2022高中物理 第1章 功和功率 第2節(jié) 功和能學(xué)案 魯科版必修2

《2022高中物理 第1章 功和功率 第2節(jié) 功和能學(xué)案 魯科版必修2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2022高中物理 第1章 功和功率 第2節(jié) 功和能學(xué)案 魯科版必修2（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022高中物理 第1章 功和功率 第2節(jié) 功和能學(xué)案 魯科版必修2 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉 1.了解機(jī)械功的原理，并能解釋相關(guān)現(xiàn)象。 2.理解功和能的關(guān)系。 3.會(huì)根據(jù)功能關(guān)系分析問(wèn)題。 1個(gè)原理——機(jī)械功原理 1個(gè)關(guān)系——功和能之間的關(guān)系 1個(gè)本質(zhì)——機(jī)械功的本質(zhì) 閱讀教材第8～9頁(yè)“機(jī)械功的原理”部分，初步知道輸入功、輸出功和損失功的概念。知道機(jī)械功的原理。 1.輸入功、輸出功和損失功： 輸入功 動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功W動(dòng)，也就是W總 輸出功 克服有用阻力所做的功，即W有用 損失功 克服額外阻力所做的額外功，即W額外 三者關(guān)系 W動(dòng)＝W阻＝W有用＋W額外或W輸

2、入＝W輸出＋W損失 2.機(jī)械功的原理 使用任何機(jī)械時(shí)，動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功總是等于機(jī)械克服阻力所做的功。也就是說(shuō)，使用任何機(jī)械都不省功。 思維拓展 任何機(jī)械都不能省功，人們?yōu)楹我褂煤?jiǎn)單機(jī)械呢？ 答案　使用任何機(jī)械雖然都不能省功，但可以省力或省位移，改變?nèi)说墓ぷ鞣绞胶蛣趧?dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。 二、做功和能的轉(zhuǎn)化 閱讀教材第9～10頁(yè)“做功和能的轉(zhuǎn)化”部分。了解能的概念，功和能之間的關(guān)系。 1.能的概念：如果一個(gè)物體能夠?qū)e的物體做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量。 2.功和能之間的關(guān)系：做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。做了多少功，就表示有多少能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。因此，功是能

3、量轉(zhuǎn)化的量度。 3.機(jī)械做功的本質(zhì)：做功的機(jī)械是傳遞能量、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的裝置。機(jī)械做功，只能將能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者將一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量。 思考判斷 (1)能夠做功的物體具有能量。(　　) (2)機(jī)械可以對(duì)外做功是因?yàn)闄C(jī)械可以產(chǎn)生能量。(　　) (3)能量的轉(zhuǎn)化并不一定需要做功來(lái)完成。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)× 　對(duì)機(jī)械功原理的理解 [要點(diǎn)歸納] 1.功的原理的表達(dá)式 (1)不使用機(jī)械時(shí)：W輸入＝W輸出(或W動(dòng)＝W阻)。 (2)使用機(jī)械時(shí)：W動(dòng)＝W阻＝W有用＋W額外(或W輸入＝W輸出＋W損失)。 (3)功的意義 ①

4、W動(dòng)＝W總表示動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功； ②W阻表示機(jī)械克服所有阻力做的功； ③W有用＝W輸出表示機(jī)械克服有用阻力做的功； ④W額外＝W損失表示機(jī)械克服額外阻力做的功。 2.不省功的兩層含義 (1)等于(即理想機(jī)械)，是指使用機(jī)械做的功與不使用機(jī)械而直接用手所做的功是相等的。 (2)大于，即費(fèi)功(即非理想機(jī)械)，是指使用機(jī)械做的功比不使用機(jī)械而直接用手所做的功多。 3.機(jī)械在生活中的應(yīng)用 (1)省力機(jī)械：千斤頂、螺絲刀、斜面、鉗子、扳手、開(kāi)瓶器等。 (2)省位移的機(jī)械：自行車(chē)、理發(fā)剪、筷子、魚(yú)竿等。 (3)不省力也不省位移，只改變工作方式的機(jī)械：定滑輪、等臂杠桿等。 [精典示例]

5、 [例1] 如圖1所示，通過(guò)一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，將一重物勻速提高2 m，已知重物的質(zhì)量為100 kg，動(dòng)滑輪自身的質(zhì)量為1 kg，繩的質(zhì)量和摩擦均不計(jì)，(g取10 m/s2)求： 圖1 (1)人的拉力大小及拉力做的功；(計(jì)算結(jié)果保留四位有效數(shù)字) (2)該機(jī)械的有用功和額外功。 解析　(1)由題意知，動(dòng)滑輪和重物的整體受力平衡，而整體向上的方向有三根繩子承擔(dān)，即 3F＝G1＋G2＝1 010 N 所以人的拉力F＝ N≈336.7 N 要使重物升高2 m，繩的作用點(diǎn)的位移s＝3h＝6 m 拉力做的功WF＝F·s＝2 020 J。 (2)該機(jī)械是為了將重物提

6、升2 m 所以有用功為W有用＝G1h＝1 000×2 J＝2 000 J 而提升過(guò)程中，克服動(dòng)滑輪的重力做功是不可避免的，這是額外的，所以額外功W額外＝G2h＝10×2 J＝20 J。 答案　(1)336.7 N　2 020 J　(2)2 000 J　20 J 應(yīng)用機(jī)械功的原理解題時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)通過(guò)對(duì)研究對(duì)象的受力分析，確定動(dòng)力和阻力，區(qū)分有用阻力和無(wú)用阻力(或額外阻力)。 (2)通過(guò)過(guò)程的分析或效果的分析確定各力作用下的位移。 (3)根據(jù)功的定義式求解各力所做的功，根據(jù)機(jī)械功的原理列方程求解。 [針對(duì)訓(xùn)練1] 如圖2所示，甲、乙、丙三位建筑工人用三種不同的方法把水

7、泥從一樓運(yùn)到三樓，根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)分析，這三種方法中： 圖2 (1)所做的有用功分別是多少？ (2)哪種方法所做的總功最多，是多少？哪種方法所做的總功最少，是多少？ 解析　(1)甲、乙、丙三位工人都是將重為400 N的水泥運(yùn)到三樓，有用阻力相同，都為水泥的重力，故三人所做的有用功都為W有用＝G水泥h＝400×6 J＝2 400 J。 (2)工人甲做的總功為 W甲＝(G水泥＋G桶＋G人)h＝(400＋20＋400)×6 J＝4 920 J 工人乙做的總功為 W乙＝(G水泥＋G桶＋G滑輪)h＝(400＋20＋10)×6 J＝2 580 J 工人丙做的總功為 W丙＝(G水泥＋G

8、口袋＋G滑輪)h＝(400＋5＋10)×6 J＝2 490 J 可見(jiàn)，工人甲做的總功最多，為4 920 J，工人丙做的總功最少，為2 490 J。 答案　見(jiàn)解析 　做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 [要點(diǎn)歸納] 1.功與能之間的關(guān)系 2.功與能的區(qū)別 (1)能量是表征物體具有做功本領(lǐng)的物理量，是狀態(tài)量。 (2)功描述了力的作用效果在空間上的累積，反映了物體受力并運(yùn)動(dòng)的效果，是過(guò)程量。 3.對(duì)功能關(guān)系的理解 (1)做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程也就是做功的過(guò)程。 (2)做功與能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值相等，即做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。因此，可以用做功的多少來(lái)量度能量轉(zhuǎn)化

9、的多少，反之，也可用能量轉(zhuǎn)化的多少來(lái)計(jì)算做功的多少，功是能轉(zhuǎn)化的量度。 (3)功與能并不等同，功只是反映了能量轉(zhuǎn)化的多少，但不能認(rèn)為物體對(duì)外做的功等于物體具有的能量。 [精典示例] [例2] (多選)如圖3所示為撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐竿起跳、越橫竿。下面定性地說(shuō)明在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況，其中正確的是(　　) 圖3 A.運(yùn)動(dòng)員助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員和竿的動(dòng)能 B.起跳階段，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能，使人體升高 C.起跳階段，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能和竿的彈性勢(shì)能，使人體升高 D.運(yùn)動(dòng)員上升越過(guò)橫

10、竿后，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 解析　助跑階段：運(yùn)動(dòng)員做功將自身化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員和竿的動(dòng)能，A正確；起跳階段：運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能和竿的彈性勢(shì)能，B錯(cuò)誤，C正確；運(yùn)動(dòng)員上升越過(guò)橫竿后，其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，D正確。 答案　ACD 功能關(guān)系問(wèn)題應(yīng)注意的四個(gè)方面 (1)做功的過(guò)程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，做功的多少反映的是能量轉(zhuǎn)化的多少，絕不是能量的多少。 (2)某種形式的能量減少，必然存在其他形式的能量增加，減少的能量與增加的能量一定相等。 (3)某個(gè)物體的能量減少，必然存在其他物體的能量增加，且減少的能量與增加的能

11、量一定相等。 (4)能的基本性質(zhì)就是不同形式的能量間可發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，并且轉(zhuǎn)化過(guò)程中能的總量不變。 [針對(duì)訓(xùn)練2] (多選)關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能 B.做功越多，物體具有的能不一定越大 C.能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多 D.功是物體能量轉(zhuǎn)化的量度 解析　功是能量轉(zhuǎn)化的量度，是過(guò)程量，能是狀態(tài)量，A錯(cuò)誤，C、D正確；功量度的是物體轉(zhuǎn)化的能量，不能量度物體全部的能量，B正確。 答案　BCD 1.(功與能的關(guān)系)力對(duì)物體做功100 J，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.物體具有的能量增加100 J B.物體具有的能量減少100

12、J C.有100 J的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 D.產(chǎn)生了100 J的能量 解析　由于物體是否對(duì)外做功未知，因此無(wú)法判斷物體具有的能量的變化，A、B錯(cuò)誤；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，故C正確，D錯(cuò)誤。 答案　C 2.(機(jī)械功的原理)盤(pán)山公路總是筑得盤(pán)旋曲折，因?yàn)?　　) A.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折會(huì)延長(zhǎng)爬坡的距離，根據(jù)斜面的原理，斜面越長(zhǎng)越省功 B.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折顯得雄偉壯觀(guān) C.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折會(huì)延長(zhǎng)爬坡長(zhǎng)度，斜面的原理告訴我們，高度一定，斜面越長(zhǎng)越省力 D.盤(pán)山公路盤(pán)旋曲折是為了減小坡度，增加車(chē)輛的穩(wěn)度 解析　盤(pán)山公路應(yīng)用了斜面的機(jī)械原理，車(chē)輛爬坡過(guò)程中克服的阻力是重力沿斜面向下的分力和摩擦

13、阻力，斜面能夠省力，高度一定的情況下，斜面越長(zhǎng)越省力。但斜面不省功，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 答案　C 3.(功和能的轉(zhuǎn)化)(多選)關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.功和能的單位相同，它們的物理意義也相同 B.做功的過(guò)程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程 C.做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 D.功和能不能相互轉(zhuǎn)化，二者是不同的物理量 解析　功和能單位相同，但物理意義不相同，則A錯(cuò)誤；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，則B、C、D正確。 答案　BCD 4.(功和能的轉(zhuǎn)化)(2018·南通高一檢測(cè))(多選)舉重運(yùn)動(dòng)員把重800 N的杠鈴舉高2 m，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.人體內(nèi)有

14、1 600 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的勢(shì)能 B.人體內(nèi)消耗的化學(xué)能大于1 600 J C.人對(duì)杠鈴做的功大于1 600 J D.人克服杠鈴重力做的功等于1 600 J 解析　運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉高2 m的過(guò)程，需克服重力做功WG＝800×2 J＝1 600 J，故A、D正確；同時(shí)運(yùn)動(dòng)員除克服重力做功外，還要克服額外阻力做功，故人體消耗的化學(xué)能大于1 600 J，故B正確；其中有1 600 J的化學(xué)能通過(guò)人對(duì)杠鈴做功而轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤。 答案　ABD 5.(機(jī)械功的計(jì)算)(2018·長(zhǎng)春高一檢測(cè))如圖4所示，小車(chē)與貨物的質(zhì)量為50 kg，沿踏板將其勻速推上汽車(chē)，設(shè)車(chē)廂離地面高度為

15、1 m，踏板的長(zhǎng)度為4 m。若人沿踏板推小車(chē)的力為150 N且存在摩擦阻力，求(g取10 m/s2)： 圖4 (1)在此過(guò)程中，人做了多少功？ (2)在此過(guò)程中，人做的有用功與額外功分別是多少？ (3)小車(chē)與踏板的摩擦力約為多少？ 解析　(1)W總＝Fs＝150×4 J＝600 J。 (2)W有用＝Gh＝mgh＝50×10×1 J＝500 J W額外＝W總－W有用＝600 J－500 J＝100 J。 (3)由W額外＝fs得f＝＝ N＝25 N。 答案　(1)600 J　(2)500 J　100 J　(3)25 N 基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 1.關(guān)于功的原理，下列說(shuō)法中正確的

16、是(　　) A.如果考慮摩擦和機(jī)械自身的重力，功的原理就不適用了 B.如果一個(gè)機(jī)械省力，另一個(gè)機(jī)械省距離，把這兩個(gè)機(jī)械組合起來(lái)的裝置可以既省力又省距離 C.實(shí)際中，利用機(jī)械所做的功，一定大于不用機(jī)械直接用手做的功 D.有的機(jī)械既能省力同時(shí)又省距離 解析　功的原理是一個(gè)普遍原理，不僅適用于理想機(jī)械，也適用于非理想機(jī)械，如果考慮摩擦和機(jī)械自身的重力，功的原理仍是適用的，故A錯(cuò)誤；既省力又省距離的機(jī)械是不存在的，故B、D錯(cuò)誤；實(shí)際中，利用機(jī)械所做的功，由于要克服摩擦和機(jī)械自身重力做功，因此利用機(jī)械所做的功一定大于不用機(jī)械而直接用手做的功，故C正確。 答案　C 2.下列說(shuō)法中正確的是(　

17、　) A.用水桶從井中提水的時(shí)候，對(duì)桶做的功是有用功 B.用水桶從井中提水的時(shí)候，對(duì)水做的功是總功 C.桶掉到井里，從井里把桶撈上來(lái)的時(shí)候，對(duì)桶做的功是有用功 D.桶掉到井里，從井里把桶撈上來(lái)的時(shí)候，桶里帶了一些水，對(duì)桶和水做的功是有用功 解析　用水桶從井中提水的時(shí)候，其目的是要將水從井中提出，對(duì)水所做的功是有用功，對(duì)水桶所做的功是額外功，對(duì)水和水桶所做的功是總功，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；水桶掉到井里，要將水桶撈上來(lái)，對(duì)水桶做的功是有用功，對(duì)水做的功是額外功，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　C 3.(多選)對(duì)于機(jī)械做功，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.使用機(jī)械時(shí)，輸入功可以大于、小于或等

18、于機(jī)械克服阻力做的功 B.使用機(jī)械時(shí)，輸入功一定不能小于輸出功 C.使用機(jī)械時(shí)，動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功一定不能小于輸出功 D.使用機(jī)械時(shí)，動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功等于機(jī)械輸出功和損失功之和 解析　根據(jù)功的原理，動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功即輸入功等于機(jī)械克服阻力所做的功，A項(xiàng)錯(cuò)誤；而機(jī)械克服阻力所做的功包括輸出功和損失功兩部分，所以動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功等于輸出功和損失功之和，且一定不小于輸出功，選項(xiàng)B、C、D正確。 答案　BCD 4.如圖1所示，把同一物體分別沿BA、CA、DA三個(gè)光滑斜面勻速推到同一高度的A點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖1 A.沿BA斜面最費(fèi)力，做的功最多 B.沿DA斜面最費(fèi)力，

19、做的功最少 C.沿三個(gè)斜面做的功一樣多，沿DA斜面最省力 D.沿三個(gè)斜面做的功一樣多，沿BA斜面最省力 解析　由功的原理知道，使用任何機(jī)械都不省功，由于不計(jì)摩擦，無(wú)論沿哪個(gè)斜面將物體推上A點(diǎn)，都與不用斜面直接將物體從E點(diǎn)勻速推到A點(diǎn)做的功一樣多。若推力為F，坡長(zhǎng)為L(zhǎng)，則有F·L＝G·h，L越長(zhǎng)，F(xiàn)越小，所以選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。 答案　D 5.用杠桿撬石頭，若加在杠桿上的動(dòng)力是200 N，杠桿在動(dòng)力方向上移動(dòng)的距離是50 cm，則： (1)動(dòng)力做的功是多少？ (2)杠桿克服阻力做的功是多少？ 解析　(1)W動(dòng)＝Fs＝200×0.5 J＝100 J。 (2)W阻＝W動(dòng)

20、＝100 J。 答案　(1)100 J　(2)100 J 6.質(zhì)量約為0.5 kg的足球被腳踢出后，在水平地面上沿直線(xiàn)向前運(yùn)動(dòng)約50 m后停止。假定運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)腳對(duì)球的平均作用力為300 N，足球在地面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒為其重力的0.06倍，則運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)腳對(duì)足球做的功為多少？(g取10 m/s2) 解析　足球能量變化量為零ΔE＝0，由功能關(guān)系知 合外力對(duì)足球做的功等于零，即 WF＋Wf阻＝0 WF＝－Wf阻＝0.06×0.5×10×50 J＝15 J。 答案　15 J 7.如圖2所示，用滑輪組提升一質(zhì)量為m＝20 kg 的物體，若勻速升高h(yuǎn)＝3 m，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和一切摩擦

21、，則力F做多少功？若直接用手把物體勻速提高3 m，人做功為多少？比較以上兩種情況得到什么結(jié)論？(g＝10 m/s2) 圖2 解析　不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦?xí)rF＝mg，F(xiàn)作用點(diǎn)的位移s＝3h，則力F做功 W＝Fs＝mg·3h＝mgh＝20×10×3 J＝600 J W人＝WG＝mgh＝20×10×3 J＝600 J 由此可以看出，使用機(jī)械與直接用手所做的功是相等的。但是使用機(jī)械可以省力但費(fèi)位移。 答案　600 J　600 J　結(jié)論見(jiàn)解析 能力提升 8.重為100 N長(zhǎng)1 m的不均勻鐵棒平放在水平面上，某人將它一端緩慢豎起，需做功55 J，將它另一端緩慢豎起，需做功(　　) A.4

22、5 J B.55 J C.60 J D.65 J 解析　將不均勻鐵棒緩慢豎起的過(guò)程中，人施加給鐵棒的作用力始終與鐵棒的重力平衡，因此，人對(duì)鐵棒做的功等于鐵棒克服自身重力所做的功。根據(jù)功能關(guān)系可知，人對(duì)鐵棒做55 J的功，鐵棒的重心位置升高了0.55 m，若將鐵棒另一端緩慢豎起，鐵棒的重心位置升高0.45 m，根據(jù)功能關(guān)系可知，人需要克服鐵棒重力對(duì)鐵棒做45 J的功，選項(xiàng)A正確。 答案　A 9. (多選)如圖3所示為一種測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m1，繩的一端拴在腰間并沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦)，繩的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人的重心不

23、動(dòng)，使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是(　　) 圖3 A.繩子拉力對(duì)人不做功 B.人對(duì)傳送帶不做功 C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為m2gvt D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為(m1＋m2)gvt 解析　由于人的位移為零，所以繩子拉力對(duì)人不做功，A正確；人對(duì)傳送帶有向右的摩擦力，且傳送帶運(yùn)動(dòng)方向向右，所以人對(duì)傳送帶做正功，B錯(cuò)誤；由受力分析及平衡條件可知，人對(duì)傳送帶的摩擦力f＝m2g，所以運(yùn)動(dòng)員對(duì)傳送帶做功為W＝fs＝fvt＝m2gvt，根據(jù)功能關(guān)系，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后消耗運(yùn)動(dòng)員的體能為m2gvt，C正確，D錯(cuò)誤。 答案　AC 10.如圖4所示，斜面長(zhǎng)5

24、 m，高3 m，傾角θ為37°，一工人現(xiàn)借用這一斜面用力F把質(zhì)量為25 kg的木箱勻速推到斜面頂端，木箱與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： 圖4 (1)這一過(guò)程中人所做的總功； (2)克服阻力所做的功； (3)克服阻力所做的有用功； (4)克服額外阻力所做的額外功。 解析　(1)由于木箱是勻速運(yùn)動(dòng)，推力F大小即等于斜面對(duì)木箱的摩擦力和重力沿斜面向下分力之和，即 F＝mgsin θ＋μmgcos θ＝mg(sin θ＋μcos θ)＝190 N W總＝Fs＝190×5 J＝950 J。 (2)克服阻力做的

25、功W阻，由功的原理 W阻＝W總＝950 J。 (3)W有用＝mgh＝250×3 J＝750 J。 (4)W額外＝μmgcos θ·s＝0.2×250××5 J＝200 J。 答案　(1)950 J　(2)950 J　(3)750 J　(4)200 J 11.一條水平傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，將一個(gè)質(zhì)量為m＝20 kg的貨物無(wú)初速度地放在傳送帶上，貨物從放上到跟傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間是0.8 s，滑行距離是1.2 m，(取g＝10 m/s2)求： (1)貨物與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的值； (2)這個(gè)過(guò)程中，動(dòng)力對(duì)傳送帶做的功是多少？ 解析　(1)貨物剛放到傳送帶上時(shí)滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生加速度，做勻加速運(yùn)動(dòng)， 即μmg＝ma① 貨物做勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的位移 s1＝at2② 由①②式代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.375。 (2)上述過(guò)程中，因傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)它的速度為v，則v＝at③ 對(duì)傳送帶來(lái)說(shuō)它受的動(dòng)力F和摩擦力f是平衡的，即 F＝f＝μmg＝75 N④ 此過(guò)程中傳送帶的位移為 s2＝vt⑤ 由①③⑤并代入數(shù)據(jù)解得s2＝2.4 m。 則動(dòng)力對(duì)傳送帶做的功是W＝Fs2＝180 J。 答案　(1)0.375　(2)180 J