變力做功二輪復(fù)習(xí)課件

1、變力做功二輪復(fù)習(xí)變變 力力 做做 功功變力做功二輪復(fù)習(xí) 功的計算，在高中物理中占有十分重要的地位，功的計算，在高中物理中占有十分重要的地位，而高考中又經(jīng)常涉及到此類問題，但由于高中階段而高考中又經(jīng)常涉及到此類問題，但由于高中階段所學(xué)的功的計算公式所學(xué)的功的計算公式W=FW=Fs scoscos只能用于恒力做功只能用于恒力做功情況情況, ,對于變力做功或物體運動軌跡是曲線時，不對于變力做功或物體運動軌跡是曲線時，不能能W=FW=Fs scoscos用來計算功的大小。用來計算功的大小。 常見的方法有以下幾種：微元法平均力法圖象法能量轉(zhuǎn)化法.變力做功二輪復(fù)習(xí)一、特殊的變力做功 1、跟勢能有關(guān)的力，如

2、彈簧彈力、萬有引力、跟勢能有關(guān)的力，如彈簧彈力、萬有引力、分子力、庫侖力等，分子力、庫侖力等，所做功的大小與路徑無關(guān)所做功的大小與路徑無關(guān)，跟，跟勢能變化量的勢能變化量的大小大小相等。相等。 例1 1、一勁度系數(shù)為k k輕彈簧直立于地面,質(zhì)量為m m的物塊在其原長處由靜止釋放，求彈簧的最大彈性勢能？k k2 2m mg gm mg g答答案案：解：重力的功等于重力勢能的減少量解：重力的功等于重力勢能的減少量彈力對物體做功的等于彈性勢能的減少量。彈力對物體做功的等于彈性勢能的減少量。由動能定理得重力功與彈力功的關(guān)系。由動能定理得重力功與彈力功的關(guān)系。從中找到兩種勢能的關(guān)系。從中找到兩種勢能的關(guān)系

3、。因重力勢能可以找，故待求量可得。因重力勢能可以找，故待求量可得。變力做功二輪復(fù)習(xí) 例例2、 (2010高考預(yù)測高考預(yù)測) 如圖所示，滑塊靜止于光滑水平面上如圖所示，滑塊靜止于光滑水平面上,與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài)與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài),現(xiàn)用恒定的水平外力現(xiàn)用恒定的水平外力F F作用于彈簧右端作用于彈簧右端,向右移動一段距離向右移動一段距離,拉力拉力F F做了做了10 J的功的功.上上述過程中述過程中 （ ） A.彈簧的彈性勢能增加了彈簧的彈性勢能增加了10 JB.滑塊的動能增加了滑塊的動能增加了10 JC.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了

4、10 JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 J變力做功二輪復(fù)習(xí) 例例3 3（20102010高考預(yù)測）高考預(yù)測）如圖，分子A A從很遠(yuǎn)處以一定的初速度沿直線向固定的分子B B運動，僅考慮分子力的作用，直到分子A A的速度為零的過程，說法正確的是（ ）兩分子間的勢能一直增大。兩分子間的勢能一直減小。兩分子間的勢能先增大后減小。D. 兩分子間的勢能先減小后增大。 D. 兩分子間的勢能先減小后增大。變力做功二輪復(fù)習(xí) 例例4.(2010高考預(yù)測高考預(yù)測) 如圖所示如圖所示,在一個粗糙水平面上在一個粗糙

5、水平面上, 彼此彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊.q1固定，由靜止釋放固定，由靜止釋放q2, 物塊由物塊由a點向右運動到點向右運動到b點停止點停止.在物塊的運動過程中在物塊的運動過程中,下下列表述正確的是（列表述正確的是（ )A.兩個物塊的電勢能逐漸減少兩個物塊的電勢能逐漸減少B.物塊受到的庫侖力不做功物塊受到的庫侖力不做功C.兩個物塊的機械能守恒兩個物塊的機械能守恒D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力 如在物塊的運動過程中,有Q的熱量生成，則ab間的電勢差為多少？A.兩個物塊的電勢能逐漸減少兩個物塊的電勢能逐漸減

6、少變力做功二輪復(fù)習(xí)變力做功二輪復(fù)習(xí) 2、大小不變，方向時刻跟速度方向在同一直大小不變，方向時刻跟速度方向在同一直線上，如動摩擦力，空氣阻力等，解決線上，如動摩擦力，空氣阻力等，解決方法是分段方法是分段考慮，然后求和?？紤]，然后求和。在直線、曲線運動或往返運動時，在直線、曲線運動或往返運動時，這類力的功等于力和這類力的功等于力和路程（不是位移）的乘積。（不是位移）的乘積。 例6、如圖用大小不變、方向始終與物體運動方向一致的力F F，將質(zhì)量為m m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A A點推到B B點，圓弧對應(yīng)的圓心角為60 0，則在此過程，力F F對物體做的功為_.若將推力改為水平恒力F F，則

7、此過程力F F對物體做的功為_.（能求動能嗎？）（能求動能嗎？）變力做功二輪復(fù)習(xí) 2、大小不變，方向改變，但方向時刻跟速度大小不變，方向改變，但方向時刻跟速度方向在同一直線上，如動摩擦力，空氣阻力等，方向在同一直線上，如動摩擦力，空氣阻力等，方方法是分段考慮，然后求和。法是分段考慮，然后求和。在曲線運動或往返運動在曲線運動或往返運動時，這類力的功等于力和時，這類力的功等于力和路程（不是位移）的乘積。（不是位移）的乘積。 例6、如圖用大小不變、方向始終與物體運動方向一致的力F F，將質(zhì)量為m m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A A點推到B B點，圓弧對應(yīng)的圓心角為60 0，則在此過程，力F

8、F對物體做的功為_.若將推力改為水平恒力F F，則此過程力F F對物體做的功為_.（能求動能嗎？）（能求動能嗎？） 用用微元法, ,要注意理解力的特點要注意理解力的特點, ,即力即力的大小不變且力的方向始終與運動方向相同的大小不變且力的方向始終與運動方向相同或相反或相反. . 注意掌握結(jié)論注意掌握結(jié)論: :功等于力與路程的乘積功等于力與路程的乘積. .變力做功二輪復(fù)習(xí) 3、方向不變，大小隨位移作線性（均勻）改方向不變，大小隨位移作線性（均勻）改變，求這類力的功時，用變，求這類力的功時，用力的平均值代入功的代入功的公式計算公式計算例例7 7、用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對釘子的阻、用鐵錘把小鐵

9、釘釘入木板，設(shè)木板對釘子的阻力與釘進木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘力與釘進木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進子釘進d d深度，如果第二次敲釘子時對釘子做的功與深度，如果第二次敲釘子時對釘子做的功與第一次相同，那么第二次釘子進入木板的深度第一次相同，那么第二次釘子進入木板的深度d d1 1是是多少？多少？變力做功二輪復(fù)習(xí)dd1答案：( 21)d平均力法平均力法圖象法圖象法變力做功二輪復(fù)習(xí) 4、若力的大小變化，但該力的功率保持不變，、若力的大小變化，但該力的功率保持不變，如機車以恒定功率啟動，則用公式如機車以恒定功率啟動，則用公式W=Pt求功求功 例例8 8、質(zhì)量為4000千克的汽車

10、，由靜止開始以恒定的功率前進，它經(jīng)100/3秒的時間前進425米，這時候它達到最大速度15米/秒。假設(shè)汽車在前進中所受阻力不變，求阻力為多大？6000N變力做功二輪復(fù)習(xí)二、一般的變力做功用動能定理用動能定理（或功能關(guān)系等其他規(guī)律）（或功能關(guān)系等其他規(guī)律）求解求解1、內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化。、內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化。2、表達式：、表達式：W合合=Ek=Ek末末-Ek初初動能定理說明外力功是物體動能變化的量度，動能定理說明外力功是物體動能變化的量度，“外力外力”可以是一個力，也可以是幾個力的合可以是一個力，也可以是幾個力的合力；可以是動力，也可以是阻力，因此定理常力；可

11、以是動力，也可以是阻力，因此定理常用的表達式還有：用的表達式還有： W1+W2+W3+.=Ek=Ek末末-Ek初初 變力做功二輪復(fù)習(xí)答案答案 例例9 9、一學(xué)生用、一學(xué)生用100100的力將質(zhì)量為的力將質(zhì)量為0.5kg0.5kg的球迅速踢出，在水平路面上滾動的球迅速踢出，在水平路面上滾動20m20m遠(yuǎn)遠(yuǎn), ,則該學(xué)生對球做的功是則該學(xué)生對球做的功是( )( ) A.2000J B.1000J A.2000J B.1000J C.16J D. C.16J D.無法確定無法確定若踢后球獲得的速若踢后球獲得的速度為度為10m/s10m/s，則學(xué)生，則學(xué)生做功做功 ？下一問下一問D25J變力做功二輪復(fù)

12、習(xí) 例例1010、如圖，一、如圖，一 質(zhì)量為質(zhì)量為m m的小球，用的小球，用長為長為L L的輕繩懸掛于的輕繩懸掛于O O點，小球在水平拉點，小球在水平拉力力F F的作用下從平衡的作用下從平衡位置位置P P點很緩慢地移點很緩慢地移到到Q Q點，此時懸線與點，此時懸線與豎直方向的夾角為，豎直方向的夾角為，則拉力則拉力F F所做的功為所做的功為 。變力做功二輪復(fù)習(xí) 例例11（2010高考預(yù)測）高考預(yù)測）攝影組在一高樓的旁邊拍攝功夫片，攝影組在一高樓的旁邊拍攝功夫片，片中要求一質(zhì)量為片中要求一質(zhì)量為m=50kg的特技演員從地面飛到某層樓的的特技演員從地面飛到某層樓的窗子，實現(xiàn)破窗而入的效果。如圖導(dǎo)演從

13、離地面高為窗子，實現(xiàn)破窗而入的效果。如圖導(dǎo)演從離地面高為H=8m處架設(shè)了輪軸，已知輪與軸的直徑之比為處架設(shè)了輪軸，已知輪與軸的直徑之比為2：1。若軌道車從。若軌道車從圖中圖中A處前進到處前進到s=6m遠(yuǎn)的遠(yuǎn)的B處時速度為處時速度為v=6m/s，則由于輪上，則由于輪上的細(xì)鋼絲拉動特技演員，任務(wù)順利完成（其中演員、車均視的細(xì)鋼絲拉動特技演員，任務(wù)順利完成（其中演員、車均視為質(zhì)點，取地面為重力勢能參考面）則下列說法正確的是（為質(zhì)點，取地面為重力勢能參考面）則下列說法正確的是（ ）A、特技演員在此過程中上升的、特技演員在此過程中上升的高度為高度為2m。 B、軌道車到、軌道車到B處時特技演員的處時特技演

14、員的速度為速度為6m/s。C、軌道車到、軌道車到B處時特技演員的處時特技演員的機械能為機械能為1900J。D、細(xì)鋼絲在此過程中對演員做、細(xì)鋼絲在此過程中對演員做的功為的功為2900J。B、軌道車到、軌道車到B處時特技演員的處時特技演員的速度為速度為6m/s。D、細(xì)鋼絲在此過程中對演員做、細(xì)鋼絲在此過程中對演員做的功為的功為2900J。變力做功二輪復(fù)習(xí) 例例1212、跳水運動員從高于水面、跳水運動員從高于水面H=10mH=10m的跳臺自由落的跳臺自由落下，假設(shè)運動員的質(zhì)量下，假設(shè)運動員的質(zhì)量m=60kgm=60kg，其體形可等效為長度，其體形可等效為長度L=1.0mL=1.0m、直徑、直徑d=0

15、.30md=0.30m的圓柱體，不計空氣阻力。運動的圓柱體，不計空氣阻力。運動員入水后，水的等效阻力員入水后，水的等效阻力f f作用于圓柱體的下端面，作用于圓柱體的下端面，f f的量值隨入水深度的量值隨入水深度y y變化的函數(shù)曲線如圖。該曲線可近變化的函數(shù)曲線如圖。該曲線可近似看作橢圓的一部分，橢圓的長、短半軸分別與坐標(biāo)似看作橢圓的一部分，橢圓的長、短半軸分別與坐標(biāo)軸軸OyoOyo和和OfOf重合。重合。橢圓與橢圓與y y軸相交于軸相交于y=hy=h處，處，與與f f軸相交于軸相交于f=5mg/2f=5mg/2處，處，為了確保運動員的安全，為了確保運動員的安全，試計算池中水的深度試計算池中水的

16、深度h h至少至少應(yīng)該為多少？應(yīng)該為多少？( (水的密度水的密度1.0 x101.0 x103 3kg/mkg/m3 3，橢圓的面積，橢圓的面積公式公式 s=s=ab/4ab/4其中其中a a、b b分別為橢圓的長軸、短軸分別為橢圓的長軸、短軸) )變力做功二輪復(fù)習(xí) 例例13 (2010年高考預(yù)測年高考預(yù)測)如圖甲所示如圖甲所示,一對平行光滑軌道放一對平行光滑軌道放置在水平面上置在水平面上,兩軌道相距兩軌道相距L=1 m,兩軌道之間用兩軌道之間用R=3 的電阻連接的電阻連接,一質(zhì)量一質(zhì)量m=0.5 kg、電阻、電阻r=1 的導(dǎo)體的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直桿與兩軌道垂直,靜止放在軌道上靜止放在軌道上,軌道的電阻可忽略軌道的電阻可忽略不計不計.整個裝置處于磁感應(yīng)強度整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2 T的勻強磁場中的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上磁場方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)用水平拉力沿軌道方現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿向拉導(dǎo)體桿,拉力拉力F與導(dǎo)體桿運動的位移與導(dǎo)體桿運動的位移s間的關(guān)系如間的關(guān)系如圖乙所示圖乙所示,當(dāng)拉力達到最大時當(dāng)拉力達到最大時,導(dǎo)體桿開始做勻速運動導(dǎo)體桿開始做勻速運動,當(dāng)位移當(dāng)位移