考点一
功的分析与计算
1.定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功.2.必要因素:力和物体在力的方向上发生的位移.3.物理意义:功是能量转化的量度.4.计算公式1当恒力F的方向与位移l的方向一致时,力对物体所做的功为W=Fl2当恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时,力F对物体所做的功为W=Flcosα,即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦值这三者的乘积.5.功的正负π1当0≤α时,W0,力对物体做正功.2π2当α≤π时,W0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功.2π3当α=时,W=0,力对物体不做功.2思维深化判断下列说法是否正确.1只要物体受力且发生位移,则力对物体一定做功.×2如果一个力阻碍了物体的运动,则这个力一定对物体做负功.√3摩擦力可能对物体做正功、负功,也可能不做功.√4作用力做正功时,反作用力一定做负功.×
1.正、负功的判断如图1所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间
f的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是
图1A.支持力一定做正功C.摩擦力可能不做功答案B解析支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功.而摩擦力是否存在需要讨论,若摩擦力恰好为零,物体只受重力和支持力,如图所示,此时加速度a=gta
θ,当agta
θ时,摩擦力沿斜面向下,摩擦力与位移夹角小于90°,则做正功;当agta
θ时,摩擦力沿斜面向上,摩擦力与位移夹角大于90°,则做负功.综上所述,B是错误的.2.变力做功的计算多选如图2所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变,则下列说法正确的是B.摩擦力一定做正功D.摩擦力可能做负功
图2A.重力做功为mgLB.绳的拉力做功为0C.空气阻力F阻做功为-mgL1D.空气阻力F阻做功为-F阻πL2答案ABD解析小球下落过程中,重力做功为mgL,A正确;绳的拉力始终与速度方向垂直,拉力做功为0,B正确;空气阻力F阻大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力F阻做功为1-F阻πL,C错误,D正确.23.恒力做功的计算2014新课标Ⅱ16一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,r