人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律 7．2功 习题课（共18张PPT）需要WPS打开
文档属性
| 名称 | 人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律 7．2功 习题课（共18张PPT）需要WPS打开 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-20 07:16:55 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
7.2功 习题课
复
习
1.做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力
（2）物体在力的方向上发生一段位移
2.功的一般计算公式：
3.功的正负的物理意义
力对物体做正功，该力为物体运动的动力
力对物体作负功，该力为物体运动的阻力
4.总功的求法
（1）先求每一个力所做的功，再求它们的代数和
（2）先求合力，再求合力所做的功
例题1：（多选）如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移动到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多
B.有摩擦力时与无摩擦力时F做的功一样多
C.物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多
D.物体无论是加速减速还是匀速力F做的功一样多
类型一 对功的概念的理解
F
A
B
F
l
BD
解：
功的公式中的F可以是某个力，也可以是合力。
本题中讨论的是恒力F做的功，与其它力无关，与运动状态也没有关系。
练习1.某人以20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，放手后小车又前进了2.0米才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为（ ）
A.100J B.140J C.60J D.无法确定
A
练习2.（多选）如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成 角的斜向下的推力F的作用下沿水平面向右移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，则在此过程中（ ）
A.摩擦力做的功为-Ff s
B.力F做的功为Fscos
C.合力F做的功为Fssin -Ff s
D.重力做的功为mgs
AC
s
重力不做功
例题2:如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.货物受到的支持力变小
B.货物受到的摩擦力变小
C.货物受到的支持力对货物做负功
D.货物受到的摩擦力对货物做负功
类型二 对功的正负的判断
所以FN减小，Ff增大。
mg
Ff
FN
解：
A
货物所受支持力的方向与瞬时速度方向相同，故FN做正功。
货物所受摩擦力的方向与瞬时速度方向垂直，故Ff不做功。
B
A
F
D
练习3.如图所示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F将B拉着右移，用FT、FAB、FBA分别表示绳子中的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力。则( )
A.F做正功，FAB做负功，FBA做正功，FT不做功
B.F和FBA做正功，FAB和FT做负功
C.F做正功，其他力都不做功
D.F做正功，FAB做负功，FBA和FT都不做功
FAB
FBA
v
练习4.关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A.当作用力做正功时，反作用力一定做负功。
B.当作用力不做功时，反作用力也不做功。
C.作用力与反作用力做的功一定大小相等，且两者的代数和为零。
D.作用力做正功时，反作用力也可以做正功。
D
A错、B错
C错
提示：对于作用力和反作用力做功问题举例时考虑电荷间、磁铁间的作用力做功。
提示：判断力做功不做功，做正功还是负功一定结合物体受力情况和运动方向。
例题3：如图所示，质量为60kg的滑雪运动员，沿倾角为300的斜坡下滑100m，若运动员运动过程中受到的阻力为80N，求这一过程中，运动员所受各力做的功和总功。
类型三 恒力功的计算
重力做功：
解：
mg
FN
Ff
100m
支持力不做功
阻力所做的功：
总功：
W总=WG+W阻+WFf
=22000J
练习5.在北方，小朋友们经常玩拉雪橇的游戏，如图所示，假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为50kg，在与水平面成370角的恒定拉力F=250N的作用下，由静止开始沿水平地面向右移动2s，已知雪橇与地面间的动摩擦因数 =0.2，g取10m/s2。求：(1)2s内力F所做的功；
(2)2s内摩擦力做的功；
(3)2s内合力做的功。
解：
mg
FN
F
Ff
人和雪橇的受力情况如图所示
水平方向，根据F合=ma得：
竖直方向，根据平衡条件得：
根据滑动摩擦力的定义得：
联立①②③得：
代入数据得：
2s内人和雪橇的位移为：
9.在北方，小朋友们经常玩拉雪橇的游戏，如图所示，假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为50kg，在与水平面成370角的恒定拉力F=250N的作用下，由静止开始沿水平地面向右移动2s，已知雪橇与地面间的动摩擦因数 =0.2，g取10m/s2。求：
(1)2s内力F所做的功；
(2)2s内摩擦力做的功；
(3)2s内合力做的功。
（1）2s内力F所做的功为：
（2）2s内摩擦力做的功为：
（3）2s内合力做的功为：
第（3）问可以先求合力，然后用公式直接求解合力的功：
解：
例题4：如图所示，人在A点拉着绳通过一个定滑轮吊起质量m=50kg的物体，开始绳与水平方向成60度角，当人匀速提升重物由A点沿水平方向运动l=2m而到达B点时，绳与水平方向呈300角，求人对绳的拉力做了多少功？
类型四 变力功的计算
300
600
B
A
G
G
2m
h
解：
设物体开始时距离滑轮的竖直高度为h，
物体上升的高度为：
人在A点时滑轮右侧绳长为l1
人到B点时滑轮右侧绳长为l2
P
人对绳的拉力做的功为：
求变力做功往往要通过能量转化找突破口。
练习6.静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F的作用下，沿x轴方向运动，拉里F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆，则小物块运动到x0处时拉力F做的功为（ ）
o
x0
x/m
F/N
Fmax
乙
x0
F
o
甲
解：
F-x图像的“面积”等于拉力做的功的大小，
功是力随位移的积累，
C
1.关于功的概念，下列说法正确的是（ ）
A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B.力对物体做功少，说明物体受的力一定小
C.力对物体不做功，说明物体一定无位移
D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的
2.物体受到两个相互垂直的作用而运动。已知力F1做功6J，力F2做功8J，则力F1、F2的合力对物体做功（ ）
A.10J B.14J C.2J D.-2J。
D
B
功是标量，合力做的功等于各力做功的代数和。
巩固练习
3.一物体静止在粗糙水平地面上，现用一个大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后，其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过相同的时间后速度变为2v。对于上述两个过程用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ）
A.WF2 4WF1
?
Wf2 2Wf1
?
B.WF2 4WF1
?
Wf2 = 2Wf1
?
C.WF2 4WF1
Wf2 = 2Wf1
?
D.WF2 4WF1
Wf2 2Wf1
?
C
由题意可知：a2=2a1
所以F2 2F1
?
WF2 4WF1
?
Wf2 = 2Wf1
解：
4、如图所示，三个固定在斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为300，450、600，斜面的表面情况都一样。完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三个斜面的顶部滑到底部的过程中（ ）
A.物体A克服摩擦力做的功最多
B.物体B克服摩擦力做的功最多
C.物体C克服摩擦力做的功最多
D.三物体克服摩擦力做的功一样多
A
300
B
450
C
600
D
mg
Ff
FN
FN=mgcos
克服摩擦力做的功与斜面长度和斜面倾角无关。
解：
5.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1秒内，第2秒内，第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系式正确的是( )
A.W1=W2 = W3
D.W1=W2 W3
?
B.W1 W2 W3
?
?
C.W1 W3 W2
?
?
1
0
v/(ms-2)
t/s
1
2
3
乙
1
0
3
2
F/N
t/s
1
2
3
甲
由乙图可知：第1s内、第2s内、第3s内物体的位移分别为：
由甲图可知：第1s内、第2s内、第3s内物体所受的水平力分别为：
F1=1N，F2=3N，F3=2N
所以W1=0.5J， W2=1.5J， W3=2J
解：
6.两块相同材料的物块A、B放在水平粗糙的地面上，在水平力F作用下一同前进，如图所示，其质量之比mA:mB=2:1，在运动过程中，力F一共对物体做功300J，则A对B的弹力对B所做的功为( )
A.100J B.150J C.300J D.条件不足，无法求出
F
A
B
设A对B的弹力为FAB
设A、B一同前进的加速度为a
对A、B整体：
对物体B：
①
②
由①得：
③
将③代入②得：
④
A
解：
6.如图所示，半径为R的孔径均匀的圆形弯管水平放置，小球在管内以足够大的初速度v0在水平面内做圆周运动，小球与管壁间的动摩擦因数为 。设从开始运动的一周内，小球从A运动到B和从B运动到A摩擦力对小球做的功分别为W1和W2，在这一周内摩擦力做的总功为W3，则下列关系式正确的是( )
C.W3 =0
A.W1 W2
?
B.W1= W2
D.W3 =W1+W2
R
v0
A
B
解：
AD
小球在圆管中运动需要向心力，向心力由外管壁对球的弹力提供。
由A到B的过程中v0比较大，需要的向心力大，弹力大，管壁对小球的摩擦力大。
由A到B摩擦力做的功大于由B到A摩擦力做的功。
A正确
D正确
7.质量为1.5kg的玩具汽车在平直的导轨上运动，其v-t图像如图所示。求：
（1）0~10s内合外力做的功的；
（2）10s~15s内合外力做的功；
（3）15s~25s合外力做的功。
10
0
30
20
v/(m?s2)
t/s
5
10
15
20
25
解：
0~10s小汽车的加速度为:a1=2m/s2
小汽车的合外力:F合1=ma1=1.5×2N=3N
合外力:F合2=ma2=1.5×1N=1.5N
（1）0~10s内合外力做的功
（2）10~15s内合外力做的功等于0
（3）15~25s内加速度a2=1m/s2
合力做功：
7.2功 习题课
复
习
1.做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力
（2）物体在力的方向上发生一段位移
2.功的一般计算公式：
3.功的正负的物理意义
力对物体做正功，该力为物体运动的动力
力对物体作负功，该力为物体运动的阻力
4.总功的求法
（1）先求每一个力所做的功，再求它们的代数和
（2）先求合力，再求合力所做的功
例题1：（多选）如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移动到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多
B.有摩擦力时与无摩擦力时F做的功一样多
C.物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多
D.物体无论是加速减速还是匀速力F做的功一样多
类型一 对功的概念的理解
F
A
B
F
l
BD
解：
功的公式中的F可以是某个力，也可以是合力。
本题中讨论的是恒力F做的功，与其它力无关，与运动状态也没有关系。
练习1.某人以20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，放手后小车又前进了2.0米才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为（ ）
A.100J B.140J C.60J D.无法确定
A
练习2.（多选）如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成 角的斜向下的推力F的作用下沿水平面向右移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，则在此过程中（ ）
A.摩擦力做的功为-Ff s
B.力F做的功为Fscos
C.合力F做的功为Fssin -Ff s
D.重力做的功为mgs
AC
s
重力不做功
例题2:如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.货物受到的支持力变小
B.货物受到的摩擦力变小
C.货物受到的支持力对货物做负功
D.货物受到的摩擦力对货物做负功
类型二 对功的正负的判断
所以FN减小，Ff增大。
mg
Ff
FN
解：
A
货物所受支持力的方向与瞬时速度方向相同，故FN做正功。
货物所受摩擦力的方向与瞬时速度方向垂直，故Ff不做功。
B
A
F
D
练习3.如图所示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F将B拉着右移，用FT、FAB、FBA分别表示绳子中的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力。则( )
A.F做正功，FAB做负功，FBA做正功，FT不做功
B.F和FBA做正功，FAB和FT做负功
C.F做正功，其他力都不做功
D.F做正功，FAB做负功，FBA和FT都不做功
FAB
FBA
v
练习4.关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A.当作用力做正功时，反作用力一定做负功。
B.当作用力不做功时，反作用力也不做功。
C.作用力与反作用力做的功一定大小相等，且两者的代数和为零。
D.作用力做正功时，反作用力也可以做正功。
D
A错、B错
C错
提示：对于作用力和反作用力做功问题举例时考虑电荷间、磁铁间的作用力做功。
提示：判断力做功不做功，做正功还是负功一定结合物体受力情况和运动方向。
例题3：如图所示，质量为60kg的滑雪运动员，沿倾角为300的斜坡下滑100m，若运动员运动过程中受到的阻力为80N，求这一过程中，运动员所受各力做的功和总功。
类型三 恒力功的计算
重力做功：
解：
mg
FN
Ff
100m
支持力不做功
阻力所做的功：
总功：
W总=WG+W阻+WFf
=22000J
练习5.在北方，小朋友们经常玩拉雪橇的游戏，如图所示，假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为50kg，在与水平面成370角的恒定拉力F=250N的作用下，由静止开始沿水平地面向右移动2s，已知雪橇与地面间的动摩擦因数 =0.2，g取10m/s2。求：(1)2s内力F所做的功；
(2)2s内摩擦力做的功；
(3)2s内合力做的功。
解：
mg
FN
F
Ff
人和雪橇的受力情况如图所示
水平方向，根据F合=ma得：
竖直方向，根据平衡条件得：
根据滑动摩擦力的定义得：
联立①②③得：
代入数据得：
2s内人和雪橇的位移为：
9.在北方，小朋友们经常玩拉雪橇的游戏，如图所示，假设坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为50kg，在与水平面成370角的恒定拉力F=250N的作用下，由静止开始沿水平地面向右移动2s，已知雪橇与地面间的动摩擦因数 =0.2，g取10m/s2。求：
(1)2s内力F所做的功；
(2)2s内摩擦力做的功；
(3)2s内合力做的功。
（1）2s内力F所做的功为：
（2）2s内摩擦力做的功为：
（3）2s内合力做的功为：
第（3）问可以先求合力，然后用公式直接求解合力的功：
解：
例题4：如图所示，人在A点拉着绳通过一个定滑轮吊起质量m=50kg的物体，开始绳与水平方向成60度角，当人匀速提升重物由A点沿水平方向运动l=2m而到达B点时，绳与水平方向呈300角，求人对绳的拉力做了多少功？
类型四 变力功的计算
300
600
B
A
G
G
2m
h
解：
设物体开始时距离滑轮的竖直高度为h，
物体上升的高度为：
人在A点时滑轮右侧绳长为l1
人到B点时滑轮右侧绳长为l2
P
人对绳的拉力做的功为：
求变力做功往往要通过能量转化找突破口。
练习6.静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F的作用下，沿x轴方向运动，拉里F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆，则小物块运动到x0处时拉力F做的功为（ ）
o
x0
x/m
F/N
Fmax
乙
x0
F
o
甲
解：
F-x图像的“面积”等于拉力做的功的大小，
功是力随位移的积累，
C
1.关于功的概念，下列说法正确的是（ ）
A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B.力对物体做功少，说明物体受的力一定小
C.力对物体不做功，说明物体一定无位移
D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的
2.物体受到两个相互垂直的作用而运动。已知力F1做功6J，力F2做功8J，则力F1、F2的合力对物体做功（ ）
A.10J B.14J C.2J D.-2J。
D
B
功是标量，合力做的功等于各力做功的代数和。
巩固练习
3.一物体静止在粗糙水平地面上，现用一个大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后，其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过相同的时间后速度变为2v。对于上述两个过程用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ）
A.WF2 4WF1
?
Wf2 2Wf1
?
B.WF2 4WF1
?
Wf2 = 2Wf1
?
C.WF2 4WF1
Wf2 = 2Wf1
?
D.WF2 4WF1
Wf2 2Wf1
?
C
由题意可知：a2=2a1
所以F2 2F1
?
WF2 4WF1
?
Wf2 = 2Wf1
解：
4、如图所示，三个固定在斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为300，450、600，斜面的表面情况都一样。完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三个斜面的顶部滑到底部的过程中（ ）
A.物体A克服摩擦力做的功最多
B.物体B克服摩擦力做的功最多
C.物体C克服摩擦力做的功最多
D.三物体克服摩擦力做的功一样多
A
300
B
450
C
600
D
mg
Ff
FN
FN=mgcos
克服摩擦力做的功与斜面长度和斜面倾角无关。
解：
5.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1秒内，第2秒内，第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系式正确的是( )
A.W1=W2 = W3
D.W1=W2 W3
?
B.W1 W2 W3
?
?
C.W1 W3 W2
?
?
1
0
v/(ms-2)
t/s
1
2
3
乙
1
0
3
2
F/N
t/s
1
2
3
甲
由乙图可知：第1s内、第2s内、第3s内物体的位移分别为：
由甲图可知：第1s内、第2s内、第3s内物体所受的水平力分别为：
F1=1N，F2=3N，F3=2N
所以W1=0.5J， W2=1.5J， W3=2J
解：
6.两块相同材料的物块A、B放在水平粗糙的地面上，在水平力F作用下一同前进，如图所示，其质量之比mA:mB=2:1，在运动过程中，力F一共对物体做功300J，则A对B的弹力对B所做的功为( )
A.100J B.150J C.300J D.条件不足，无法求出
F
A
B
设A对B的弹力为FAB
设A、B一同前进的加速度为a
对A、B整体：
对物体B：
①
②
由①得：
③
将③代入②得：
④
A
解：
6.如图所示，半径为R的孔径均匀的圆形弯管水平放置，小球在管内以足够大的初速度v0在水平面内做圆周运动，小球与管壁间的动摩擦因数为 。设从开始运动的一周内，小球从A运动到B和从B运动到A摩擦力对小球做的功分别为W1和W2，在这一周内摩擦力做的总功为W3，则下列关系式正确的是( )
C.W3 =0
A.W1 W2
?
B.W1= W2
D.W3 =W1+W2
R
v0
A
B
解：
AD
小球在圆管中运动需要向心力，向心力由外管壁对球的弹力提供。
由A到B的过程中v0比较大，需要的向心力大，弹力大，管壁对小球的摩擦力大。
由A到B摩擦力做的功大于由B到A摩擦力做的功。
A正确
D正确
7.质量为1.5kg的玩具汽车在平直的导轨上运动，其v-t图像如图所示。求：
（1）0~10s内合外力做的功的；
（2）10s~15s内合外力做的功；
（3）15s~25s合外力做的功。
10
0
30
20
v/(m?s2)
t/s
5
10
15
20
25
解：
0~10s小汽车的加速度为:a1=2m/s2
小汽车的合外力:F合1=ma1=1.5×2N=3N
合外力:F合2=ma2=1.5×1N=1.5N
（1）0~10s内合外力做的功
（2）10~15s内合外力做的功等于0
（3）15~25s内加速度a2=1m/s2
合力做功：