1、能量的概念
(1)能量：如果一个物体能够对外界做功，或者这个物体有能力对外界做功，我们就说这个物体具有能量。能量是反映物体对外做功能力的物理量。
(2)能量反映的是物体对外做功能力的大小，而不是物体对外做功的多少。例如，如果一个物体对外界做功的能力很大，但它不对外界做任何功，我们就说这个物体的能量仍然很大。也就是说，一个物体可以有很大的能量，但它不一定要对外界做任何功。
(3)所有物体都具有能量，但能量可以有不同的形式。我们在初中就学过，如果一个物体运动，那么这个物体就有能量。无论是微观分子还是宏观天体，它都在运动。因此，能量是一个物体。运动的固有属性只是与相应能量形式相对应的运动形式。例如，物体由于机械运动而拥有的能量称为机械能。
(4)由于物体具有能量，因此物体可以对外做功。同时，物体可以在外部做功。这恰恰表明该物体具有能量。
2. 功能与能量的关系
例如：一个人用手扔球。
在扔球的过程中，球获得动能，同时人的化学能减少，并且球增加的动能和人减少的化学能大小相等。
(1) 对于球来说，人对球做的是正功|ΔE|，其能量增加|ΔE|。
(2) 对于人来说，球做负功|ΔE|，因此它的能量减少|ΔE|。
(3) 对于相互作用的人与球，总能量守恒。
可见，做功的过程伴随着能量的转换过程。做了多少功，就转化了多少能量。综上所述，功是能量转换的标志和尺度。可以这样理解：
①当某种形式的能量减少时，必然有其他形式的能量增加，且减少量和增加量必须相等且等于转换能量所用的功量。
②当某一物体的能量减少时，其他物体的能量必然增加，且减少量与增加量一定相等。
③表达式W=ΔE。
④能量最基本的性质是：在各种形式的能量相互转换的过程中，能量总量守恒——能量转换守恒定律。
三、功能与能量的区别与联系
（1）区别：功是反映物体之间相互作用过程中能量转换量的物理量。功是一个过程量，与位移有关；能量是用来反映物体做功的能力的，它反映了物体的一种状态，所以能量是一个状态量，它对应于某个时刻（或某个位置），通常我们说一个物体有多少能量对象在某一时刻做了多少功，但我们不能说它在某一时刻做了多少功，而只能说该对象在某一段时间（或在某一过程中）做了多少功。
(2)连接：它们的单位相同；在能量转化的过程中，力会做功，即在力做功的过程中，能量从一个物体转移到另一个物体初中物理滑块木板模型，或者从一种形式转化为另一种形式，因此能量的变化是可以测量的使用工作，这就是两者之间的联系。
4、作用力做功和反作用力做功的特点
(1)工作不一定是相互的。
(2) 一对相互作用力所做的功可以为零。
(3) 一对相互作用力所做的功可以是正的，也可以是负的。
5. 摩擦做功的特点：
(1)无论是滑动摩擦还是静摩擦，都可以对物体做正功，也可以对物体做负功，或者可以不对物体做功。力对物体所做的功取决于力是否使物体沿力的方向运动。位移发生在力上，并且不是由力的性质决定的。
(2)滑动摩擦力对物体做负功——物体克服滑动摩擦力做功。这是比较常见的，但是滑动摩擦力也可以对物体做正功。这是一个例子。如图所示，平板车在光滑的水平面上以速度v向右移动，某一时刻，在车的右端轻轻放置一块小木块，木块在平板车上滑动。车。如果最终达到了常用速度，则分析小木块的情况：小木块相对于平板车向左滑动。受平板车向右摩擦力Ff的影响，小木块相对地面向右滑动初中物理滑块木板模型，位移方向与摩擦力Ff方向一致。因此，滑动摩擦力对小木块做正功。
(3)滑动摩擦也可以对物体不做功。如图所示，A和B堆叠在水平面上。 A 块用绳子连接到墙上。对木块 B 施加一个水平力 F，将其从 A 处拉出。当木块被拉出时，木块 B 对木块 A 的滑动摩擦力为水平向右的 Ff。但A块并没有发生位移，因此滑动摩擦力Ff对A块没有做功。
(4)静摩擦力可以对物体做正功或负功。如图所示，块B在水平力F的作用下，在光滑的水平面上做匀速运动。块A相对于B静止，而B则以相同的加速度一起向右运动。分析木块A，接收从木块B到A向右的水平静摩擦力。
，这个力充当了木块 A 产生加速度的力，因此静摩擦力对木块 A 做正功。根据牛顿第三定律，木块 B 受到木块 A 向左的静摩擦力。
，这个静摩擦力的方向与物体的位移方向相反，所以静摩擦力
对 B 块做负功。
静摩擦力也可能对物体不起作用。如图所示，一辆匀速行驶的马车后壁上有一块木块A。它以与托架相同的加速度向右移动，并与托架保持相对静止。分析木块 A 垂直方向的静摩擦力和重力。静摩擦力Ff垂直向上，木块的位移水平向右。因此，静摩擦力Ff垂直于位移，静摩擦力对物体不做功。我们平时用力拉桌子，但桌子没有被拉，这说明桌子受到静摩擦力。然而，由于工作台没有位移，因此该静摩擦力对工作台不起作用。
(5)静摩擦做功的过程中，只有机械能的相互传递(静摩擦起传递机械能的作用)，而没有将机械能转化为其他形式的能量。在相互摩擦的系统中，一对静摩擦力所做的功的代数和始终为零。
在一对滑动摩擦力做功的过程中，能量转换有两个方向：一是物体相互摩擦之间机械能的传递；二是物体间的机械能的传递。另一种是将机械能转化为内能，转化后的内能的大小等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。
滑动摩擦、空气摩擦阻力等所做的功等于曲线运动或往复运动时力与距离（不是位移）的乘积。
典型例子
问题 1：理解和应用函数关系：
例1：某人用相同的水平力，沿光滑水平面和粗糙水平面推动同一辆汽车，使其移动相同的距离。两种情况下，推力所做的功分别为W1和W2，汽车最终获得的能量分别为E1和E2。则下列关系中正确的是（）。
A、W1=W2，E1=E2
B、W1≠W2，E1≠E2
C、W1=W2，E1≠E2
D、W1≠W2，E1=E2
答案：C
变化1：
1、节日期间燃放烟花弹时，必须先将烟花弹放入垂直的桶内，然后点燃烟花弹的发射部分，通过高位将烟花弹从桶底部发射到空中。火药剧烈燃烧产生的高压气体。如果烟花弹从枪管底部发射到枪管口，它克服重力做功W1，克服枪管阻力和空气阻力做功W2，高压气体做功W3在烟花弹上，那么烟花弹在枪管内运动的过程中（假设烟花的质量在发射过程中没有变化）（）。
A、烟花弹的动能变化为W3+W2+W1
B、烟花弹的动能变化为W3-W2-W1
C、烟花弹的机械能变化为W3-W1
D、烟花弹的机械能变化为W3-W2-W1
答案：B
变化2：
2. 一颗子弹以水平速度 v 击中放置在光滑水平地面上的木块，但没有穿过。关于子弹克服阻力所做的功W，下列哪项说法是正确的（）？
A和W等于子弹和木块系统增加的内能
B和W等于子弹和木块系统减少的机械能
C和W等于木块增加的动能和系统损失的机械能之和。
D和W等于块增加的动能
答案：C
问题 2：使用函数关系求出可变力所做的功：
例2、如图所示，人用定滑轮提升质量为m1的物体。绳子的长度为L，单位长度的质量为m2。求人将物体从地面提升到 L 高度的过程。至少需要做多少功？
分析：由于绳子有质量，被拉物体上升过程中拉力的变化是变力做功的情况。但在上升过程中，物体与绳索组成的系统的机械能增加，ΔE = ΔEk + ΔEp。求最小功，可以求最小ΔE机，对应ΔEk=0，即Wmin=ΔEp。让绳子的所有质量都集中在重心上。当m1上升L时，绳子的重心上升L/2，有
,
变体3：
如图所示，ABCD是一条长轨道，其线段AB的倾角为
斜面中，线段CD是水平的，BC是与AB和CD相切的短弧，其长度可以忽略。质量为 m 的物体在 A 点从静止状态释放，沿轨道滑行，最后停在 D 点。现在沿轨道施加一个力推动物体，使其从 D 点慢慢回到 A 点。假设物体与轨道的动摩擦因数为
，A点到CD的垂直高度为h，CD（或BD）之间的距离为s。物体受到推力所做的功 W 是多少？
分析：物体从A运动到D时，重力做正功，滑动摩擦做负功，支撑力不做功。当物体从D点返回到A点时，推力做正功，重力做负功，滑动摩擦做负功，支撑力不做功。而且，在从A移动到D以及从D回到A的过程中，滑动摩擦力所做的功是相等的（摩擦力的大小保持不变，位移的大小也保持不变）。
假设A到D的滑动摩擦力所做的功为Wf，则A到D的动能定理为：
使用动能定理从 D 到 A，我们有
问题3：传送带和滑板问题模型中的能量问题：
例3.如图所示，长水平传送带始终以
均匀运动。现在在左端放置一个质量为 m=1kg 的物体（无初速度）。最终物体和传送带将以3m/s的速度移动。在物体速度从零增加到v=3m/s的过程中，求：
(1)因摩擦而产生热量；
(2) 由于方块的放置，驱动传送带的电机会多消耗多少电量？
分析：（1）当小物体放在传送带上时，其速度为零。当相对的传送带向左滑动时，受到向右的滑动摩擦力，使物体加速贝语网校，最终达到与传送带相同的速度v。
木块上的滑动摩擦力为
，物体的加速度
。
加速到 v 的时间
。
木块相对地面的位移
。
这段时间位移向右转移
。
那么滑块相对于皮带向后滑动的位移
。
根据能量守恒定律
。
(2) 放置块后，传送带克服滑动摩擦力所做的功为
。
答案：（1）4.5J（2）9J。
变体4：
将一块质量为 M 的长木板放置在光滑的水平面上。质量为m的滑块沿板面以速度v从A点滑动到B点，它在板上前进L，板在水平面上前进s，如图所示，令滑块与木板之间的动摩擦因数为
。求：
(1) 滑块上摩擦力所做的功；
(2)木板上摩擦所做的功；
(3) 摩擦所做的总功；
(4)上述过程中机械能转化为内能的量。
分析：分别对滑块和木板进行受力分析，如下图所示。
(1) 滑块上摩擦力所做的功为
(2) 木板摩擦所做的功为
(3) 摩擦力所做的总功为
(4) 转化为内能的量为
。
变化5：
如图所示，长度L=2m、质量m1=1kg的小车静止在光滑的水平面上。质量m2=1kg的物体在小车上以v0=2.5m/s的水平速度从A端滑向B端。如果 m1 和 m2 之间的动摩擦系数
，问：
(1) 物体m2离开汽车需要多长时间？
(2) 小车滑动过程中，m2 对小车摩擦力所做的正功和小车对 m2 摩擦力所做的负功分别是多少？ （
）
分析：（1）物体在小车上滑动后，受到小车给予的向左滑动摩擦力的作用，开始向右做匀速减速运动。同时，小车受到物体给予的向右滑动摩擦力的作用，开始移动。向右匀加速运动，初始速度为零。当物体脱离汽车时，两者相对位置差等于汽车的长度L。假设物体和汽车的加速度分别为a2和a1。那么我们可以从牛顿第二定律得到。
。
假设物体在时间t后脱离汽车，则
将要
代入上式，计算结果可以为t=1s，t=4s（不符合题意，舍弃）。
(2) 从t=1s开始，物体的位移
。
汽车的排量
但
,
。
答案：（1）1秒。 (2)0.125J； -1.125J。
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酒吧
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美好的过去