高中物理必修2学案

物理必修2学案 第1章第1节 机械功

一、机械功的含义

【教材导读】阅读课本3-4页

【问题思考】1.举例说明力对物体做功的两个必要因素是什么？

2.图1-3中挑苹果的果农做功了吗？依据什么？

3.图1- 4中，牛拉犁的力是斜向上的，而位移是水平方向的，牛拉犁的功如何求？

4.拓展一步中给出了用F-S图求功的方法，你知道依据是什么吗？这和前面学习的什么图象的应用类似？

【尝试练习】课本作业1、2、3

1．一物体自高处做自由落体运动，下落的高度为h，下落的时间为t，关于重力对物体所做的功，下列说法中正确的是( )

A．运动的前t/2时间内重力做的功多 B．运动的后t/2时间内重力做的功多 C．运动的前t/2和后t/2内重力做的功相等 D．运动的前h/2和后h/2内重力做的功相等 2．以一定的初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h．空气阻力大小为f，则从抛出点到返回至原出发点的过程中，下列说法正确的是( )

A．空气阻力对小球做的功为零，重力对小球做的功也为零 B．空气阻力对小球做的功为零，重力对小球做的功为2mgh C．空气阻力对小球做的功为－2fh，重力对小球做的功为零 D．空气阻力对小球做的功为fh，重力对小球做的功为mgh

3．起重机吊钩下挂一质量为m的水泥袋，如果水泥袋以加速度a匀减速下降了距离h，则水泥袋克服钢索拉力做的功为( )

A．mgh B．m(g－a)h C．m(g＋a)h D．m(a—g)h 二、机械功的计算

【教材导读】阅读课本5-6页

【问题思考】1.力和位移都是矢量，那么功是标量还是矢量？

2.力作用在物体上，何时不做功？何时做正功？何时做负功？

3.求合力的功有哪两种方法？以课本6页的例题为例说明。

【例题解析】

例1．物体沿弧线形轨道滑下后进入足够长的水平传送带上，传送带以图示方式匀速运转，则传送带对物体做功的情况可能是( )

A、始终不做功 B、先做负功后做正功 C、先做正功后不做功 D、先做负功后不做功

例2. 如图所示，物体在力作用下在水平面上发生一段位移L，试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功。设在这四种情况下力F和位移L的大小都相同：F=10N，，L=1m，角θ的大小如图所示。 F v θ v θ 乙θ=30 甲θ=150

【尝试练习】课本作业4、5、6

1．一物体在相互垂直的两个共点力Fl、F2作用下运动，运动过程中F1对物体做功3 J，F2对物体做功4 J，则F1与F2的合力对物体做功( )

A．l J B．5 J C．7 J D．无法计算 2．如图所示，一物体分别沿AO、B0轨道由静止滑到底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为W1和 W2。则( )

A．Wl>W2 B．W1=W2 C．Wl < W2 D．无法比较 3．如图所示，一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于0点，小球在水平

恒力F作用下，从平衡位置P点移到Q点，则水平恒力F所做的功为( ) A．mglcosθ B．Flsinθ C．mgl(1－cosθ) D．F1θ

4．有一根轻绳系一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( ) A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功

5．质量为l0 kg的物体在与水平方向成37角斜向上的拉力F=50 N作用下，沿水平面运动4．O m，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=O．25，则拉力F做的功WF= ，重力做的功WG= ，摩擦力f做的功Wf= ．合外力做的功W总= ．(sin 37=0．6，cos37=0．8,g取lO m／s)

6．如图所示，质量为m边长为a的正方体木块放在长为L的桌面上，且与左侧相齐，动摩擦因数为μ，若要把它从桌面右侧推出，则力F至少要做功 ．

7．质量为1 kg的物体自足够高处自由落下，g取10 m／s。在下落3 s的时间内重力对物体做的功为WG= ；在下落过程中的第3 s内重力做的功为WG'=

8．静止在光滑水平面上的物体质量为25 kg，在与水平方向成60角斜向上的力F作用下运动10 s，已知F=10 N，求在这10 s内，力F所做的功。(g取10 m／s)若物体与水平面间的动摩擦因数μ=O．5 ，则力F所做的功是多少？

2

0

2

2

0

0

0

F θ 丙θ=30

v

F

F v 丁θ=0

v

物理必修2学案 第1章第2节 功和能

一、机械功的原理

【教材导读】阅读课本8-9页 【问题思考】

1． 在图1-9的实验中，若不计一切摩擦力，图b中的拉力是a图中的几倍？b图、a图两种

情况手做功有何关系？

2． 机械功的原理说明了什么？

3． 举一些使用机械省力的例子？

【尝试练习】课本作业1、2、3

1、某人用轻质杠杆将物体举高1米，人对杠杆做的功为1200J，那么杠杆对物体做的功为 J，物体重为 N。

2、某同学提着一质量为20㎏的水桶先在水平方向上走了10米，然后又从一楼爬上了四楼，（每层楼高4米）该同学对水桶做了 J的功。

二、做功和能的转化

【教材导读】阅读课本9-10页 【问题思考】

1． 举例说明功和能有何区别？又有何联系？

2． 若物体在变力做功时，不能直接用W=-FS来计算功，可用什么方法求功？

3． 人通过机械做功可以省力，那么机械做功的能量来自何处？机械起了什么作用？举例说

明。

4． 10页中信息窗的内容看懂了吗？问题出在哪？

【尝试练习】课本作业4、5、6

1、炮弹在空中高速飞行时能击中目标，这时利用了炮弹的 能，墙上挂得不稳定的画有可能掉下来砸坏人，这时因为画具有 能，弯折的竹子具有 能，三峡大坝抬高了水位可以用来发电，这时利用了水的 能。

2．关于力对物体做功．下列说法正确的是( )

A．滑动摩擦力对物体一定做负功 B．静摩擦力对物体可能做正功 C．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态

3．用轻绳拴一个质量为m的小球以加速度a向上提升一段距离s，则拉力对小球做的功为( ) A．mgs

B．m(g+a)s C．mas D．m(g-a)s

4．如图1-3所示，质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上，下列说法正确的是( ) A．若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功 B．若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs

C．若斜面向左以加速度a匀加速移动距离s，斜面对物块做功mas D．若斜面向下以加速度匀加速移动距离s，斜面对物块做功m(g+a)s 5．下列说法正确的是 (

)

图1-3

A．作用力做正功时，反作用力一定做负功 B．作用力不做功时，反作用力也一定不做功 C．作用力和反作用力的功一定大小相等，正负相反 D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功

6．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是( )

A．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多 B．滑长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 D．上述几种情况重力做功同样多

图1-7

7．如图1-7所示，质量为m的小球从高为h的斜面的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达h／3高度的D点时的速度为零，此过程中物体重力做的功是多少?

8．如图所示，水平传送带以2 m／s的速度匀速运行，将一质量为2 kg的工件沿竖直向下的方向轻放在传送带上，如工件与传送带间的动摩擦因数μ=0．2，则放手后，工件在5 s内的位移是多少?摩擦力对工件做功为多少?