第五章 机械能及其守恒定律5-3

f
mg
mg
f
h
例3：倾角为370的斜面固定在水平地面上，总长度为 10m，质量m=1kg的物体以v0=5m/s的初速度从斜面 中点处滑上斜面，已知物体和斜面的摩擦因数为0.5， 求物体运动到斜面底端的过程中，滑动摩擦力做的 功。（取g=10m/s2）
例4、物体质量m=2kg放在水平地面上，已知物 体与地面间的动摩擦因数为0.5，在水平地面 上受到与水平面成37o角斜向上的拉力F=20N 作用，经过5s后撤去F，物体运动一段时间 后停止，求整个过程中摩擦力做功？
Does he/she have……? Yes,he/she does. /dQ z/ No,he/she doesn`t. /dQ zn t/
He/she has…… /hA z/
/`rA kI t/ baseball bat
tennis racket
/bA t/
用 have or has 填空。 第三人称单数用has，非第三人称单数和复数用have.
第五章 机械能及其守恒定律
第2节 功(Work)
回忆初中知识： 做功的两个必要因素：
{力 物体在力的方向上通过一定的距离
发生位移
公式: W= Fl 功的单位: 焦耳 符号: J
如图,物块在水平拉力F作用下发生位移l
FN
f
F
l
F
mg
拉力F 做功 W= Fl 重力mg 不做功 支持力FN不做功
回忆初中知识： 做功的两个必要因素：
WF F l cos 0 2.4104 J
Wf f l cos180 2103J
f
x
v0t
1 2
at
2
y
x
FN a F

答案 D
5. 伽利略曾设计如图所示的 一个实验， 将摆球拉至 M 点放开， 摆球会达到同一水平高度上的 N 点．如果在 E 或 F 处钉上钉子， 摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点； 反过来，如果 让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的 M 点． 这个实验可以说明， 物体由静止开始沿不同倾角的光滑 斜面 (或弧线 )下滑时，其末速度的大小( )
A．小球从 A 运动到 C 过程中机械能守恒 B． 小球从 A 运动到 B 过程和从 B 到 C 过程中机械能 守恒 C．小球从 B 到 C 过程中机械能不守恒 D．小球在 C 点机械能比在 A 点机械能少
[解析 ] 在小球从 A 到 B 运动过程中， 只有重力对物体 做功，机械能守恒，而从 B 到 C 过程中，虽然小球除受重 力外还受到绳子的拉力， 但拉力始终垂直于运动方向，不做 功，机械能也是守恒的．当小球刚下落到 B 点时，绳子突 然被拉紧， 物体沿着绳子方向的速度立即减小为零， 动能有 所损失，故机械能不再守恒．
题型三
多物体组成的系统机械能守恒定律的应用
【例 3】轻杆 AB 长 2L，A 端连在固定轴上，B 端固定 一个质量为 2m 的小球，中点 C 固定一个质量为 m 的小 球．AB 杆可以绕 A 端在竖直平面内自由转动．现将杆置于 水平位置，如图所示，然后由静止释放，不计各处摩擦力与 空气阻力，试求：
上抛出，初速度与水平方向夹角为 30° ，求小球离地面 5m 高时的速度大小 (不计空气阻力 )．
[解析 ]
这题似乎是一个斜向上抛问题，超出中学物
理大纲要求，但考虑到小球只受重力作用，满足机械能守 恒的条件，故可用机械能守恒定律直接求解． 设地面重力势能为零，则有 1 2 1 mv 0＝ mgh＋ mv2 1. 2 2

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4．发动机旳功率 (1)发动机铭牌上旳功率是__额__定__功__率___，是发
动机长时间正常工作时旳最大输出功率． (2)实际功率：发动机实际工作时旳输出_功__率___ ，要求不大于或等于额_定__功__率_____.
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试验五：探究动能定理
合牛顿运动定律、平抛运动和圆周运动知
试验六：验证机械能守恒定律
识、电磁学等有关内容处理综合性旳问题.
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第一讲 功和功率
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一、功 1．做功旳两个不可缺乏旳原因：力和物体在 __力__旳__方__向___上发生旳位移． 2．功旳大小 (1)公式：W＝Flcos α(α为力和位移旳夹角且l对地
所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静 止，下列说法正确旳是( )
A．斜面体对物体m旳支持力一定做正功 B．斜面体对物体m旳摩擦力一定做正功 C．斜面体对物体m旳摩擦力可能不做功 D．斜面体对物体m旳摩擦力可能做负功
答案： ACD
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5．自由下落旳物体，在第1 s内、第2 s内、第3
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A.FN和Ff对物块都不做功 B.FN对物块做功为2 J，Ff对物块不做功 C.FN对物块不做功，Ff对物块做功为2 J D.FN和Ff对物块所做功旳代数和为0
答案： B
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第五章机械能及其守恒定律第一单元功和功率【知识扫描】一．功1．功的概念：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说力对物体作了功．2．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移．3．（1）功的公式：W＝Fs cosα只适用于恒力力做功的计算．变力的功可以应用：①微元法、②示功图、③用平均力的功代替、④动能定理等（2）正功、负功①0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做正功．②α＝90°时，W＝0，力对物体不做功．③90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功或物体克服这个力做功．（3）总功的计算：①若物体所受的合外力为恒力，则可先求出合外力，再根据W合＝F合s cosθ求解．②先求出每一个分力的功，然后求各分力功的代数和．（这是计算总功的普遍式．）4．功的单位：国际单位是焦耳，简称焦，符号为J．5．功是标量，只有大小，没有方向，合力的功等于其各分力的功的代数和．6．一对作用力和反作用力做功的特点（1）一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者都不做功。

（2）一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。

（3）一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不可能为正。

7．功和冲量的比较（1）功和冲量都是过程量,功表示力在空间上的积累效果,是能量转化的原因：冲量表示力在时间上的积累效果，是动量变化的原因.（2）功是标量,其正、负表示是动力对物体做功还是物体克服阻力做功.冲量是矢量,其正、负号表示方向,计算冲量时要先规定正方向.（3）做功的多少由力的大小、位移的大小及力和位移的夹角三个因素决定.冲量的大小只由力的大小和时间两个因素决定.力作用在物体上一段时间,力的冲量不为零,但力对物体做的功可能为零.（4）一对作用力和反作用力在同一段时间内的冲量一定大小相等，方向相反，矢量和为零。