[高一物理必修一功知识点练习.docVIP

第1节 功 知识点1. 功的概念 定义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就在这段位移上对这个物体做了功。 做功的两个不可缺少的因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。 [例1]下列有关功的一些说法中，正确的是 A力越大，其对物体做功就越多 B位移越大，力对物体做功越多 C物体受到力作用，力对物体做功 D摩擦力可以对物体不做功 [思路分析] 力做功与力、位移及二者夹角有关。不一定力大，功就大；也不一定位移大，功就大。故A、B错。当力和位移方向垂直，即在力方向无位移，力对物体不做功。故C错。摩擦力与位移方向垂直时，力对物体不做功，故D对。 [变式训练1] 用一水平力F，作用在质量为m的物体上，使物体由静止沿光滑水平面移动位移s，做功为W1；若作用在质量为2m的物体上，使物体由静止沿光滑水平面移动位移s，做功W2；若作用在质量为2m物体上，使物体由静止沿粗糙水平面移动位移s，做功W3，则W1、W2、W3三者关系正确为： A．W1 W2W3 B．W1 W2W3 C．W1= W2W3 D．W1= W2=W3 知识点2．功的公式的应用:W = F S cosθ 注意： 公式中F是物体受到的力且为恒力。F为分力时Ｗ就是分力F做的功；F为合力时，Ｗ为合力F做的功。 公式中的位移S是指力的作用点的位移，若物体可看为质点时，则位移就是指物体的位移。 某力对物体所做的功，等于该力的大小、位移大小、该力与位移夹角的余弦这三者的乘积。跟物体是否还受其它力无关，跟物体运动状态无关。 功Ｗ国际单位是焦耳（J）；F、S单位分别是N、m。 计算功时一定要明确是哪个力对物体做功。 功是标量无方向，但功有正负之分。 当0≤θπ/2时，Ｗ0,力对物体做正功 当π/2θ≤π时，Ｗ0，力对物体做负功，或称物体克服这个力做了功 当θ=π/2时，Ｗ=0，力对物体不做功。 ［例２］如图所示，拉力F使质量为m的物体匀速地沿着长为L、倾角为α的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，分别求作用在物体上各力对物体做的功。 ［思路分析］选物体为研究对象，其受力为拉力F、重力mg、弹力F1、摩擦力F2。 ［解答］(1)拉力F对物体所做的功为　WF＝FL由于物体做匀速运动，故： F＝mgsinα＋F2＝mgsinα＋μmgcosα 所以　WＦ＝mgL（sinα＋μcosα） 即拉力Ｆ对物体做正功。此拉力F一般称为动力或牵引力。 (2)重力mg对物体所做的功为： WＧ＝mgLcos（90o+α）＝-mgＬsinα 即重力对物体做负功，亦即物体克服重力做的功为mgＬsinα。 (3)摩擦力对物体所做的功为 W２＝F2Lcos180o＝-F2L＝－μmgcosα 即摩擦力对物体做负功。也可以说是物体克服摩擦力做的功为μmgcosα。 (4)力F１对物体所做的功为 W１＝F1Lcos90o＝0 即弹力不做功 ［变式训练2］如图所示，质量为m的木块相对静止在倾角为θ的斜面M上。在水平推力F的作用下，木块随斜面一起水平匀速向左移动了距离s，则支持力和摩擦力对木块做的功为: A、0，0 B、mgscosθ，mgssinθ C、mgscos２θ，－mgssin２θ D、mgssinθcosθ，－mgssinθcosθ ［答案］　D ［例３］关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是： A、作用力做功，反作用力一定做功 B、作用力做正功，反作用力一定做负功 C、作用力和反作用力可能都做负功 D、作用力和反作用力做的功一定大小相等切两者代数和为零 ［思路分析］作用力和反作用力一定等大反向，但两相互作用物体的位移却没有一个必然的关系，因而所有“必然”的判断都是错误的。例如图是甲、乙两条形磁铁，若使其同名磁极相对，当甲固定而释放乙时，则作用力（磁力）对乙做功而对甲不做功。故Ａ、B、D均错；当把甲、乙两者都移近时，磁场对它们都做负功，Ｃ是正确的。 若使甲、乙质量相等且放在光滑水平面上由静止释放后经一段时间，甲乙位移大小相等，甲对乙作用力和乙对甲反作用力都做正功且功相等。 ［答案］　　Ｃ　 ［总结］一对作用力和反作用力，可以两个力均不做功；可以一个力做功，另一个力不做功；也可以一个力做正功，另一个力做负功；也可以两个力均做正功或均做负功。 [例4] 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，空气阻力大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为： A、零 B、-fh C、-