第7章 章末综合提升-2021-2022学年高中物理必修2【名师导航】同步课件PPT(人教版)

第七章　万有引力与航天 章末综合提升 1 返首页 1 功的正负的判断与计算 2 返首页 2 3 返首页 3 4 返首页 4 5 返首页 5 6 返首页 6 7 返首页 7 8 返首页 8 9 返首页 9 10 返首页 10 11 返首页 11 几种常见功能关系的理解 12 返首页 12 13 返首页 13 14 返首页 14 15 返首页 15 16 返首页 16 17 返首页 17 18 返首页 18 19 返首页 19 20 返首页 20 21 返首页 21 Thank you for watching ! 22 返首页 22 1．功的正、负的判断 (1)根据公式W＝Flcos θ的计算结果来判断． (2)利用速度与力的方向的夹角θ来判断：θ＜90°，力做正功；θ＞90°，力做负功． (3)利用功能关系来判断：每种能量的变化都对应于某种力或某些力做功，可以根据这些能量的变化，来确定力做正功还是负功． 2．功的计算 (1)根据定义式求功 若恒力做功，可用定义式W＝Flcos α求恒力的功，其中F、l为力的大小和位移的大小，α为力F与位移l方向之间的夹角，且0°≤α≤180°. (2)利用功率求功 若某力做功或发动机的功率P一定，则在时间t内做的功为W＝Pt. (3)根据功能关系求功 根据以上功能关系，若能求出某种能量的变化，就可以求出相应的功． 【例1】　一质量为eq \f(4,3) kg的物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示．求： (1)0～6 s内合力做的功； (2)前10 s内，拉力和摩擦力所做的功． [解析]　(1)由v­t图象可知物体初速度为零，6 s末的速度为3 m/s，根据动能定理：W＝eq \f(1,2)mv2－0，故合力做的功W＝eq \f(1,2)×eq \f(4,3)×32 J＝6 J. (2)由图丙知物体在2～6 s、6～8 s内的位移分别为x1＝6 m、x2＝6 m，故前10 s内拉力做的功： W1＝F1x1＋F2x2＝3×6 J＋2×6 J＝30 J. 由图丙知，在6～8 s时间内，物体做匀速运动，故摩擦力Ff＝2 N．根据v­t图象知在10 s内物体的总位移：x′＝eq \f(8－6＋10－2,2)×3 m＝15 m 所以WFf＝－Ffx′＝－2×15 J＝－30 J. [答案]　(1)6 J　(2)30 J　－30 J [跟进训练] 1．如图所示，A、B叠放在一起，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B向右移，用F′、FAB和FBA分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则(　　) A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F′不做功 B．F和FBA做正功，FAB和F′做负功 C．F做正功，其他力都不做功 D．F做正功，FAB做负功，FBA和F′不做功 D　[由于A不动，所以绳子的拉力不做功，B对A的摩擦力也不做功．由于B向右运动，故F做正功，A对B的摩擦力做负功．] 功能关系 表达式 物理意义 正功、负功含义 重力做功与重力势能 W＝－ΔEp 重力做功是重力势能变化的原因 W＞0 势能减少 W＜0 势能增加 W＝0 势能不变 功能关系 表达式 物理意义 正功、负功含义 弹簧弹力做功与弹性势能 W＝ －ΔEp 弹力做功是弹性势能变化的原因 W＞0 势能减少 W＜0 势能增加 W＝0 势能不变 合力做功与动能 W＝ΔEk 合外力做功是物体动能变化的原因 W＞0 动能增加 W＜0 动能减少 W＝0 动能不变 功能关系 表达式 物理意义 正功、负功含义 除重力或系统内弹力外其他力做功与机械能 W＝ΔE 除重力或系统内弹力外其他力做功是机械能变化的原因 W＞0 机械能增加 W＜0 机械能减少 W＝0 机械能守恒 【例2】　(多选)如图所示，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为eq \f(4,5)g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是(　　) A．运动员的重力势能减少了eq \f(4,5)mgh B．运动员克服阻力所做的功为eq \f(4,5)mgh C．运动员的动能增加了eq \f(4,5)mgh D．运动员的机械能减少了eq \f(1,5)mgh CD　[在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A错误．根据牛顿第二定律得，物体所受的合力为F合＝ma＝eq \f(4,5)mg，则根据动能定理得，合力做功为eq \f(4,5)mgh，则动能