第08讲 机械能守恒定律（第19课时）-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（江苏专用）

第08讲 机械能守恒定律 第十九课时 功与功率 1、l理解功星。 2、理解功率。 考点四十三、功 1．做功的两个必要因素 （1）功的定义：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）功的两个要素：①力；②在力的方向上的位移，是做功的两个不可缺少的因素。 如图甲，举重运动员举着杠铃不动时，杠铃没有发生位移，所以举杠铃的力对杠铃没有做功。如图乙，足球在水平地面上滚动时，在重力的方向上没有发生位移，所以重力对球做的功为零。 （3）物理意义：功是能量转化的量度。 （4）功是标量，虽有正负之分，但却无方向，功的运算遵循代数运算法则。 （5）功的单位：在国际单位制中，是焦耳，简称焦，符号是J。另外还有电子伏、千瓦时等。它们之间的换算关系1eV=1.6×10-19J，1KWh=3.6×106J。 【典型题例1】关于力对物体做功的说法中，正确的是 A．力作用到物体上，力一定对物体做功 B．只要物体通过一段位移，就一定有力对物体做了功 C．只要物体受到力的作用，而且还通过了一段位移，则此力一定对物体做了功 D．物体受到力作用，而且有位移发生，则力有可能对物体做功，也可能没有做功 【典型题例2】根据功的概念，下列说法中正确的是 A．工人扛着行李在水平路面上匀速前进时，工人对行李做正功 B．工人扛着行李从一楼走到三楼，工人对行李做正功 C．作用力与反作用力做的功大小相等，并且其代数和为0 D．在水平地面上拉着一物体运动一圈后又回到出发点，则由于位移为0，所以摩擦力不做功 【典型题例3】在下图所描述的情景中，人对物体做功的是 ①如图甲所示，将物块叠放在一起 ②如图乙所示，在水平方向匀速搬动一盆花 ③如图丙所示，费了很大的劲，杠铃仍纹丝不动 ④如图丁所示，向前匀速推动拖把拖地 A．①②　　B．②③ C．①④ D．③④ 2．功的计算 （1）恒力做功的公式：W＝Flcosα，这是计算功的一般公式（只适用于恒力做功）。 公式表明：力F对物体做的功只与F、l和α三者有关，与物体的运动状态等因素无关。 应用公式注意：①式中的F一定是恒力（大小、方向都不变），即此式是求恒力做功的公式。 ②式中的位移l一般是相对地面而言的。在物体可以看作质点时，l是物体的位移；当物体不可以看作质点或力的作用点与物体有相对运动时，l是力的作用点的位移，不一定是物体的位移。大多数情况下，在力F对物体做功时，力F的作用点相对于物体静止，所以在这种情况下就把物体的位移当作了力F的作用点的位移了。lcosα即为在力的方向上发生的位移。 ③力所做的功，只和有力作用的那一段位移有关，若力取消后物体仍在运动，则力对物体所做功与力取消后物体发生的位移无关（即力F与位移l具有同时性）。 【典型题例4】如图所示，质量分别为M和m的两物块（均可视为质点，且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，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同。设此过程中F1对M做的功为W1，F2对m做的功为W2，则 A．无论水平面光滑与否，都有W1＝W2 B．若水平面光滑，则W1＞W2 C．若水平面粗糙，则W1＞W2 D．若水平面粗糙，则W1＜W2 【典型题例5】用力将重物竖直提起， 先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则在下列过程中拉力做功多的是 A．匀加速上升拉力做功多 B．匀速上升拉力做功多 C．两个过程拉力做功一样多 D．以上三种情况都有可能 （2）合力功—总功的计算 两种方法：物体受到多个外力作用时，计算合外力的功，要考虑各个外力共同做功产生的效果，一般有如下两种方法。 方法一：当合力F为恒力时，先求合外力F合，再用W合＝F合lcos α求功，α是合力F与物体位移l的夹角。 方法二：先求各个力做的功，再应用W合＝W1＋W2＋…＝F1l1cos α1＋F2l2cos α2＋…求合外力做的功。 【典型题例6】一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则 A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1 B．WF2>4WF1，Wf2＝2Wf1 C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2<4WF1，Wf2<2Wf1 【典型题例7】一质量m＝4.0kg的物体，由高h＝2.0m，倾角θ＝53°的固定斜面顶端滑到底端。物体与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.2。g取10m/s2。求： （1）物体的重