7.2功学案
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2功
[学习目标]
明确功的要素
明确正负功的含义
会求力的功
复习旧知识
功:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段 ,这个力对物体做了功。如:起重机提起货物时,货物受到了起重机钢绳 作用发生一段 ,钢绳的拉力对货物做了功;机车牵引列车前进,列车受到机车的牵引力作用发生 ,牵引力对列车做了功。
分析:A、举重运动员在举起杠铃后稳定的3s时间里内举重运动员做不做功?
B、小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力做不做功?重力做不做功?
一、做功的两个必不可缺少的因素:---------------------------
二、功的计算
1如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢?
2如果力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?
理解:力对物体做的功,等于力的 ,位移的 ,力和位移 的余弦三者的乘积。 2、单位J
国际单位制(SI制):功的单位是 ,简称 ,符号
1焦耳就是 N的力使物体在力的方向上发生 m位移所做的功。
1J=1N×1m=1N·m
三、正功和负功理解
1通过上边的学习,我们已明确了力F和位移s之间的夹角,并且知道了它的取值范围是0°≤α≤180°。那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功示意图,并加以讨论。
练:下列情况下力对物体做正功还是负功?
2功有正负,它是矢量吗?
3正负号表示大小吗? +5J的功与-7J的功,哪个功多?
力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?结合生活实际,举例说明。
一个力对物体做负功,往往说成 这两种说法在意义上是等同的。
四、对功的进一步理解
刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法,而物体所受到的力往往不只一个,那么,如何求解这几个力对物体所做的功呢?
例题分析 一个质量m=150Kg的雪橇,受到与水平方向成37o角斜向上的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离L=5m,物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N,求外力对物体所做的总功。
解法一、先求各力的功,再求功的代数和。
解法二、先求合力,再求总功。
方法总结:求几个力的合力做功,可以
也可以
课堂小结:
S
S S F
S F
F
S F
S
当堂检测
1、关于功的论述,下列说法正确的是( )
A、凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功
B、凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功
C、只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功
D、只要物体受力,又在力的方向上发生位移,则一定有力对物体做功
2下述说法正确的是 ( )
A、力越大,位移越大,做的功就越多
B、功的大小由力的大小和位移的大小决定
C、如果力的方向跟物体运动的方向相同,功就等于力的大小和位移大小的乘积
D、力很大,位移很大,这个力所作的功可能等于0
3如图所示两物体与水平地面间摩擦系数相同,它们的质量相等,在甲图用力F1拉物体,在乙图用力F2推物体,两种情况下两物体都作匀速运动,经相同位移,则比较两种情况下合力所做的功,那么正确答案又是哪一个?( )
A.W1=W2 B.W1>W2 C.W1<W2 D.无法比较
4两个互相垂直的力F1和F2作用在物体上,使物体运动,若物体通过一段位移时,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则F1与F2的合力对物体做功为( )
A 7J B 1J C 5J D 3.5J
课后巩固 1绳子的一端固定,另一端系一个物体,当它做稳定的圆锥摆运动时( )
A. 重力对物体做功,绳子的拉力不做功 。
B. 重力对物体不做功,绳子的拉力做功。
C. 重力和拉力都对物体做功。
D. 重力和拉力都对物体不做功。
2.一物体在力F作用下,在粗糙水平桌面上运动,下列说法正确的是:( )
A.如果物体作匀加速运动,F一定对物体做正功。
B.如果物体作匀减速运动,F一定对物体做负功。
C.如果物体作匀减速运动,F可能对物体做正功。
D.如果物体作匀减速运动,F可能对物体不做功。
3.关于力对物体做功,下列说法正确的是( )
A.重力对物体做功与物体运动的路径无关,只与始末位置有关。
B.合外力对物体不做功,物体必定做匀速直线运动。
C.作用力与反作用力在相同时间内所做的功一定大小相等,一正一负。
D.滑动摩擦力对物体一定做负功。
4.如图小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )
A.垂直于接触面,做功为零。 B.垂直于接触面,做功不为零。
C.不垂直于接触面,做功为零。 D.不垂直于接触面,做功不为零。
5.质量为m的物体,沿水平面滑动了s的距离,则它作功的情况正确的说法( )
A.重力做正功,支持力做负功。 B.重力做负功,支持力做正功。
C.重力和支持力都做正功,大小为mgS。 D.重力和支持力对物体都不做功。