第1节 机械功(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.理解功的概念,知道W=Fscos α的适用范围,会用功的公式进行计算。2.理解正、负功的概念,会根据公式计算多个力所做的功。 学考层级 1.形成初步的功的概念。2.养成分析物理过程的良好习惯。 选考层级 1.会判断力做功的正、负。2.会应用功的公式计算功的大小。 逐点清(一) 机械功的含义 [多维度理解] 1.功的含义 如果作用于某物体的_____大小为F,该物体沿力的方向运动的_____为s,则F与s的乘积称为机械功,简称功。 2.做功的两个要素 作用在物体上的_____和物体在力的方向上发生的_____。 3.功的公式 (1)W=_____,式中的α是_____与_____的夹角。 (2)适用范围:该公式只适用于_____做功。 (3)标矢性:功是_____量。 (4)功是一个过程量,描述了力的作用效果在空间上的累积,总与一个具体过程相联系。 4.功的单位 在国际单位制中,功的单位是_____,符号是____。 5.对功的理解 (1)两个必要因素:①力;②力的方向上的位移。 (2)两个相互对应:①对应一个具体的过程;②对应具体的某个力。 6.理解公式W=Fscos α的三个角度 (1)功等于力的大小、位移大小及二者夹角余弦的乘积。 (2)功等于沿力方向的位移与力的乘积。 (3)功等于位移与沿位移方向的力的乘积。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)公式W=Fscos α中的s是物体运动的路程。( ) (2)功是标量,没有方向,其运算符合代数运算法则。( ) (3)手提一桶水沿水平方向匀速运动时,手对水桶没有做功。( ) 2.如图所示,木块相对斜面静止,并一起沿水平方向向右做匀速运动。运动过程中,斜面对木块的支持力和摩擦力的做功情况是( ) A.支持力不做功 B.支持力做正功 C.摩擦力做负功 D.摩擦力做正功 3.下列关于做功的说法正确的是( ) A.凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功 B.凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功 C.只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功 D.只要物体受力,又在力的方向上发生位移,则力一定对物体做功 逐点清(二) 恒力做功的计算 [多维度理解] 1.正功和负功 α的取值 cos α的值 功W 含义 α=90° cos α=0 W=0 力F对物体_____ 0°≤α<90° cos α>0 W>0 力F对物体做_____ 90°<α≤180° cos α<0 W<0 力F对物体做_____(或物体克服力F做功) 2.几个力的总功的求法 (1)先由W=Fscos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…,然后求所有力做功的_____,即W总=W1+W2+W3+…。 (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合,然后由W总=_____计算总功,此时α为F合的方向与s的方向间的夹角。 [微点拨] 1.功的正负由力与位移方向之间的夹角大小决定,与正方向的选取无关。 2.功是标量,只有大小没有方向,比较做功的多少时,只比较功的绝对值。 [全方位练明] 1.判断下列说法是否正确。 (1)力F1做功10 J,F2做功-15 J,力F1比F2做功少。( ) (2)一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动。( ) (3)一个力对物体做了正功,则说明这个力与物体的运动方向相同。( ) (4)物体做匀速直线运动时,其所受合力对物体做功为零。( ) 2.滑板运动是青少年喜爱的一项运动,一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。如图所示,一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行,若练习者的脚受到的摩擦力为f1,脚对滑板的摩擦力为f2,下列说法正确的是( ) A.f1做正功,f2做负功 B.f1做负功,f2做正功 C.f1、f2均做正功 D.因为是静摩擦力,f1、f2都不做功 3.(2024·福州高一检测)如图所示,质量为m=2 kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10 N的拉力作用,物体移动了s=2 m,物体与 ... ...
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