河北省邢臺市高中物理第七章機械能守恒定律第1課時追尋守恒量能量課時功學(xué)案無答案新人教版必修2

學(xué)案1 追尋守恒量能量 功 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解勢能、動能的概念，領(lǐng)會尋找守恒量是科學(xué)研究的重要思想方法.2.理解功的概念，知道WFlcos 的適用范圍，會用功的公式進(jìn)行計算.3.理解正、負(fù)功的概念，會根據(jù)公式計算多個力所做的總功【學(xué)習(xí)任務(wù)】一、追尋守恒量能量問題設(shè)計如圖1所示為伽利略的理想斜面實驗(忽略了摩擦及空氣阻力)圖1(1)當(dāng)小球沿斜面從高處由靜止?jié)L下時，小球的高度不斷減小，而速度不斷增大，當(dāng)小球沿另一個斜面向上滾時，小球的位置不斷升高，而速度不斷減小，這些說明了什么？(2)若改變右邊斜面的傾角則發(fā)現(xiàn)，無論傾角大些還是小些，小球總是能達(dá)到同一高度，若把斜面放平，小球?qū)⒁恢边\動下去，這些說明什么？要點提煉1在伽利略的理想斜面實驗中，小球的勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化2能量的性質(zhì)(1)能量是一個狀態(tài)量，是描述物質(zhì)(或系統(tǒng))運動狀態(tài)的一個物理量(2)自然界中物質(zhì)的運動是多種多樣的，相對于各種不同的運動形式有各種不同形式的能量(3)各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過程中，能量的總量是不變的二、功問題設(shè)計某同學(xué)用手平托一本書豎直向上移動一段距離，又平托書水平移動一段距離，在這兩個過程中手對書的支持力是否對書做功？要點提煉1力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素2力對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積，即WFlcos .說明 (1)力F、位移l都是矢量，但功W卻是標(biāo)量(2)力F是恒力，此式只適用于恒力做功的計算三、正功和負(fù)功問題設(shè)計1某物體在水平面上向右運動了l，當(dāng)物體受到與水平方向夾角為30°的力作用時，如圖2甲所示，力對物體做的功為多少？當(dāng)物體受到與水平面夾角為150°的力作用時(如圖乙所示)，力對物體做的功為多少？ 圖22功的正、負(fù)的含義是什么？要點提煉1由WFlcos 可知：(1)當(dāng)0<時，W>0，力對物體做正功；(2)當(dāng)<時，W<0，力對物體做負(fù)功，或稱物體克服這個力做功；(3)當(dāng)時，W0，力對物體不做功2功的正、負(fù)并不表示方向，也不表示功的大小，只表示是動力做功還是阻力做功一、正、負(fù)功的判斷例1 如圖表示物體在力F的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移x，這四種情形下力F和位移x的大小都是一樣的，則力對物體做正功的是( )例2 質(zhì)量為m的小物塊在傾角為的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖3所示若斜面體和小物塊一起以速度v沿水平方向向右做勻速直線運動，通過一段位移l.斜面體對物塊的摩擦力和支持力的做功情況是( )圖3A摩擦力做正功，支持力做正功B摩擦力做正功，支持力做負(fù)功C摩擦力做負(fù)功，支持力做正功二、功的計算例3 如圖4所示，一個人用與水平方向成60°角的力F40 N 拉一個木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8 m，求：圖4(1)拉力F對木箱所做的功；(2)摩擦力對木箱所做的功；(3)外力對木箱所做的總功針對訓(xùn)練 如圖5所示，兩個互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上，使物體通過一段位移的過程中，力F1對物體做功4 J，力F2對物體做功3 J，則力F1與F2的合力對物體做功為( )圖5A7 J B1 JC5 J D3.5 J【補充學(xué)習(xí)材料】1(對功的理解)關(guān)于功的概念，以下說法正確的是( )A力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B功有正、負(fù)之分，若某個力對物體做負(fù)功，表明這個力對該物體的運動起阻礙作用C若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移D合力的功等于各分力做的功的矢量和2(對正、負(fù)功的判斷)如圖6所示，一端可繞O點自由轉(zhuǎn)動的長木板上方放一個物塊，手持木板的另一端，使木板從水平位置沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)，則在物塊相對于木板滑動前的過程中( )圖6A重力做正功 B摩擦力做負(fù)功C摩擦力不做功 D支持力不做功3(功的計算)如圖7所示，在光滑水平面上，物體受兩個相互垂直的大小分別為F13 N和F24 N的恒力，其合力在水平方向上，從靜止開始運動10 m，求：圖7(1)F1和F2分別對物體做的功是多少？代數(shù)和為多大？(2)F1和F2合力為多大？合力做功是多少？【實驗班特供題組】題組一 對功的理解1關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是( )A位移大，力對物體做的功一定多B受力小，力對物體做的功一定少C物體靜止，則力對物體一定不做功D力的大小和物體在力的方向上的位移大小決定功的多少2根據(jù)力對物體做功的條件，下列說法中正確的是( )A工人扛著行李在水平路面上勻速前進(jìn)時，工人對行李做正功B工人扛著行李從一樓走到三樓，工人對行李做正功C作用力與反作用力做的功大小相等，并且其代數(shù)和為0D在水平地面上拉著一物體運動一圈后又回到出發(fā)點，則由于物體位移為0，所以摩擦力不做功3一個力對物體做了負(fù)功，則說明( )A這個力一定阻礙物體的運動B這個力不一定阻礙物體的運動C這個力與物體運動方向的夾角>90°D這個力與物體運動方向的夾角<90°4一物體在兩個力F1、F2的共同作用下發(fā)生了一段位移，做功分別為W16 J、W26 J，下列說法正確的是( )A這兩個力一定大小相等、方向相反BF1是動力，F(xiàn)2是阻力C這兩個力做的總功為0DF1比F2做的功多題組二 對正、負(fù)功的判定5如圖1，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法如果受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100 m，那么下列說法正確的是( )圖1A摩擦力對輪胎做了負(fù)功B重力對輪胎做了正功C拉力對輪胎不做功D支持力對輪胎做了正功6一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運動過程，則電梯對人的支持力的做功情況是( )A加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負(fù)功B加速時做正功，勻速和減速時做負(fù)功C加速和勻速時做正功，減速時做負(fù)功D始終做正功7物體在合外力作用下做直線運動的vt圖象如圖2所示下列表述正確的是( )圖2A在01 s內(nèi)，合外力做正功B在02 s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C在1 s2 s內(nèi)，合外力不做功D在03 s內(nèi)，合外力總是做正功8關(guān)于兩個物體間的一對作用力和反作用力的做功情況，下列說法正確的是( )A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功C作用力和反作用力可能都做負(fù)功D作用力和反作用力做的功一定大小相等題組三 功的計算9如圖3所示，坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動了一段距離l.已知雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為，雪橇受到的( )圖3A支持力做功為mglB重力做功為mglC拉力做功為Flcos D滑動摩擦力做功為 mgl10如圖所示，力F大小相等，物體沿水平面運動的位移l也相同，下列哪種情況F做功最少( ) 11如圖4所示，質(zhì)量為m的物體A靜止在傾角為的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為M.現(xiàn)對該斜面體施加一個水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運動，當(dāng)移動的距離為l時，斜面體B對物體A所做的功為( )圖4AFl Bmglsin cos Cmglsin D012如圖5所示，質(zhì)量m50 kg的滑雪運動員從高度h30 m的坡頂由靜止下滑，斜坡的傾角37°，滑雪板與雪面之間的動摩擦因數(shù)0.1.則運動員滑至坡底的過程中：圖5(1)滑雪運動員所受的重力對他做了多少功？(2)各力對運動員做的總功是多少？(g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，裝備質(zhì)量不計)