高中物理必修2人教版7.2功（共31张ppt）

(共31张PPT)
一.功的概念
1.定义：
物体受到力的作用，并在力方向上发生
一段位移，就说力对物体做了功.
2、做功的两个必要条件：
力和物体在力的方向上通过的位移。
3、功的物理意义（功能关系）：
功是能量的转化的量度。
二、功的计算：
1.
功的基本公式：W=Fscosθ
0≤θ＜
90°力F对物体做正功,
θ=
90°力F对物体不做功,
90°＜
θ≤180°力F对物体做负功。
说明：
（1）
F
S
F2
F
S
S1
S2
F1
а
W1=F1Scos900
W2=F2Scos00
W=W1+W2=FScos
а
（2）公式只适用于恒力做功
（3）
F和S是对应同一个物体的
（4）某力做的功仅由F、S和?决定,
与其它力是
否存在以及物体的
运动情况都无关。
2、对“负功”的理解:
物体克服阻力做功。
例2、分别讨论地面光滑和
粗糙时重力、支持力
对物块做功的情况。
h
A
B
θ
m
如果变力做功如何求？
例1.放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以6m/s的速度匀速移动4s，则拉力共做了
的
功，摩擦阻力对物体做了
的功.
例3、一辆马车在力F=100N的作用下绕半径为50m的圆形轨道做匀速圆周运动，当车运动一周回到原位置时，车子克服阻力所做的功为多少？
解：
阻力的方向时刻在变，是变力做功的问题，不能直接由功的公式计算。
采用微元法解之，将圆分成很多很多小段，在这些小段中，力可以看作恒力，于是
Wf
=
–
fΔs1
–
fΔs2
–
fΔs3
–
fΔs4
–
fΔs5
–
……
=
–
fs=
–
Fs
=
–
100×2πR=
–
3.14
×104
J
W克=
–
Wf=
3.14
×104
J
练习.
挂在竖直墙上的画长1.8m，画面质量为100g，下面画轴质量为200g，今将它沿墙缓慢卷起，需做
J的功.(g取10m/s2)
解：W=
mg
×1/2
×
h+Mgh=0.9+3.6
=
4.5
J
4.
5
例5.如图示，板长为L，板的B端放有质量为m的小物体，物体与板的动摩擦因素为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体与板保持相对静止，则这个过程中（
）
A.
摩擦力对P做功为
μmgLcosα(1-cosα)
B.
摩擦力对P做功为mgLsinα(1-cosα)
C.
弹力对P做功为mgLcosαsinα
D.
板对P做功为mgLsinα
P
B
A
P
L
α
D
mg
f
N
3.
有以下几种情况，关于力F做功多少的判定：
①水平推力F推一质量为m的物体在光滑的水平面上前进s
②水平推力F推一质量为m的物体在粗糙的水平面上前进s
③与水平面成60°角斜向上拉力F拉一质量为m的物体在光
滑的水平面上前进2s
④与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑的斜面
上前进s
A
②做功最多
B
④做功最多
C
①做功最多
D四种情况做功相等
3.
有以下几种情况，关于力F做功多少的判定：
①水平推力F推一质量为m的物体在光滑的水平面上前进s
②水平推力F推一质量为m的物体在粗糙的水平面上前进s
③与水平面成60°角斜向上拉力F拉一质量为m的物体在光
滑的水平面上前进2s
④与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑的斜面
上前进s
A
②做功最多
B
④做功最多
C
①做功最多
D四种情况做功相等
例题：
起重机把重为1000牛的货物竖直提高２米后，又沿水平方向移动１米．起重机钢绳拉力做了　　功？
A.1000焦耳　　Ｂ．2000焦耳
Ｃ．3000焦耳　　Ｄ．不能确定
返回
例：特殊的变力做功
一质量为m的小球在细绳的作用下在水平面上做圆周运动，圆的半径为r，球与水平面间的动摩擦因数为
,分别求小球转一周，拉力F和摩擦力做的功。？
2、人造卫星在半径为1.0×107m的圆形轨道上受到地球的引力是4.0
×
104N，卫星每绕地球运动一周，地球引力对卫星做多少功？
返回
答：地球引力对卫星做的功为零。
5、质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移s的过程中(　　)
A.重力对物体做功mgs
B.重力对物体做功mgssin?
C.支持力对物体做功mgscos?
D.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin?
课堂练习
B
6、如下图所示，物体的质量为m=2kg,滑轮的质量和阻力不计，今用一竖直向上的力F=12N向上拉，使物体匀速上升h=4m的高度，则在此过程中拉力所做的功是多少？
(取g=10m/s2)
课堂练习
要点：l为F的作用点发生的位移
方法二：等效法
课堂练习
关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是(
　)
A、滑动摩擦力总是做负功
B、滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
C、静摩擦力对物体一定做负功
D、静摩擦力对物体总是做正功
B
滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功、做负功、甚至不做功（会举例说明）
4、作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗?
S
N
S
N
作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反
课堂讨论
课堂讨论
F
A
B
3、静摩擦力一定不做功吗?
A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功W=-fS
静摩擦力对Ｂ做正功Ｗ＝fS
一对静摩擦力作功之和必定为零
7、如图，一根绳子绕过高4m的滑轮（大小、摩擦均不计），绳的一端拴一质量为10kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住．若人拉住绳子前进3m，使物体匀速上升，则人拉绳所做的功为
A．500J
　　　
B．300J
　
C．100J
　　　
D．50J
课堂练习
C
等效法：化变力做功为恒力做功
把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f,
则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（　　　）
A、重力所做的功为零　　
B、重力所做的功为2mgh
C、空气阻力做的功为零
　
D、空气阻力做的功为-2fh
课堂练习　　　（类似P5考题8）
AD
空气阻力做的功在数值上等于阻力与全程物体路程的乘积
1、在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？
S
FN
mg
课堂讨论
结论：
1、重力对物体做正功
2、支持力对物体做负功
把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f,
则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（　　　）
A、重力所做的功为零　　
B、重力所做的功为2mgh
C、空气阻力做的功为零
　
D、空气阻力做的功为-2fh
课堂练习　　　（类似P5考题8）
AD
空气阻力做的功在数值上等于阻力与全程物体路程的乘积
例、如图所示，质量为m的物块静止在倾角为α的斜面上，随斜面缓慢向右匀速移动，在这一过程中（
）
A、静摩擦力对物体做了正功
B、支持力对物体做了负功
C、重力对物体做了正功
D、没有任何力对物体做功
G
FN
S
f
FN
G
f
α
α
A
B
4．起重机以a=1m／s2的加速度，将重G=104
N的货物由静止匀加速向上提升。那么，在1s内起重机对货物做的功是(g=10m／s2)(
　)
A.500J；
B.5000J；
C.4500J；
D.5500J；
9．一个人从深4m的井中打了一桶水，总质量1kg，提上来后，水平前进了12m，又下到6m深的地下室中，问：整个过程人对桶所做的功——重力所做的功——。（g=10m/s2
）
2、人造卫星在半径为1.0×107m的圆形轨道上受到地球的引力是4.0
×
104N，卫星每绕地球运动一周，地球引力对卫星做多少功？
返回
答：地球引力对卫星做的功为零。
返回
例：特殊的变力做功
一质量为m的小球在细绳的作用下在水平面上做圆周运动，圆的半径为r，球与水平面间的动摩擦因数为
,分别求小球转一周，拉力F和摩擦力做的功。？
7、如图，一根绳子绕过高4m的滑轮（大小、摩擦均不计），绳的一端拴一质量为10kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住．若人拉住绳子前进3m，使物体匀速上升，则人拉绳所做的功为
A．500J
　　　
B．300J
　
C．100J
　　　
D．50J
课堂练习
C
等效法：化变力做功为恒力做功
1、在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？
S
FN
mg
课堂讨论
结论：
1、重力对物体做正功
2、支持力对物体做负功
v0
v0
m
2、滑动摩擦力一定做负功吗?
M
SM
Sm
M
v0
m
滑动摩擦力f对m做负功
W1=-
f
Sm
滑动摩擦力f对Ｍ做正功
W2=
f
SM
一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为负功
滑动摩擦力对滑块做负功
滑动摩擦力对桌不做功
滑动摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
课堂讨论
课堂讨论
F
A
B
3、静摩擦力一定不做功吗?
A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功W=-fS
静摩擦力对Ｂ做正功Ｗ＝fS
一对静摩擦力作功之和必定为零
课堂练习
关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是(
　)
A、滑动摩擦力总是做负功
B、滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
C、静摩擦力对物体一定做负功
D、静摩擦力对物体总是做正功
B
滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功、做负功、甚至不做功（会举例说明）
4、作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗?
S
N
S
N
作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反
课堂讨论