2022-2023學(xué)年高一物理同步講義（人教 ）8.1功和功率（第一課時 功）（學(xué)生版）

第八章機械能守恒定律第1課功和功率第一課時功目標導(dǎo)航目標導(dǎo)航課程標準核心素養(yǎng)1.掌握功的公式W＝Flcosα及公式的適用范圍.2.理解正、負功的概念，會用功的公式進行計算．1、物理觀念：功、正功、負功、總功、合力的功。2、科學(xué)思維：求總功的方法。3、科學(xué)探究：正負功與力和位移夾角的關(guān)系。4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：生活中常見的功的計算。知識精講知識精講知識點01功1．定義：力對物體所做的功，等于、、這三者的乘積．2．公式：W＝.3．功是標(選填“矢”或“標”)量．在國際單位制中，功的單位是，符號是J.【即學(xué)即練1】關(guān)于功的概念，以下說法正確的是（）A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．功有正、負之分，若某個力對物體做負功，表明這個力對該物體的運動起阻礙作用C．若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移D．某物體通過一段位移，作用在該物體上的力一定都做功知識點02正功和負功1．正功和負功的判斷由W＝Flcosα可知(1)當(dāng)α＝eq\f(π,2)時，W＝0，力F對物體(填“做正功”“做負功”或“不做功”)．(2)當(dāng)0≤α＜eq\f(π,2)時，W＞0，力F對物體(填“做正功”“做負功”或“不做功”)．(3)當(dāng)eq\f(π,2)＜α≤π時，W＜0，力F對物體(填“做正功”“做負功”或“不做功”)．【即學(xué)即練2】關(guān)于功的表述，正確的是（）A．功的正負表示大小B．做功的大小與參照系的選取無關(guān)C．一個力對物體做負功，則該力一定阻礙物體運動D．作用力做正功時，反作用力一定做負功。知識點03總功總功的計算當(dāng)一個物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功等于：(1)各個力分別對物體所做功的．(2)幾個力的對物體所做的功．【即學(xué)即練3】如圖所示，質(zhì)量m＝50kg的滑雪運動員從高度h＝30m的坡頂由靜止下滑，斜坡的sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，裝備質(zhì)量不計)(1)滑雪運動員所受的重力對他做了多少功？(2)各力對運動員做的總功是多少？能力拓展能力拓展考法01對功的理解1．做功的兩個條件：力和物體在力的方向上發(fā)生位移，其中位移是物體相對地面的位移．2．功是過程量，公式W＝Flcosα適用于恒力做功．3．功是標量，沒有方向，但是有正負．4．功是一個過程量，描述的是力在物體沿力的方向發(fā)生位移的過程中的積累效應(yīng)．【典例1】下列有關(guān)力對物體做功的說法正確的是()A．靜摩擦力一定不做功B．如果外力對物體做功為零，則物體一定處于靜止狀態(tài)C．物體受到的外力越大則外力對物體所做的功越大D．物體在運動過程中，若受力的方向總是垂直于速度的方向，則此力不做功考法02正、負功的理解1．功是標量(1)功是標量．功的正、負并不表示功的方向，而是表示動力做功還是阻力做功．(2)一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個力做功．2．判斷功的正、負的方法(1)根據(jù)力F與物體位移l的夾角α判斷——常用于恒力做功的情形．(2)根據(jù)力與物體瞬時速度的夾角θ判斷——常用于曲線運動的情形．如圖所示：①若夾角θ是銳角，力做正功；②若夾角θ是鈍角，力做負功；③若夾角θ是直角，力不做功．【典例2】(多選)下列說法正確的是()A．－10J的功大于＋5J的功B．功是標量，正、負表示外力對物體做功還是物體克服外力做功C．一個力對物體做負功，則說明這個力一定阻礙物體的運動D．功是矢量，正、負表示方向考法03總功的計算總功的計算當(dāng)物體在多個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，合力對物體所做的功等于各分力對物體做功的代數(shù)和．故計算合力的功有以下兩種方法：(1)先由W＝Flcosα計算各個力對物體所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代數(shù)和，即W合＝W1＋W2＋W3＋….(2)先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合lcosα計算總功，此時α為F合的方向與l的方向間的夾角．【典例3】一個質(zhì)量m＝150kg的物體，受到與水平方向成θ＝37°角斜向左上方的500N的拉力F作用，在水平地面上移動的距離l＝5m(如圖所示)．物體與地面間的滑動摩擦力Ff＝100N，sin37°＝0.6，cos37°＝0.7求：(1)力F對物體所做的功；(2)摩擦力對物體所做的功；(3)求合外力對物體所做的總功．分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．如圖所示，在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下，物體m1和m2沿水平方向移動了相同的距離。已知質(zhì)量m1<m2，F(xiàn)1做的功為W1，F(xiàn)2做的功為W2，則（）A．W1>W2 B．W1<W2 C．W1=W2 D．無法確定2.如圖所示，質(zhì)量為m的小物體，從高為h、底邊長為L的固定粗糙斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，在物體從斜面頂端滑至斜面底端的過程中，摩擦力所做的功為（）A．－μmg B．－C．－μmgL D．－μmg3．如圖所示，一根繩子繞過滑輪（大小、摩擦均不計），繩的一端拴一質(zhì)量為的物體，另一側(cè)沿豎直方向的繩被人拉住。若人的手到滑輪最高點的距離為4m，拉住繩子前進3m，使物體勻速上升，取10m/s2。則人拉繩所做的功為（）A．500J B．300J C．100J D．50J4.在光滑水平面上，t=0時開始用水平恒力F拉一物體，物體從靜止開始運動。在0～t0時間內(nèi)F做功為W1，在t0～2t0時間內(nèi)F做功為W2，則W2：W1為（）A．1 B．2 C．3 D．45．在水平面上，有一彎曲的槽道弧AB，槽道由半徑分別為和R的兩個半圓構(gòu)成（如圖所示），現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點沿滑槽道拉至B點，若拉力F的方向時時刻刻均與小球運動方向一致，則此過程中拉力所做的功為（）A．0 B．FRC．πFR D．2πFR6.如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上行駛。貨箱中石塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，在貨車以加速度a加速運動位移x的過程中，下列說法正確的是（）A．石塊B所受合力大小為mgB．石塊B所受合力大小為maC．周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力做功為mgxD．周圍與石塊B接觸的物體對它的作用力的合力做功為題組B能力提升練7.（多選）一物體在水平恒力F的作用下沿水平面運動，撤去F后物體在摩擦力f的作用下減速到靜止，其v-t圖像如圖所示。則下列說法正確的是（）A．0~t0內(nèi)F、f做功大小之比為3：1B．0~t0內(nèi)F、f做功大小之比為1：1C．0~3t0內(nèi)F、f做功大小之比為3：1D．0~3t0內(nèi)F、f做功大小之比為1：18.（多選）如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為的汽車，車廂中有一質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是（）A．人對車的推力F做的功為FL B．車對人做的功為maLC．車對人的摩擦力做的功為 D．車對人的作用力大小為ma9．(多選)如圖所示，人站在自動扶梯上相對扶梯不動，隨扶梯向上勻速運動，下列說法正確的是()A．重力對人做負功B．摩擦力對人做正功C．支持力對人做正功D．合力對人做功為零10.如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面體上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)使斜面體水平向左勻速運動距離l，物體始終與斜面體保持相對靜止，重力加速度為g.則在斜面體水平向左勻速運動距離l的過程中()A．摩擦力對物體做的功為－μmglcosθB．斜面體對物體的支持力做的功為mglsinθcos2θC．重力對物體做的功為mglD．斜面體對物體做的功為零題組C培優(yōu)拔尖練11．(多選)質(zhì)量為m＝2kg的物體沿水平面向右做直線運動，t＝0時刻受到一個水平向左的恒力F的作用，如圖甲所示，取水平向右為正方向，此物體的v－t圖像如圖乙所示，g取10m/s2，則()A．物體與水