20xx人教版高中物理必修2第7章第2節(jié)功word學(xué)案-資料下載頁(yè)
2025-11-10 16:04本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】“你挑著擔(dān)，我牽著馬，迎來(lái)日出，送走晚霞??”這是廣為人知的電視劇《西游記》的。主題歌．你知道嗎？在《西游記》中，沙和尚挑擔(dān)千里，在豎直方向上卻沒(méi)有對(duì)行李做功，而豬。八戒扶師父上馬卻做了功．不必為沙和尚鳴不平，物理學(xué)中的做功是有嚴(yán)格定義的．。1．理解功的概念，知道做功的兩個(gè)要素，認(rèn)識(shí)功與能量變化的關(guān)系．。2．理解W＝Flcosα，會(huì)用其計(jì)算功．。4．初步理解化變力為恒力，處理變力做功的思想．。在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J等于1N的力使物體在力的方。0≤α<π2cosα>0. 由合力與分力的等效替代關(guān)系知，合力與分力做功也是可以等效替代的，因此計(jì)算總功。關(guān)鍵問(wèn)題是要搞清做功的情況，即摩擦力所作用的物體的位移及其“相對(duì)地面”的運(yùn)動(dòng)。手握瓶子使其水平運(yùn)動(dòng)，此時(shí)瓶所受靜摩擦力與移動(dòng)方向垂直，故靜摩擦力對(duì)瓶子不做。B．功是標(biāo)量，正表示外力對(duì)物體做功，不是物體克服外力做功。D．上述三種情況都不可能
【正文】 如圖所示 ， 擺球質(zhì)量為 m， 懸線的長(zhǎng)為 L， 把懸線拉到水平位置后放手 . 設(shè)在擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力 F 阻 的大小不變 ， 求擺球從 A運(yùn)動(dòng)到豎直位置 B 時(shí) ， 重力 mg、繩的拉力 FT、空氣阻力 F 阻 各做了多少功？ 解析： 因?yàn)槔?FT在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ， 始終與運(yùn)動(dòng) 方向垂直 ，故不做功，即 WFT＝ 0 重力在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不變 ， 小球在重力向上的位移為 AB 在豎直方向上的投影 L，所以 WG＝ mgL. 如圖所示 ， F 阻 所做的功就等于每個(gè)小弧段上 F 阻 所做功的代數(shù)和．即 WF 阻 ＝－ (F 阻 Δ x1＋ F阻 Δ x2＋ ?) ＝12F 阻 π mg 做的功為 mgL， 繩子拉力做功為零 ， 空氣阻力所做的功為－12F 阻π L. 答案： WG＝ mgL WFT＝ 0 WF 阻 ＝－ 12F 阻 π L 10． 如圖所示 ， 在恒力 F 的作用下 ， 將質(zhì)量為 m的物體從 A拉至 B， A、 B間距離為 s， 滑輪與物體的高度差為 H， 兩次繩與水平面夾角分別為 α 、 β ， 求：此過(guò)程 F 做了多少功？ 解析： 物體從 A 到 B的過(guò)程中 ， 恒力 F的作用點(diǎn)發(fā)生的位移為 l＝ Hsin α － Hsin β ， 所以力 F 做的功是： W＝ Fl＝ F??? ???Hsin α － Hsin β ＝ FH??? ???1sin α － 1sin β . 答案： FH??? ???1sin α － 1sin β 11． 如圖所示 ， 在光滑水平面上 ， 物體受兩個(gè)相互垂直的大小分別為 F1＝ 3 N 和 F2＝ 4 N的恒力 ， 其合力在水平方向上 ， 從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 10 m， 求： (1)F1和 F2分別對(duì)物體做的功是多少？代數(shù)和為多大？ (2)F1和 F2合力為多大？合力做功是多少？ 解析： (1)力 F1做的功 W1＝ F1lcos θ 1＝ 310 332＋ 42 J＝ 18 J. 力 F2做的功 W2＝ F2lcosθ 2＝ 410 432＋ 42 J＝ 32 J. W1與 W2的代數(shù)和 W＝ W1＋ W2＝ 18 J＋ 32 J＝ 50 J. (2)F1與 F2的合力 F＝ F21＋ F22＝ 32＋ 42N＝ 5 N， 合力 F 做的功 W′ ＝ Fl＝ 510 J＝ 50 J. 答案： (1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J 12． 如圖所示 ， 一質(zhì)量 m＝ kg 的物體 ， 由高 h＝ m， 傾角 θ ＝ 53176。 的固定斜面頂端滑到底端．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ＝ (g 取 10 m/s2)． 解析： 如圖所示 ， 物體所受的合外力為 F 合 ＝ mgsin θ － Ff＝ mgsin θ － μ mgcos θ ＝ 10 (－ )N＝ N， 物體的位移為 l＝ h/sin θ ＝ ＝ m． 故物體受合外力做的功為 W 總 ＝ F 合 l＝ J＝ 68 J. 答案： 68 J
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