第八章机械能守恒定律 知识体系复习-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

高一下册physics第四章机械能及其守恒定律知识体系 姓名：_______________ 一、力学中的功 1、定义：力F作用在物体上，使物体在这个力的方向上移动了一定距离x,我们就说这个力对物体做了功。 （做功：还可以理解成让物体加速或减速的过程或者 理解成让物体动能增大或减小的过程） 2、三种不做功的情况：有力无距离，有距离无力，力和移动的距离垂直。 人从地面蹲着到站起来的过程，请问地面的支持力对物体做功了吗？ 3、功如何定量：物理上把1N的力作用1m称为产生1个单位的功，即1 焦耳（J）。 那么，1N的力作用2m？ 2N的力作用1m？ 2N的力作用2m？ 4、功的公式：物理中，把力与移动的位移的乘积叫做功。W=Fx， 注意这是一个矢量的乘法。 5、恒力做功的计算W=Fx：F （1）力的方向与位移方向一致： （2）力的方向与位移方向不一致，成夹角θ： x 注意：力F做功与物体的力、位移、夹角θ 有关，与物体具体是怎么运动的，受不受其它力无关。 6、功的正负： 如果一个力与位移夹角为钝角或180°，这个力就做负功，有时也称克服这个力做功。如果是克服这个力做功，就只算功的大小。 问：一个人拉着黄包车绕着圆周运动一圈，位移为0，拉力做的功是零吗？ 7、功是标量：功有正负，但是比较功的大小只比较绝对值。例如-10000J和+5J，谁更大？ 8、重力做功、摩擦力做功的计算方法： 重力做功与具体路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关。 摩擦力做功大小等于摩擦力乘以路程。 例．如图，质量为m的小球从位置A运动到位置B的过程重力所做的功为（　　） A．mg（H﹣h） B．mgH C．mgh D．﹣mg（H﹣h） 例．一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为f，则整个过程中摩擦力做功为（　　） A．0 B．﹣2fs C．﹣fs D．无法确定 9、求斜面的摩擦力做功的技巧：（前提μ相等） 10、合力做功与分力做功的关系：各个分力做功的代数和与合力做功是相等的。 例、甲、乙两人在小河的两岸同时用绳拉小船，使小船在河的中间沿直线行驶，甲、乙的拉力分别为F1＝100N和F2＝100N，其方向如图所示。在小船向右行驶80m的过程中，求： （1）两个拉力F1和F2的合力以及该合力所做的功。 （2）两个拉力F1和F2分别做的功以及它们的代数和。 二、力学的功的常见计算方法： 1、利用定义式：W=Fxcosθ 求恒力做功。（注意：题目中给的θ有可能不是力与位移的夹角） 例、如图所示，质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平面成θ＝37°，大小F＝10N的拉力作用，物体移动了L＝2m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，g取10m/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）弹力FN所做的功W4． （5）合力F合所做的功W． 例、如图，倾角θ＝37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L＝0.75m，动摩擦因素μ＝0.1，质量m＝1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，则物体从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，重力，支持力，摩擦力，合力做功分别为多少？ 例、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到Q点．如图所示，此时悬线与竖直方向夹角为θ，则拉力F所做的功和重力做的功分别为多少？ 2、利用微元法求变力做功： 例、如图所示，某力F大小等于10N保持不变，作用在半径r＝1m的转盘的边缘上，方向任何时刻均沿过作用点的切线方向，则在转盘转动一周的过程中，力F所做的功为（　　） A．0J B．10J C．20πJ D．无法确定 例．如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道，槽道由半径分别为和R的两个半圆构成。现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时刻与小球运动方向一致，则此过程中拉力F所做的功为（　　） A．0 B．FR C．πFR D．2πFR 3、利用平均力求变力做功: 例、（多选）如图所示，n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面，