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第1節(jié)　追尋守恒量 第2節(jié)　功 【自主閱讀】 蕩秋千是一種常見(jiàn)的娛樂(lè)活動(dòng)(見(jiàn)下圖)．如果空氣阻力和秋千各部分的摩擦力可以忽略，秋千就會(huì)不停地?cái)[動(dòng)下去，這說(shuō)明秋千在運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中有一個(gè)保持不變的“東西”，你認(rèn)為這個(gè)“東西”是什么？ 【自主質(zhì)疑】 【自主學(xué)習(xí)】 1．如下圖所示，若不計(jì)摩擦阻力，小球從斜面A某一高度滾下，無(wú)論斜面B比斜面A陡些或緩些，小球總會(huì)__________ _____，該點(diǎn)高度與它出發(fā)時(shí)的________．在物理學(xué)中，把這一事實(shí)說(shuō)成是_____ ____，并且把這個(gè)量叫做________簡(jiǎn)稱____________．相互作用的物體憑借其________而具有的能量叫做重力勢(shì)能．物體由于________而具有的能量叫做動(dòng)能． 2．一個(gè)物體受到______的作用，如果在力的方向上發(fā)生了一段________，這個(gè)力就對(duì)物體做了功．做功的兩個(gè)不可缺少的因素：______和在力的方向上發(fā)生的__________．功的公式：____________，功的單位：________，符號(hào)是______．功是______(矢、標(biāo))量． 3．正功和負(fù)功：根據(jù)W＝Flcos α可知 (1)當(dāng)α＝________時(shí)，W＝0.即當(dāng)力F和位移l________時(shí)，力對(duì)物體不做功．這種情況，物體在力F的方向上沒(méi)有發(fā)生位移． (2)當(dāng)______≤α<______時(shí)，W>0.即當(dāng)力F跟位移l的夾角為_(kāi)_____(銳、鈍)角時(shí)，力F對(duì)物體做正功，這時(shí)力F是______(動(dòng)、阻)力，所以______(動(dòng)、阻)力對(duì)物體做正功．(3)當(dāng)______<α≤________時(shí)，W<0.即當(dāng)力F跟位移l的夾角為_(kāi)_____(銳、鈍)角時(shí)，力F對(duì)物體做負(fù)功，這時(shí)力F是______(動(dòng)、阻)力，所以，______(動(dòng)、阻)力對(duì)物體做負(fù)功．一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，又常說(shuō)成“物體________這個(gè)力做功”(取絕對(duì)值)． 4．總功的計(jì)算：總功的計(jì)算有如下方法 (1)W合＝____________(α為F合與位移l的夾角)． (2)W合＝WF1＋WF2＋…＋WFn(即總功為各個(gè)分力所做功的___________． 【教師點(diǎn)撥】 知識(shí)點(diǎn)一　 能及其轉(zhuǎn)化與守恒的認(rèn)識(shí) 1.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于同它開(kāi)始點(diǎn)相同高度的點(diǎn)，決不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)．這說(shuō)明，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一個(gè)“東西”是不變的，這個(gè)“東西”應(yīng)是 (　　) A．彈力　　　 　 B．勢(shì)能 C．速度 D．能量 知識(shí)點(diǎn)二　對(duì)功的公式W＝Flcos α的理解 2．下列關(guān)于做功的說(shuō)法中正確的是(　　) A．凡是受力作用的物體，一定有力對(duì)物體做功 B．凡是發(fā)生了位移的物體，一定有力對(duì)物體做功 C．只要物體受力的同時(shí)又有位移發(fā)生，則一定有力對(duì)物體做功 D．只要物體受力，又在力的方向上發(fā)生位移，則力一定對(duì)物體做功 知識(shí)點(diǎn)三 關(guān)于正功、負(fù)功的理解 3．一人乘電梯從1樓到20樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是(　　) A．加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B．加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功 C．加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功 D．始終做正功 知識(shí)點(diǎn)四 總功的計(jì)算 4.如圖所示，質(zhì)量m＝2 kg的物體靜止在水平地面上，受到與水平面成θ＝37，大小F＝10 N的拉力作用，物體移動(dòng)了l＝2 m，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，g取10 m/s2.求： (1)拉力F所做的功W1. (2)摩擦力Ff所做的功W2. (3)重力G所做的功W3. (4)彈力FN所做的功W4. (5)合力F合所做的功W. 變式： 若上例中物體運(yùn)動(dòng)的加速度為4.9 m/s2，則合外力F合所做的功是多少？ 【方法技巧練】 （1）.判斷力對(duì)物體做功 5：如圖所示，斜面體a放在光滑水平桌面上，物體b由光滑斜面的頂端從靜止開(kāi)始下滑，彈力FN對(duì)物體b做功情況？ （2）對(duì)正功、負(fù)功的理解 6.如圖所示，B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，A、B之間有相互作用的摩擦力，則對(duì)摩擦力做功的情況，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力對(duì)A不做功 C．摩擦力對(duì)B做負(fù)功 D．摩擦力對(duì)A、B都不做功 7.如圖所示，站在平板卡車上的人用水平力F推車，腳對(duì)車的靜摩擦力向后為Ff，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．當(dāng)車勻速前進(jìn)時(shí)，F(xiàn)和Ff對(duì)車做的功代數(shù)和為零 B．當(dāng)車加速前進(jìn)時(shí)，F(xiàn)和Ff對(duì)車做的功代數(shù)和為正值 C．當(dāng)車減速前進(jìn)時(shí)，F(xiàn)和Ff對(duì)車做的功代數(shù)和為正值 D．不管車如何運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)和Ff對(duì)車做的功代數(shù)和均為零 （3）做功大小的計(jì)算 8．如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離l.試求： (1)摩擦力對(duì)物體做的功(物體與斜面相對(duì)靜止)； (2)斜面對(duì)物體的彈力做的功； (3)重力對(duì)物體做的功； (4)斜面對(duì)物體做的功是多少？各力對(duì)物體所做的總功是多少？ 【自主解惑】 【自主反饋】 1.如圖所示，電動(dòng)小車沿斜面從A勻速運(yùn)動(dòng)到B，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　) A．動(dòng)能減少，勢(shì)能增加B．動(dòng)能不變，勢(shì)能增加 C．動(dòng)能減少，勢(shì)能不變D．動(dòng)能不變，勢(shì)能減少 2．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．功是矢量，正、負(fù)表示方向 B．功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對(duì)物體做功還是物體克服外力做功 C．力對(duì)物體做正功還是負(fù)功，取決于力和位移的方向關(guān)系 D．力做功總是在某過(guò)程中完成的，所以功是一個(gè)過(guò)程量 3．關(guān)于摩擦力對(duì)物體做功，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．滑動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功 B．滑動(dòng)摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功 C．靜摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功 D．靜摩擦力對(duì)物體總是做正功 4．如圖所示，在加速向左運(yùn)動(dòng)的車廂中，一個(gè)人用力沿車前進(jìn)的方向推車廂，已知人與車廂始終保持相對(duì)靜止，那么人對(duì)車廂做功的情況是(　　) A．做正功B．做負(fù)功 C．不做功D．無(wú)法確定 5．如圖所示，重物P放在一長(zhǎng)木板OA上，將長(zhǎng)木板繞O端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度的過(guò)程中，重物P相對(duì)于木板始終保持靜止，關(guān)于木板對(duì)重物P的摩擦力和支持力做功的情況是(　　) A．摩擦力對(duì)重物做正功 B．摩擦力對(duì)重物做負(fù)功 C．支持力對(duì)重物不做功 D．支持力對(duì)重物做正功 6．如圖所示，質(zhì)量為m的物體，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　) A．如果物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做正功 B．如果物體做減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做負(fù)功 C．如果物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)也可能對(duì)物體做正功 D．如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定對(duì)物體做正功 7．下列哪些情況中力做的功為零(　　) A．向上拋出一物體，上升過(guò)程中，重力對(duì)物體做的功 B．衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星受到的引力對(duì)衛(wèi)星所做的功 C．汽車加速前進(jìn)時(shí)，車廂底部對(duì)貨物的支持力所做的功 D．汽車加速前進(jìn)時(shí)，車廂底部對(duì)貨物的摩擦力所做的功 8．如圖所示，木塊A放在木塊B的左上端，用恒力F拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做的功為W1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，F(xiàn)做的功為W2，比較兩次做功，可能是(　　) A．W1W2 D．無(wú)法比較 9.質(zhì)量為1 500 kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，v—t圖象如圖所示．由此可求(　　) A．前25 s內(nèi)汽車的平均速度 B．前10 s內(nèi)汽車的加速度 C．前10 s內(nèi)汽車所受的阻力 D．15～25 s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功 10．如圖所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F開(kāi)始提升原來(lái)靜止的質(zhì)量為m＝10 kg的物體，以大小為a＝2 m/s2的加速度勻加速上升，求前3 s內(nèi)力F做的功．(g取10 m/s2) 11．如圖所示，水平傳送帶以速度v＝6 m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，兩傳動(dòng)輪M、N之間的距離為L(zhǎng)＝10 m，若在M輪的正上方，將一質(zhì)量為m＝3 kg的物體輕放在傳送帶上，已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，在物體由M處傳送到N處的過(guò)程中，傳送帶對(duì)物體的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2) 12．如圖所示，質(zhì)量為m的物體以一定初速度v0滑上斜面，上滑到最高點(diǎn)后又沿原路返回．已知斜面傾角為θ，物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，上滑的最大高度為h.則物體從開(kāi)始滑上斜面到滑回到原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功是多少？摩擦力做功是多少？