高一物理必修一导学案Word格式文档下载.docx
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1．关于人对物体做功，下列说法中错误的是（）
A．人用手拎着水桶在水平地面上匀速行走，人对水桶做了功
B．人用手拎着水桶从3楼匀速下至l楼，人对水桶做了功
C．人用手拎着水桶从1楼上至3楼，人对水桶做了功
D．人用手拎着水桶站在原地不动，虽然站立时间很久，但人对水桶没有做功
2．下列关于功的叙述中，正确的是（）
A．力和位移是做功的二要素，只要有力、有位移，就一定有功
B．功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积
C．功等于力和力方向上的位移的乘积
D．功等于位移和位移方向上的力的乘积
3．一个质量m＝2kg的物体，受到与水平方向成37°
角斜向下方的推力F1＝10N的作用，在水平地面上移动的距离s＝2m，如图7-1-1所示．物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0．2倍，求：
（1）推力F1对物体所做的功；
（2）摩擦力f对物体所做的功；
（3）外力对物体所做的总功．
【课后作业】
静止在水平地面上的物体的质量为25kg，在与水平成60°
角、大小为10N的斜向上的力F作用下，经历10s时间，试分别就下列两种情况，计算力F在10s内做的功（g取10m／s2）：
（1）设地面为光滑平面；
（2）设物体和地面间的滑动摩擦力是它们间弹力的0.3。
课时2：
了解关于摩擦力做功和相互作用力做功的特点
【要点分析】
学习重点：
学习难点：
功的概念及功的计算。
利用功的定义式解决有关问题。
【习题分类】
一、摩擦力做功
1、滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体不做功
我们就拿右图模拟摩擦力不做功的物理情景
（1）当拉力F对B物体作用，但B物体没动AB间为静摩擦力，AB均没有位移，静摩擦力不做功。
（2）当B物体被拉动了，但A物体没动，所以它们间滑动摩擦力对A不做功。
2、滑动摩擦力和静摩擦力都可以做负功（类比1题举出实例，画出示意图）
3、滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功（类比1题举出实例，画出示意图）
针对练习：
1、关于摩擦力对物体做的功，以下说法中正确的是（）
A.滑动摩擦力总是做负功
B.滑动摩擦力要么做负功，要么做正功
C.静摩擦力对物体一定不做功
D.静摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功
2、如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F将B拉着右移.用F拉、FAB、FBA分别表示绳子拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是（）
A.F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F拉不做功
B.F、FBA做正功，FAB、F拉不做功
C.F做正功，FAB做负功，FBA和F拉不做功
D.F做正功，其他力都不做功
二、相互作用力做功
相互作用力作用下的物体运动特点：
可能向相反方向运动，也可能向相同方向运动，也可能一个运动一个静止，也可能两个物体都静止。
所以，作用力和反作用力可能都做负功，可能都做正功，可能一个做正功另一个做负功，可能一个做功一个不做功，也可能都不做功。
3、下列关于一对作用力和反作用力的说法中正确的是（）
A.作用力和反作用力一定一个做正功，一个做负功，总功为0
B.作用力和反作用力，可能都做正功
C.作用力和反作用力，可能都做负功
D.作用力和反作用力，做功的绝对值可能不等
三、判断力是否做功
4、将质量为的小球，用轻质细线悬挂起来，让其摆动，如图所示，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（）
A.重力和悬线的拉力对小球均不做功
B.只有重力对小球做功
C.只有悬线的拉力对小球做功
D.重力和悬线的拉力均对小球做功
5、如图所示，甲、乙、丙三个物体分别在大小相等、方向不同的力F的作用下，向右移动的位移均为x,关于F对甲、乙、丙做的功的大小W1、W2、W3判断正确的是（）
图7-1-20
A.W1>
W2>
W3B.W1=W2>
W3
C.W1=W2=W3D.W1<
W2<
如图所示是一个物体受到的力F与位移l的关系图象，由图象求力F对物体所做的功.
课时3：
检测训练
1、一物体在相互垂直的两个共点力F1、F2作用下运动，运动过程中F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1与F2的合力对物体做功（）
A.1JB.5JC.7JD.无法计算
2、一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1=6J、W2=-6J，下列说法正确的是（）
A.这两个力一定大小相等、方向相反
B.F1是动力，F2是阻力
C.这两个力做的总功为0
D.F1比F2做的功多
3、如图所示，质量为m的滑块放在光滑斜面上，斜面与平面间的摩擦力不计，当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中（）A．重力对滑块做正功
B．滑块受到斜面的支持力与斜面垂直，所以支持力不做功
C．斜面对滑块的支持力对滑块做负功
D．滑块对斜面做正功
4．以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，上升最大高度是h．如果空气阻力f的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为（）
A．0B．－fhC．一2mghD．一2fh
5．用钢索吊起质量为m的物体，当物体以加速度a匀加速升高h时，钢索对物体拉力做的功为（不计空气阻力）（）
A．mghB．mgh+mahC．m（g—a）hD．mah
6．在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地竖直叠放起来，需要做的功为．
7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面的动摩擦因数为μ.现使
物体与斜面水平向左匀速移动距离l.试求：
（1）摩擦力对物体做的功（物体与斜面相对静止）；
（2）斜面对物体的弹力做的功；
（3）重力对物体做的功；
（4）斜面对物体做的功是多少？
各力对物体所做的总功是多少？
课时4：
功率
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、
，
的运用
【重点、难点分析】
1．理解功率的概念2．知道功率的种类及其计算
学习难点：
1.功率的表达式P=F·
v的物理意义和运用2．瞬时功率和平均功率的计算
一、思考：
在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1吨的货物从地面运到三楼，
方式一：
搬运工分批搬运，需时间3h
方式二：
用一台起重机提升，需时1min
方式三：
用另一台起重机提升，需时30s
上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：
1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？
2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？
3、不同的机器或物体做功有快有慢，怎样比较它们做功的快慢呢?
二、功率
在物理学中，一个力所做的功跟的比值，叫做功率．
那么功率的物理意义是什么?
表达式是什么？
公式p＝w/t是平均功率还是瞬时功率?
如何计算瞬时功率？
三、额定功率和实际功率
1、实际功率：
指机器功率．
2、额定功率：
指机器功率，也就是机器铭牌上的标称值．
注意：
机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。
【合作探究】
1、阅读教材，推导功率与速度的关系式：
P＝Fv
质量m=3kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：
（1）力F在t=3s内对物体所做的功。
（2）力F在t=3s内对物体所做功的平均功率。
（3）在3s末力F对物体做功的瞬时功率。
质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在t=2s的时间内重力所做的功等于多少?
在这段时间内重力做功的平均功率等于多少?
在2s末重力做功的瞬时功率等于多少?
（g取10m／s2）
课时5：
1、关于功率，下列说法中正确的是（）
A．功率是说明力做功多少的物理量B力做功越多，功率一定大
C．功率是说明力做功快慢的物理量D．做功时间越长，功率一定小
2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=T时刻F的功率是（）
A．
B．
C．
D．
3．同一恒力按同样方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为
、
和
，则二者的关系是（）
C．
4．如图所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（）（g取
）
A．物体加速度大小为
B．F的大小为21N
C．4s末F的功率大小为42W
D．4s内F做功的平均功率为42W
5、放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以3m／s的速度匀速移动5s，则在此过程中拉力的平均功率为，5s末阻力的瞬时功率为。
6．质量为0.5kg的物体从高处自由下落，在下落的前2s内重力对物体做的功是_____________________，这2s内重力对物体做功的平均功率是__________________，2s末，重力对物体做功的即时功率是___________________。
（g取
7.在倾角为θ的斜面上，有一质量为m的物体沿斜面下滑，当物体的速度大小为v时，重力的瞬时功率为多大？
8.作平抛运动的物体，质量为m，某时刻的速度为v，与水平方向的夹角为θ，此时重力的瞬时功率为多大？
9、一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不计额外功的损失，这台抽水机输出的功率是多少？
如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功？
【学习目标】理解机车启动的两种方式中P=Fv的应用。
学习重点和难点：
机车的两种启动方式。
【自主学习】仔细研读下列文字，明白具体的物理情景
一、机车以恒定功率启动
，当P一定时，汽车的运动情况如下示意图
由此可得汽车速度达到最大时，a=0，此时满足
二、机车以恒定加速度启动
要维持汽车加速度不变，就要维持其牵引力不变，汽车功率将随v增大而增大，当P达到额定功率P额后，不能再增加，即汽车就不可能再保持匀加速运动了.具体变化过程可用如下示意图表示：
汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？
请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。
根据公式P=Fv：
（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？
（2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？
（3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？
1．.火车在水平轨道上做匀加速直线运动、中，若阻力不变，则牵引力F和F的瞬时功率P的变化情况是（）
A．F不变，P变大B．F变小，P不变
C．F变大，P变大D．F、P都不变
2.汽车质量为5×
103kg，额定功率为30kW。
（1）若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N，则最大车速为多少?
（2）如阻力不变，汽车在水平路上用l0m／s的速度行驶，实际功率多大?
一台质量为2000kg,额定功率为5×
104w的汽车,若其在行使中所受的阻力恒定不变,且汽车以额定功率行使的最大速度为20m／s,则汽车在启动后速度为10m／s时的加速度有多大?
1．汽车质量为m，发动机的功率为P，现向一倾角为θ的斜坡向上驶去，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，则汽车行驶的最大速度为（）
2．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是
A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动
B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动
C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动
D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动
3．汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10ｍ/s2,问：
①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
②若汽车保持0.5ｍ/s2的加速度从静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?
4.质量为m=4×
103kg的汽车发动机的额定功率P0=40×
103W，汽车从静止开始，以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为Ff=2×
103N，求：
（1）汽车匀加速运动所用的时间t；
（2）汽车可达的最大速度vm；
（3）汽车速度为2vm/3时的加速度a′.
动能和动能定理
【学习目标】
1．理解动能的概念，掌握动能的计算式．
2．结合教学，进行探索研究和科学思维能力的训练．
3．理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题．
学习重点学习难点
动能定理及其应用对动能定理的理解和应用
一、动能的表达式
动能与物体的质量和速度之间有什么定量的关系呢?
我们来看这样一个问题．（认真阅读教材内容，独立完成推导过程）
设物体的质量为m，在与运动方向相同的恒定外力F的作用下发生一段位移L，速度由Vl增大到V2，如图所示．试用牛顿运动定律和运动学公式，推导出力F对物体做功的表达式．
引导1：
从W=
这个式子可以看出，“
”很可能是一个具有特定意义的物理量，
因为：
引导2：
动能应该怎样定义呢?
动能是矢量还是标量?
国际单位制中，动能的单位是什么?
二、动能定理
有了动能的表达式后，前面我们推出的W＝
,就可以写成W＝Ek2—Ek1，其中Ek2表示一个过程的末动能
，Ek1表示一个过程的初动能
．上式表明什么问题呢?
请你用文字叙述一下．
如果物体受到几个力的作用，动能定理中的W表示什么意义?
那么，动能定理更为一般的叙述方法是什么呢?
引导3：
刚才我们推导出来的动能定理，我们是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的．动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解?
1、1970年我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173kg，运动速度为7．2km／s，它的动能是多大?
2、一架喷气式飞机质量为5.0Xl03kg，起飞过程中从静止开始滑跑．当位移达到l=5.3X102m时，速度达到起飞速度v=60m／s。
在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍．求飞机受到的牵引力．
请同学们把具体的解答过程写出来．（g取10m/s2）
用动能定理和我们以前解决这类问题的方法相比较，动能定理的优点在哪里呢?
3、总结一下用动能定理解决问题的一般步骤．
4、一辆质量为m，速度为v0的汽车在关闭发动机后于水平地面滑行了距离L后停下来，试求汽车受到的阻力．
1、（质量m=50kg的物体，原来的速度vl=2m／s，受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m，物体的末动能是多大?
2、以l0m／s的初速度运动的石块，在水平冰面上滑行100m后停下，若g取10m／s2，则冰面与石块之间的动摩擦因数是多大？
动能变化跟做功的关系
知道探究功与物体速度变化的关系的方法。
正确理解动能和动能定理，掌握动能定理的解题方法。
1.一个物体具有的动能与物体的和两个因素有关，和
越大，动能就越大。
2.动能定理的表达式为，其中W应该为。
3.利用动能定理解题的基本步骤是什么？
【典型例题】
例题
如图所示，将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。
（g取10m/s2）
如图所示，半径R＝1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m＝20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB＝3m／s，以后沿水平导轨滑行BC＝3m而停止．
求：
（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?
（2）BC段轨道的动摩擦因数为多少?
例题3.一辆汽车的质量为5×
103㎏，该汽车从静止开始以恒定的功率在平直公路上行驶，经过40S，前进400m速度达到最大值，如果汽车受的阻力始终为车重的0.05倍，问车的最大速度是多少？
（取g=10m/s²
一个单摆小球的质量为M，摆球经过最低点时的速度为V，由于摆球受到大小不变的空气阻力f作用而最终静止。
则摆球通过的最大路程是多少？
质点在恒力作用下，从静止开始做直线运动，则质点的动能（）
A.与它通过的位移成正比B.与它通过位移的平方成正比
C.与它运动的时间成正比D.与它运动时间的平方成正比
2.甲乙两物体质量的比M1:
M2=3:
1,速度的比V1:
V2=1:
3，在相同的阻力作用下逐渐停下，则它们的位移比S1:
S2是（）
A.1：
1B.1：
3C.3：
1D.4：
1
3.一子弹以速度v飞行恰好射穿一块铜板，若子弹的速度是原来的3倍，那么可射穿上述铜板的数目为（）
A.3块B.6块C.9块D.12块
4.质量m=2kg的滑块，以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右、大小为4m／s，则在这段时间内水平力做功为（）
A．0B．8JC．16JD．20J
5.质量为m的跳水运动员，从离地面高h的跳台上以速度
斜向上跳起，跳起高度离跳台为H，最后以速度
进入水中，不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功（）
A.
B.
C.
6.某人用手将1kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取
），则下列说法正确的是（）
A.手对物体做功12JB.合外力做功2J
C.合外力做功12JD.物体克服重力做功10J
7.质量为M的汽车在平直公路上以速度V0开始加速行驶，经过时间t，前进距离s后，速度达到最大值VM设在这一过程中汽车发动机的功率恒为p0，汽车所受的阻力恒为f0。
在这段时间内汽车发动机所做的功为（）
A.p0tB.f0vmtC.f0sD.
8.一辆汽车以6m/S的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行
6m，如果改为8m/S的速度行驶，同样情况下急刹车后能滑行的距离为（）
A
4mB
6mC
2mD
8m
9、质量m=50kg的物体，原来的速度vl=2m／s，受到一个与运动方向相同的力F=4N的作用，发生的位移s=2m，物体的末动能是多大?
10、以l0m／s的初速度运动的石块，在水平冰面上滑行100m后停下，若g取10m／s2，则冰面与石块之间的动摩擦因数是多大？
11质量M＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中
－S的图线如图所示。
求：
（1）物体的初速度多大？
（2）物体和平面间的摩擦系数为多大？
（3）拉力F的大小？
）
12.一质量M＝0.5kg的物体，以
的初速度沿水平桌面上滑过S＝0.7m的路程后落到地面，已知桌面高h＝0.8m，着地点距桌沿的水平距离
，求物体与桌面间的摩擦系数是多少？
动能定理的应用
（1）
1、理解动能定理的数学表达式、文字描述和意义。
2、会熟练应用动能定理解决实际问题。
3、体会使用动能定理过程中的易错问题。
1.物体动能的变化量可以表达为：
∆Ek=___________________，其中__________是末动能，_________是初动能。
物理学上的变化量必须用_________减__________。
2.从动能定理我们可以看出：
当合外力对物体________时，__________________；
当合外力对物体________时，__________________；
当合外力对物体________时，__________________。
3.当物体受变力作用或物体做曲线运动时，动能定理__________。
（同样适用/不适用）
〖应用一〗常规问题（匀变速直线运动）
例1：
一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度2m/s，则下列说法正确的是：
A、手对物体做功12JB、合外力对物体做功12J
C、合外力对物体做功2JD、物体克服重力做功10J
例2：
质量为20g的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10mm的钢板，射穿后的速度是100m/s，子弹受到的平均阻力是多大？
变式训练1：
一颗子弹速度为v时，刚好打穿一块钢板，那么速度为2v时，可打穿几块同样的钢板？
要打穿n块同样的钢板，子弹速度应为多大？
变式训练2：
以速度v水平飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的木板，木板对子弹的平均作用力相等，若子弹穿透两块木板后的速度分别为0.8v和0
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