高一物理例题及知识点(力与功).doc

例1、如图所示，木板OA水平放置，长为l，在A处放置一个质量为m的物体，现绕O点缓慢抬高A端，直到当木板转动到与水平面成α角停止转动．这时物体受到一微小的干扰便开始缓慢地匀速下滑，物体又回到O点，在整个过程中（　　）
A．支持力对物体做的总功为mglsinα
B．摩擦力对物体做的总功为零
C．木板对物体做的总功为零
D．木板对物体做的总功为正
解析：
物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做功即为W=Gh=mglsinα；在下滑过程中，支持力与运动方向垂直，故不做功，因此在整个过程中，支持力做功为mglsinα；故A正确；
在物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零；在下滑过程中，摩擦力做负功，W=-mgsinαL，故B错误；
C、在整个过程中，木块受到重力做功和木板对其做功，而重力做功和动能变化量为零，故木板对物体做的总功也为零，C正确，D错误；故选AC．
功：1、功的定义：力和作用在力的方向上通过的位移的乘积。是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量。 
2、功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上发生的位移。 
3、功的定义式：W=Fscosα，其中F是恒力，s是作用点的位移，α是力与位移间的夹角（功的单位焦耳，简称焦，符号J）。
4、功的计算 
①恒力的功可根据W=FScosα进行计算，本公式只适用于恒力做功； 
②根据W=P·t，计算一段时间内平均做功； 
③利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功； 
④根据功是能量转化的量度反过来可求功。
力做功情况的判定方法：一个力对物体做不做功，是做正功还是做负功，判断的方法是： 
(1)看力与位移之间的夹角，或者看力与速度之间的夹角：为锐角时，力对物体做正功；为钝角时，力对物体做负功；为直角时，力对物体不做功。 
(2)看物体间是否有能量转化：若有能量转化，则必定有力做功。此方法常用于相连的物体做曲线运动的情况。
变力做功的求法：公式只适用于求恒力做功，即做功过程中F的大小、方向始终不变。而实际问题中变力做功是常见的，如何解答变力做功问题是学习中的一个难点。不能机械地套用这一公式，必须根据有关物理规律通过变换或转化来求解。 
1．用求变力做功如果物体受到的力方向不变，且大小随位移均匀变化，可用求变力F所做的功。其平均值大小 为，其中F1是物体初态时受到的力的值，F2是物体末态时受到的力的值。如在求弹簧弹力所做的功时，再如题目中假定木桩、钉子等所受阻力与击入深度成正比的情况下，都可以用此法求解。
 
2．用微元法(或分段法)求变力做功变力做功时，可将整个过程分为几个微小的阶段，使力在每个阶段内不变，求出每个阶段内外力所做的功，然后再求和。当力的大小不变而方向始终与运动方向间的夹角恒定时，变力所做的功形：其中s是路程。
3．用等效法求变力做功若某一变力做的功等效于某一恒力做的功，则可以应用公式来求。这样，变力做功问题就转化为了恒力做功问题。
4．用图像法求变力做功存F—l图像中，图线与两坐标轴所围“面积”的代数和表示F做的功，“面积”有正负，在l轴上方的“面积”为正，在l轴下方的“面积”为负。
5．应用动能定理求变力做功
如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能变化量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。 
6．利用功能关系求变力做功
在变力做功的过程中，当有重力势能、弹性势能以及其他形式的能量参与转化时，可以考虑用功能关系求解。因为做功的过程就是能量转化的过程，并且转化过程中能量守恒。
7．利用W=Pt求变力做功
这是一种等效代换的观点，用W=Pt计算功时，必须满足变力的功率是恒定的。若功率P是变化的，则需用计算，其中当P随时间均匀变化时，。文档为个人收集整理，来源于网络
1、如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中（　　）
A．木板对物块做功为
1
2
mv2
B．摩擦力对小物块做功为mgLsinα
C．支持力对小物块做功为mgLsinα
D．滑动摩擦力对小物块做功为
1
2
mv2-mgLsinα
解析：
A、对整体过程研究，重力做功为零，根据动能定理得：木板对物块做功W=
1
2
mv2．故A正确．