粤教版高中物理必修第二册精品课件 第4章 机械能及其守恒定律 第一节 功.ppt

对点演练1.(多选)(2024广东深圳检测)如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们运上五楼,其中图甲是用台阶式电梯,图乙是用履带式电梯,假设将货物从一楼运到二楼时,两种情况下的电梯都是做匀加速运动,关于此过程,下列说法正确的是()A.货物所受的摩擦力都做正功B.货物所受的支持力都不做功C.图甲中货物所受的支持力做正功D.图乙中货物所受的支持力不做功ACD解析图甲中货物受到的支持力方向竖直向上,做正功,图乙中货物受到的支持力方向垂直于斜面,不做功,故B错误,C、D正确;因为两种情况下电梯都是做匀加速运动,所以图甲中货物所受摩擦力方向向右,上升过程中摩擦力做正功;图乙中货物所受摩擦力方向沿履带向上,上升过程中摩擦力做正功,故A正确.角度2正功与负功【例题2】为了节能,商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行.有人站上去后,扶梯开始加速,然后匀速运动,如图所示.下列说法正确的是()A.加速下行过程中,人所受到的支持力做正功B.加速下行过程中,人所受合力不做功C.匀速下行过程中,人所受到的重力不做功D.匀速下行过程中,人所受合力不做功D解析加速下行过程中,人所受到的支持力与位移的方向之间的夹角成钝角,支持力做负功,故A错误;加速下行过程中,人所受合力方向与位移方向相同,合力做正功,故B错误;匀速下行过程中,重力与位移的方向之间的夹角成锐角,重力做正功,故C错误;匀速下行时,人受力平衡,人所受合力为零,合力不做功,故D正确.对点演练2.小孩滑滑梯的情境如图所示,在小孩下滑过程中,下列关于各力做功的说法,正确的是()A.重力做正功 B.支持力做负功C.支持力做正功 D.摩擦力做正功A解析小孩下滑过程中,重力和位移方向的夹角小于90度,重力做正功;支持力和位移方向的夹角等于90度,支持力不做功;摩擦力和位移方向的夹角大于90度,摩擦力做负功.故A正确,B、C、D错误.探究点二功的计算导学探究马拉雪橇时拉力F的方向和雪橇运动方向之间有一个角度α,当雪橇通过位移s时应当怎样计算功呢?提示当拉力方向与运动方向(同位移方向)夹角为α时,功等于拉力F与位移s及夹角的余弦cosα的乘积,即W=Fscosα.知识归纳1.对功的公式W=Fscosα的理解(1)适用条件:公式中的F一定是恒力,即此式是求恒力做功的公式.若是变力,中学阶段一般不用此式求功.力的大小、方向都不变(2)对公式中“scosα”和“Fcosα”的理解对公式中“scosα”的理解对公式中“Fcosα”的理解W=F·scosα,scosα是位移s在力F方向上的分量,即从分解位移方面去理解W=Fcosα·s,Fcosα是力F在位移s方向上的分量,即从分解力方面去理解2.总功的两种求法由合力与分力的等效替代关系知,合力与分力做功也是可以等效替代的,因此计算总功的方法有两种方法一方法二先求物体所受的合力,再根据公式W合=F合scosα求合力做的功先根据W=Fscosα,求每个分力做的功W1、W2、…、Wn,再根据W合=W1+W2+…+Wn,求合力做的功.即合力做的功等于各个力做功的代数和典例剖析【例题3】如图所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量m=60kg,在与水平面成θ=30°角的恒定拉力F=200N的作用下,沿水平地面向右移动的距离为10m.已知雪橇与地面间的动摩擦因数μ=0.25,(g取10m/s2,=1.7)求:(1)拉力F对雪橇所做的功;(2)水平地面对雪橇的摩擦力所做的功;(3)拉力和水平地面对雪橇的摩擦力对雪橇所做的总功.答案(1)1700J(2)-1250J(3)450J解析(1)拉力F对雪橇所做的功WF=Flcosθ=J=1700J.(2)水平地面对雪橇的摩擦力f=μ(mg-Fsinθ)摩擦力所做的功Wf=-fl=-1250J.(3)拉力和水平地面对雪橇的摩擦力对雪橇所做的总功方法一:W=WF+Wf=450J方法二:雪橇在水平方向上受到的合力F合=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=45NW=F合l=450J.规律总结1.计算恒力做功要注意的三个问题(1)计算功时一定要明确是哪个力对哪个物体在哪段位移过程中做的功.(2)力F与位移s必须互相对应,即s必须是力F作用过程中的位移.(3)某力对物体做的功只跟这个力、物体的位移以及力与位移方向间的夹角有关,跟物体的运动情况无关,跟物体是否还受其他力,以及其他力是否做功均无关.2.灵活选择求总功的两种方法(1)如果所有力恒定,即物体做匀变