专练08 功和功率
重难点1 对功及其公式的理解
1.功是过程量
功描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过程相联系。
2.功是标量(对正功和负功的进一步理解)
(1)功的正、负不表示方向,功根本就没有方向;
(2)正温度比负温度高,但功不是这样,应先取绝对值再比较做功多还是做功少;
(3)功的正、负仅表示是动力做功还是阻力做功。
3.对公式W=Flcos α的理解
(1)公式只适用于恒力做功的计算;
(2)公式中l是选取地面为参考系时物体的位移。
【典例精析】一个质量为m=2kg的物体,刚开始处于静止状态后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用,且F=10 N,在水平地面上移动的距离为s=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力为f=4.2 N。求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)各个力对物体所做的功;
(2)合外力对物体所做的功;
(3)各个力对物体所做的功的代数和。
【典例分析】解答本题先分析物体的受力情况,画出受力示意图,然后用公式W=Flcos α,计算各力对物体做的功。并且(2)(3)小题可以用来检验计算是否正确,即结果应该相等,如果不等,则说明计算有误。
【参考答案】(1)WF=16 J Wf=-8.4 J WG=0 WN=0 (2)7.6 J (3)7.6 J
【精准解析】 (1)物体的受力情况如图所示,
根据功的计算公式可得各个力对物体所做的功分别为
WF=Fscos 37°=16 J,Wf=fscos 180°=-8.4 J,WG=0,WN=0。
(2)物体所受的合外力为
F合=Fcos 37°-f=10×0.8 N-4.2 N=3.8 N,
故合外力所做的功为W合=F合scos 0°=3.8×2×1 J=7.6 J。
(3)物体所受的各个力所做的功的代数和为W总=WF+Wf+WG+WN=16 J+(-8.4 J)+0+0=7.6 J。
【规律总结】计算恒力做功要注意的三个问题
(1)计算功时一定要明确是哪个力对哪个物体在哪段位移过程中做的功。