第8章 功和功率—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册学案（含知识梳理和重点突破）

功和功率 基础梳理 1、功 ①概念：力与在力的方向上位移的乘积 ②公式：，其中F、l、分别为力的大小、位移的大小、力与位移的夹角。 功是标量．在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。 ③做功的条件：物体上有力的作用和物体在力的方向上发生位移。 注意：功是过程量，公式适用于恒力做功，不适用于变力做功，功是标量，没有方向，但是有正负。 1.1、对功的理解 【例1】足球运动员用20 N的力把质量为1 kg的足球踢出10 m远，则运动员对足球做的功为(　　) A．200 J B．100 J C．98 J D．条件不足，无法确定 答案：D 解析：公式中的l是力作用时间内的位移，l不确定，运动员对足球做的功不能确定，故选D。 【变式1】如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则雪橇受到的(　　) A．支持力做功为mgl B．重力做功为mgl C．拉力做功为Flcos θ D．滑动摩擦力做功为－μmgl 答案：C 解析：支持力和重力与位移方向垂直，不做功，A、B错误；拉力和滑动摩擦力做功分别为W1＝Flcos θ，W2＝－μ(mg－Fsin θ)l，C正确，D错误。 2、正功和负功 由可知 （1）当时，W＝0，力F对物体不做功，即时，力不做功； （2）当时，W＞0，力F对物体做正功，即是锐角时，力做正功； （3）当时，W＜0，力F对物体做负功，即是钝角时，力做负功。 对正功、负功的理解： ①功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果； ②正功、负功的物理意义：功的正、负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正、负不表示方向，只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。 1.2、对正功和负功的理解 【例2】(多选)一个力对物体做了负功，则说明(　　) A．这个力一定阻碍物体的运动 B．这个力不一定阻碍物体的运动 C．这个力与物体运动方向的夹角α>90° D．这个力与物体运动方向的夹角α<90° 答案：AC 解析：由功的表达式知，只有当 >90°时，cos <0，力对物体做负功，此力一定阻碍物体的运动，