内容正文:
第八章 机械能守恒定律
课时8.1.1 功与功率 第1课时 功
1. 理解功的概念和做功的两个要素,会利用公式W=Fl cos α进行有关运算。
2. 理解正功、负功的含义,能根据公式计算多个力所做的总功。
一、功
1. 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,这个力就对物体做了功。
2. 公式:W=Fl cosα,其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角。
3. 单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J。
二、正功和负功
1. 力对物体做正功和负功的条件
由W=Fl cos α可知:
(1) 当0≤α< 时,W>0,力对物体做正功;
(2) 当<α≤π时,W<0,力对物体做负功,或称物体克服这个力做功;
(3) 当α=时,W=0 ,力对物体不做功。
2. 总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功等于:
(1) 各个力分别对物体所做功的代数和;
(2) 这几个力的合力对物体所做的功。
基础过关练
题组一 对功的理解
1.(2022河北石家庄辛集一中月考)关于力对物体做的功,下列说法中正确的是 ( )
A.如果合外力不做功,物体一定做匀速直线运动
B.功是标量,合力做的功等于各分力做的功的代数和,功的正、负表示外力对物体做正功或是物体克服外力做功
C.如果作用力做正功,反作用力一定做负功
D.人托着一个物体沿水平方向匀速前进,人对物体做了功
2.(2022江苏淮安期中)如图所示,质量分别为M和m的两物块A、B(M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平方向的夹角相同,两物块经过相同的位移L。设此过程中F1对A做的功为W1,F2对B做的功为W2,则 ( )
A.若水平面光滑,则W1>W2
B.若水平面粗糙,则W1>W2
C.若水平面粗糙,则W1<W2
D.无论水平面光滑与否,都有W1=W2
题组二 对正功和负功的理解
3.根据力对物体做功的条件,下列说法中正确的是 ( )
A.卫星做匀速圆周运动,由于卫星的速度时刻变化,所以地球引力对卫星做功
B.工人扛着行李从一楼走到三楼,工人对行李做正功
C.滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动,所以滑动摩擦力一定做负功
D.在水平地面上拉着一物体运动一圈后又回到出发点,则由于物体位移为0,所以摩擦力不做功
4.(2022北京九中期中)如图所示,一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个小球,小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时,小球在位置O。将小球拉至位置A(弹簧处于弹性限度内),然后由静止释放。释放后,小球从A第一次运动到O的过程中,弹簧的弹力 ( )
A.做负功
B.做正功
C.不做功
D.先做负功后做正功
5.(2022江苏淮安期中)篮球由静止开始下落至地面,经多次反弹后静止在地面上,从篮球开始下落到最终静止的过程,下列说法正确的是 ( )
A.重力一直做负功
B.重力一直做正功
C.空气阻力一直做负功
D.空气阻力一直做正功
6.(2022北京八十中期中)人造地球卫星在椭圆轨道上运行,由图中的a点运动到b点的过程中 ( )
A.万有引力对卫星做正功
B.万有引力对卫星做负功
C.万有引力对卫星先做正功,再做负功
D.万有引力对卫星一直不做功
7.(2021广东汕头金山中学月考)甲、乙两位同学在玩跷跷板,在乙离开地面缓慢上升的过程中,跷跷板对乙的作用力 ( )
A.对乙做正功
B.对乙不做功
C.大小逐渐增加
D.方向垂直于板面向上
8.(2021浙江绍兴诸暨中学期中)诸暨中学高一全体师生于2021年4月2日赴赵家香榧林远足活动中,有同学讨论在正常走路时摩擦力做功与蹬香榧林的台阶时支持力做功的问题,下列讨论中正确的是 ( )
A.地面对前脚的摩擦力做正功,地面对后脚的摩擦力做负功
B.地面对前脚的摩擦力做负功,地面对后脚的摩擦力做正功
C.台阶对人的支持力做正功,人对台阶的压力不做功
D.不管是摩擦力还是支持力对人都不做功
9.(2022福建三明期中)如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,在液压机的作用下,车箱底板从水平逐渐倾斜,在θ角缓慢增大且货物还未相对于车箱运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.车箱对货物的支持力不做功
B.车箱对货物的摩擦力做负功
C.车箱对货物做正功
D.货物受到的重力不做功
题组三 功的计算
10.(2022江苏盐城伍佑中学期中)如图所示,质量为m的箱子在与竖直方向成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向左运动一段距离L,箱子与地面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。下列说法正确的是 ( )
A.拉力对箱子做的功为FL
B.拉力对箱