos
α求合外力的功．
2．先根据W＝Flcos
α，求每个分力做的功W1，W2，…，Wn，再根据W合＝W1＋W2＋…＋Wn，求合力的功．即合力做的功等于各个分力做功的代数和．
【课堂探究】
1．下列说法错误的是(
)
A．－10
J的功大于＋5
J的功
B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动
D．功是矢量，正、负表示方向
2．下列关于做功的说法中，正确的是(
)
A．凡是受力作用的物体，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
3．将一质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升h后又落回地面，在整个过程中受到空气阻力大小始终为f，则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功，下列说法正确的是(
)
A．重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为－2fh
B．重力做的功为0，空气阻力做的功也为0
C．重力做的功为0，空气阻力做的功为－2fh
D．重力做的功为0，空气阻力做的功为0
4．如图所示，表示物体在力F作用下在水平面上发生一段位移，试分别计算这三种情况下力F对物体所做的功．设在这三种情况下力F和位移l的大小都相同：F＝10
N，l＝1
m，角θ的大小如图所示．
【巩固提升】
一、选择题
1．下列说法中不正确的是(
)
A．功是矢量，正、负表示方向
B．功是标量，正表示外力对物体做功，不是物体克服外力做功
C．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系
D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
2．如图所示，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量相等，在甲图中用力F1拉物体，在乙图中用力F2推物体，两种情况下两物体都做匀速直线运动，经相同的位移，则F1和F2对物体所做的功W1和W2的关系为(
)
A．W1＝W2
B．W1>W2
C．W1D．无法比较
3．在2009年亚冠联赛的一场比赛中，足球运动员飞起一脚用60
N的力将足球踢出，足球沿草地运动了40
m后停止运动，关于足球运动员对足球做功的情况，下列说法正确的是(
)
A．运动员对足球做的功是2
400
J
B．运动员对足球没有做功
C．运动员对足球做了功，但不能确定其大小
D．以上说法都不对
4．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如下图所示．物体通过一段位移，力F1对物体做功4
J，力F2对物体做功3
J，则F1、F2的合力对物体做功为(
)
A．7
J
B．1
J
C．5
J
D．3.5
J
二、非选择题
5．如图所示，一质量m＝4.0
kg的物体，由高h＝2.0
m、倾角θ＝53°固定斜面顶端滑到底端．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2.求物体所受合外力做的功．
6．如图所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3
N和F2＝4
N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10
m，求：
(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？
(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？