變力做功專題

1、整理課件1整理課件2溫故知新溫故知新一列火車由機車牽引沿水平軌道行駛，經(jīng)過時間t，其速度由0增大到v，已知列車總質(zhì)量為M，機車功率P保持不變，列車所受阻力f為恒力，求：這段時間內(nèi)列車通過的路程0212MvWWfFPtWF221MvfsPtfMvPts221解得：(動能定理）整理課件3微元法微元法87例：如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線的長為l，把懸線拉到水平位置后放手設(shè)在擺球從A點運動到B點的過程中空氣阻力F阻的大小不變，則下列說法正確的是：A. 重力做功為mglB. 繩的拉力做功為零. F阻做功為mglD. F阻做功為lF阻21mgF阻阻FTv答案答案ABD整理課件4微元法微元法此題小結(jié)：要注意

2、理解力的特點，即力的大小不變且力的方向始終與運動方向相同或(相反）結(jié)論：功等于力與路程的乘積F阻阻v整理課件5如圖所示：一質(zhì)量為m=2kg的物體從半徑為r=5m的圓弧的A端，在拉力作用下沿圓弧緩慢運動到B端（圓弧AB在豎直平面內(nèi)）。拉力F大小不變始終為15N，方向始終與物體在該點的切線成370角，圓弧所對應(yīng)的圓心角為600，BO邊為豎直方向，取g=10m/s2，求這一過程中： 重力mg做了多少功 圓弧面對物體的支持力N做了多少功？ 拉力F做了多少功A.圓弧面對物體的摩擦力f做了多少功 微元法微元法變式訓(xùn)練整理課件6m=2kgr=5mF15N，緩慢370，600，g=10m/s2?GW?NW?F

3、W?fW結(jié)論：功等于力與路程的乘積？J500J8.62J8.12整理課件7P88在水平面上，有一彎曲的槽道AB，槽道由半徑分別為R和R/2的兩個半圓構(gòu)成，如圖所示，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點沿槽道拉至B點，若拉力F的方向始終與小球運動方向一致，則此過程中拉力所做的功為：A. 0 B.FR C. 2FRD. 3FR/2微元法微元法答案：答案：D整理課件8定滑輪至滑塊的高度為h，已知細繩的拉力為F(恒定)，滑塊沿水平面由A點前進s至B點，滑塊在初、末位置時細繩與水平方向夾角分別為和，求滑塊由A點運動到B點過程中，繩的拉力對滑塊所做的功hABF整理課件9化變力為恒力化變力為恒力hABF繩

4、的拉力對滑塊所做的功？此題小結(jié)：可通過轉(zhuǎn)換研究對象，化為恒力做功結(jié)論：此法常用于輕繩通過定滑輪拉物體的問題中整理課件10人在A點拉著繩通過光滑的定滑輪，吊起質(zhì)量m=50kg的物體，如圖所示，開始繩與水平方向的夾角為600，當人勻速地提起物體由A點沿水平方向運動x=2m而到達B點，此時繩與水平方向成300，取g=10m/s2，求人對繩的拉力所做的功化變力為恒力化變力為恒力732J732J變式訓(xùn)練整理課件11平均力法平均力法如圖所示，輕彈簧一端與豎直墻壁連接，另一端與一質(zhì)量為m的木塊連接，放在光滑的水平面上，彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧處于自然狀態(tài)，用水平力F緩慢拉木塊，使木塊前進x，求這一過程中拉力

5、F對木塊做了多少功？此題小結(jié)：當力的大小發(fā)生變化且與位移成線性關(guān)系時，可用的平均值計算做的功結(jié)論：221FFF整理課件12平均力法平均力法一輛汽車質(zhì)量為105kg，從靜止開始運動，其阻力為車重的0.05倍，其牽引力的大小與車前進的距離變化關(guān)系為F=103x+f0，f0是車所受的阻力，當車前進100m時，牽引力做的功是多少？變式訓(xùn)練NNf450105101005. 0前進100m過程中的平均牽引力：NNFFF5434211012105101001052JJSFW75101100101解：整理課件13練習：用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進入木塊內(nèi)的深度成正比，在鐵錘擊第一次時，能

6、把鐵釘擊入木塊內(nèi)d d，問擊第二次時，能擊入多少深度？（設(shè)鐵錘每次做功相等）平均力法平均力法 dd整理課件14解析：在將釘子釘入木板的過程中，隨著深度的增加，阻力成正比地增加，這屬于變力做功問題，由于力與深度成正比，可將變力等效為恒力來處理，依題意可得：第一次做功：第二次做功：dkddFW21NoImage22dddkddFWdd12聯(lián)立解得：只能用于只能用于F F與位移成線性關(guān)系的情況，與位移成線性關(guān)系的情況，不能用于不能用于F F與時間與時間t t成線性關(guān)系的情況成線性關(guān)系的情況 dd注：整理課件15圖象法圖象法另解：因為阻力F=kx，所以，以F為縱軸，F(xiàn)方向上的位移x為橫軸，作出F-x圖

7、象圖象上相應(yīng)的”面積”值等于F對鐵釘做的功由于兩次做的功相等，故有：1x2x1x2x1kx2kxFx0整理課件16圖象法圖象法另解：面積表示功）(21SS )(2121121221xxxxkkx即：cmxxx41. 012所以：1x2x1x2x1kx2kxFx0由于兩次做的功相等，故有：整理課件171x2x1x2x1kx2kxFx0圖象法圖象法整理課件18圖象法圖象法分析：如果F-S圖象是一條曲線，表示力的大小隨位移不斷變化，在曲線下方作階梯形折線，則折線下方每個小矩形面積分別表示相應(yīng)恒力所做的功當階梯折線越分越密時，這些小矩形的總面積越趨近于曲線下方的總面積，可見曲線與坐標所圍成的面積在數(shù)值

8、上等于變力所做的功SFo整理課件19練習：如圖所示，圖線表示作用在做直線運動的物體上的合外力與物體運動位移的對應(yīng)關(guān)系，物體開始時處于靜止狀態(tài)，則當物體在外力的作用下，運動30m的過程中，合外力對物體做的功為_NoImageJ200整理課件20變力做的功可用變力做的功可用F-LF-L圖線與圖線與L L軸所圍圖形的面積表示，軸所圍圖形的面積表示，L L軸上方的面積表示力對物體做正功的多少，軸上方的面積表示力對物體做正功的多少，L L軸下方的軸下方的所圍圖形的面積表示力對物體做負功的多少所圍圖形的面積表示力對物體做負功的多少整理課件21變力做功最常用方法變力做功最常用方法.動能定理（首選方法）（首選方法）.微元法：（適用于力的大小不變，方向與（適用于力的大小不變，方向與v v始終共線或成一始終共線或成一固定夾角的情況）固定夾角的情況）5.用S圖像或p-t(“面積”表示”