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1.明白不做功的三种情况A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”.B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.2.在分析做功情况时还应注意以下几点A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs.3.注意事项一A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.B.F与s的方向应在同一直线上 (比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)C.做功的多少,由W＝Fs决定,而与物体的运动形式无关.4.注意事项二A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.B.由P＝W/t变形为P＝F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系5.功的原理使用任何机械都不省功.A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W人对机械＝W机械对物体＝W手或 W总＝W有.B.对于实际机械:W人对机械(W总)>W机械对物体(W有)或W总＝W有＋W额.6.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.A.有用功(W有) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).求有用功W有,要看使用机械的目的.①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W有＝Gh；②对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有＝f阻s物.B.总功 (W总) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W总＝Fs.(F为直接作用在机械上的力)C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额＝G轮h.7.计算机械效率的各种变形式.A.在竖直方向上提升物体,η＝＝＝＝ (对于杠杆:n＝s/h＝；对于滑轮组:n＝s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度)注:若只计动滑轮的重,则F＝(G+G轮)/n,机械效率η还可等于,即η＝ .B.在水平方向上拉动物体,η＝＝ (s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离)8.如何提高机械效率?由η＝＝可知:A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率.B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高.总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.C.注意事项①机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.一、计算题(本题包含24小题，每题？分，共？分)1．(05南宁市)一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。
机械能守恒条件的判定方法及注意事项王 佃 彬（河北省唐山市丰南区第一中学 063300）机械能守恒定律是高中物理中的一个重要守恒定律，是高考的重点内容，考查的特点是应用范围广，能力要求高，而灵活应用机械能守恒定律解题的前提是如何判断物体或系统是否满足守恒定律。
一．判定方法：1.用做功判定：⑴对物体：机械能守恒的条件是只有重力对 物体做功。
⑵对系统：机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力对物体做功。
例1.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图1所示，在A 点，物体开始与弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹回。
下列说法中正确的是：A .物体与弹簧作用过程中，物体的机械能守恒；B .物体与弹簧作用过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒；C .物体从A 下降到B 的过程中，物体的动能和重力势能之和不断减小； .D 物体从A 下降到B 的过程中，物体的动能不断减小。
解析：物体与弹簧作用过程中，由于弹簧弹力对物体做功，所以物体的机械能不守恒，A错。
在该过程中，对物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力对系统做功，所以系统机械能守恒，B 正确。
物体从A 下降到B 的过程中，物体的机械能（动能和重力势能之和）减小量转化为弹簧的弹性势能，C 正确。
当物体受力平衡（弹簧弹力和物体重力大小相等）时，动能最大，所以从从A 下降到B 的过程中，物体的动能先增大后减小，D 错。
答案：B 、C 。
2.用能量转化判定：若组成系统的物体间只有动能和重力势能（或弹性势能）相互转化，系统跟外界没有发生机械能转变成其他形式的能，系统的机械能守恒。
例2.如图2所示，一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L 栓有小球的细绳，小球由和悬点在同一水平面处释放（绳刚拉直），小球在下摆过程中，不计一切阻力，下列说法正确的是：A .小球机械能守恒；B .小球机械能减小；C .小球和小车的总机械能守恒； .D 小球和小车的总机械能减小。
11.1 怎样才叫做功知识点一功1.功的概念：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
2.做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
3.不做功的三种情况：(1)“不劳无功” (F=0 N)：物体没有受到力的作用，由于惯性通过了一段距离，没有力做功.例如踢出去的足球在地面上滚动了一段距离，此时脚不再对足球施加力的作用，故运动员不再对足球做功。
(2)“劳而无功”(s=0 m)：物体受到力的作用，但没有移动距离，这时力对物体没有做功。
例如举重运动员举着杠铃不动。
(3)“垂直无功”（F⊥S）：物体受到力的作用，也移动了距离，但移动的方向与力的方向垂直，这个力不做功。
例如提着水桶水平前进。
温馨提示：阻力和物体的运动方向相反，其作用是阻碍了物体的运动，我们说物体克服阻力做了功。
比如竖直向上抛出的篮球，在上升过程中篮球克服重力做功。
例1 如图所示的情景中，关于力对杯子做功的描述正确的是( )A.用力推杯子，杯子没动，B.托着杯子长时间不动，推力对杯子做功了托力对杯子做功了C.托着杯子水平向右移动，D.托着杯子竖直向上移动，托力对杯子做功了托力对杯子做功了知识点二功的计算1.功的计算：力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.即：功=力×距离。
2.计算表达式：如果用W 表示功，F 表示力，s 表示物体在力的方向上移动的距离，表达式为：W =Fs 。
3.功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛(N)，距离的单位是米(m)，功的单位是牛·米(N·m)。
功的单位有一个专门的名称叫做焦耳，符号为J.这是为了纪念英国物理学家焦耳而命名的。
1 J=1 N·m 。
例2 如图所示，冰壶从出发点A 被运动员推着运动6 m 后，在B 点被推出，沿冰道运动30 m 到O 点停下来。
被推出去的冰壶停下来，是由于 ；从A 点到O 点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10 N ，运动员对冰壶做的功是 J 。
![力对物体做功情况[下学期]--旧人教版](https://img.taocdn.com/s1/m/4e90dcc933d4b14e85246836.png)
易错点11 功、功率、动能定理及其应用易错总结1.选取不同的参考系时,物体产生的位移可能不同,用公式求出的功就存在不确定性。
因此在高中阶段计算功时,一般以地面为参考系。
2.判断力对物体是否做功时,不仅要看力和位移,还要注意力与位移之间的夹角,小于900做正功,大于90°做负功。
（3.计算某个力的功时,要注意这个力是否始终作用在物体上,也就是说要注意力和位移的同时性。
4.能量是标量,动能只有正值没有负值,最小值为零。
5.重力势能具有相对性,是因为高度具有相对性,因此零势能面的选择尤为重要。
6.势能的正、负不表示方向,只表示大小。
7.比较两物体势能大小时必须选同一零势能面。
8.物体势能大小与零势能面的选取有关,但两位置的势能之差与零势能面的选取无关。
9.重力做功与路径无关,只与始末位置有关。
10.求合力的总功时要注意各个功的正负,进行代数求和。
11.功能变化量一定是末动能减初动能。
12.要严格按动能定理的一般表达形式列方程,即等号的一边是合力的总功,另一边是动能变化量(末减初）13.为了忽略空气阻力.在描述对物体的要求时应该说“质量大,体积小”.即较小的大密度重物，不能只说成“密度大”。
14.用自由落体法验证机械能守恒定律实验中来瞬时速度要用纸带来求,而不能由gh v 2 来求。
15.功率表示的是做功的快慢,而不是做功的多少。
16.汽车的额定功率是其正常工作时的最大功率，实际功率可以小于或等于额定功率。
17.功率和效率是两个不同的概念,二者无必然的联系,功率大的效率不一定高,效率高的功率也不一定大。
(效率一定小于100%)18.在计算汽车匀加速运动可维持的时同时,如果用汽车在水平路门上的最大速度除以加速度这种方法即认为汽车可以一直保持匀加速直至达到最大速度的观点,是错误的。
因为有额定功率限制,功率不能无限增大;实际上当汽车匀加速运动达最大功率时,牵引力开始减小,做加速度减小的加速运动,直到牵引力等于阻力,达到最大速度。
热传递和做功的判断技巧
热传递和做功是热力学中的两个重要概念，能够帮助我们理解热力学系统的能量转移过程。
在实际应用中，我们需要准确地判断一个过程是热传递还是做功，以便正确地分析和计算系统的能量变化。
热传递是指热量从高温物体流向低温物体的过程。
通常情况下，热传递是由于两个物体之间的温度差异而导致的，从而使热量从高温物体向低温物体传递。
热传递可以通过传导、对流和辐射等不同的方式进行。
做功是指外界对系统做功，从而使系统的内能发生变化的过程。
例如，在压缩气体的过程中，外界对气体做功，使气体的内能增加，压强和温度也随之增加。
做功是由于外界对系统施加了一个力，从而使系统的体积发生变化而导致的。
判断一个过程是热传递还是做功需要注意以下几点：
1. 考虑系统的能量变化方向。
如果能量从外界流入系统，则是做功；如果能量从系统流出，则是热传递。
2. 考虑系统的体积变化。
如果系统的体积发生变化，则是做功；如果系统的体积没有发生变化，则是热传递。
3. 考虑系统的温度变化。
如果系统的温度发生变化，则可能是热传
递或做功。
当外界对系统施加的力和系统内能的变化方向相反时，可能发生热传递；当外界对系统施加的力和系统内能的变化方向相同时，则是做功。
总之，热传递和做功是热力学中的两个重要概念，需要根据实际情况准确判断一个过程是热传递还是做功，以便进行正确的分析和计算。
判断力是否做功及做正、负功的方法
1．看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形．
2．看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形．
3．根据动能的变化：动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系，即W合＝ΔE k，当动能增加时合外力做正功；当动能减少时合外力做负功．
例题
1.如图1所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()
图1
A．支持力一定做正功
B．摩擦力一定做正功
C．摩擦力可能不做功
D．摩擦力可能做负功
答案B
解析支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功．而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰好为零，物体只受重力和支持力，如图所示，此时加速度a＝g tan θ，当a>g tan θ时，摩擦力沿斜面向下，摩擦力与位移夹角小于90°，则做正功；当a<g tan θ时，摩擦力沿斜面向上，摩擦力与位移夹角大于90°，则做负功．综上所述，B选项是错误的．
2．以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为()
A．0 B．－Fh
C．Fh D．－2Fh
答案D
解析阻力与小球速度方向始终相反，故阻力一直做负功，W＝－Fh＋(－Fh)＝－2Fh，D 选项正确．。
1．不做功的三种情况(1)物体受到力的作用，但没有移动的位移．(2)物体没受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离．(3)物体受到力的作用，同时也移动了一段距离，但距离与力的方向垂直．2．运用公式W＝Fs 时注意(1)F 是作用在物体上的力，s 必须是在F 的方向上通过的距离(2)计算时单位要统一，F 的单位是“N”，s 的单位是“m”，W 的单位是“J”．(3)如果力的方向与物体移动的方向相反，则这个力做了负功，或者说物体克服这个力做了功．支点(o)：杠杆绕着转动的点动力(F1)：促使杠杆转动的力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
1 力臂是一定在杠杆上吗？2 杠杆是否都是直的？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？归纳：一找支点二画线，三连距离四标签。
画力臂的方法是：（1）辨认杠杆，找出支点、动力和阻力；（2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线．（3）从支点作出到力的作用线的垂直线。
(4)用大括号将力臂括上，并标上符号。
画出图中各力的力臂杠杆的平衡：是指杠杆在动力和阻力作用下，保持静止状态或匀速转动状态。
结论：杠杆的平衡条件：动力X 动力臂＝阻力X 阻力臂用字母表示为当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是______。
杠杆的分类⑴动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆⑵动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆⑶动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆三类杠杆的特点（1）省力杠杆：l1>l2，则F1<F2，使用这类杠杆，可以省力，但费距离。
（2）费力杠杆：l1<l2，则F1>F2，使用这类杠杆，虽然费力，但可以省距离。
（3）等臂杠杆：l1=l2，则F1=F2，使用这类杠杆，既不能省力，也不能省距离。
怎样判断物体是否做功
功的概念是物理学中最重要的概念之一。
学习本节课的关键点是判断是否做功，这需要通过分析大量实例来练习，明确做功必须具备的两个条件。
弄清了这些，功的计算就非常简单了。
力学中所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。
所谓必要因素，就是说这两个因素缺一不可。
所以判断一个力是否做了功，必须从这两个方面考虑。
判断物体是否做功要注意下面几点：
1、作用在物体上的力是否使物体在力的方向上移动了距离。
如果有力作用在物体上，但物体没有移动，即F≠0，s=0，则W=Fs=0，不做功。
例如：推一辆陷在泥泞中的轿车却没有推动。
这个例子中虽然有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上通过一段距离，力学里就说没有做功，这是“劳而无功”。
2、物体移动的某段距离是否受到了力的作用。
如果没有力作用在物体上，但物体由于二惯性运动，即F=0，s≠0，则W=Fs=0，不做功。
例如：一在光滑的水平地面上滑动的铅球，是由于惯性而运动，虽然在水平方向上通过了距离，但并没有水平方向的力作用于它，所以没有什么力做功，这是“不劳无功”。
3、物体移动的距离是否在力的方向上。
如果有力作用在物体上，而且物体也运动了，但物体运动的方向和受到的力的方向垂直，即物体在力的方向上没有移动距离，即F≠0，s=0，则W=Fs=0，不做功。
例如：人手提水桶在水平路上行走，水桶沿水平方向向前运动，这时人对水桶的力是竖直向上的，而水桶移动的距离是水平的，并没有向上移动，在力的方向上也没有移动距离，也是“劳而无功”。
