竞赛班辅导资料 功 专题.ppt

* * 1、功的物理意义 (2)功是描述力的空间累 积效果的物理量 (1)功是能量转化的量度 2、做功的两个必要因素 (1)有力作用在物体上 (2)物体在力的方向上有位移 3、功的定义式的物理意义(W=FScosα) (1)W=FScosα是大小和方向都不变化的恒力功的定义式，只能直接计算恒力对平动体所做的功。 (2)功的大小只与F、S和cosα有关，而与物体的运动性质、轨迹无关。 (3)位移S是使质点（或可视为质点的物体）运动的力的作用点的位移。 (4)功的正负：功是标量，其正负即不表示大小也不表示方向，而表示是动力还是阻力做功。 当0°≤α＜90°时，W＞0 当90°＜α≤180°时，W＜0 当α＝90°时，W＝0 4、各种力做功的特点 (1)做功的多少与路径无关，只与初末位置有关的力：万有引力、重力、胡克弹力、浮力、静电力等 (2)做功的多少与路径有关的力：摩擦力、非胡克力（如拉力、支持力等）。 (3)始终不做功的力：向心力、洛仑兹力等。 (4)不论是滑动摩擦力还是静摩擦力都可以做正功，也可以做负功、还可以不做功。 5、变力做功的几种方法（力法） (1)平均值法（线性变力的平均值，等于其算术平均值，即当F＝F0＋kx时，其平均值和相应的功为）： (2)分段法：当从全过程看为变力，而分段看是恒力时，可先计算各分功，然后求总功，即 (3)微分法：当从宏观上看为变力，而从微观看是恒力时，可先计算各微元功，然后求总功 (4)巧选力的作用点：作用在刚体上的力可以沿其作用线平移，而不改变其作用效果。 当一个大小不变的力的作用线即有平动又有转动时，即为变力，应将力的作用点选在平动部分，使力成为大小、方向都不变的恒力。 (5)利用示功图：F－S图线与S轴所围面积的大小，等于力F所做的功。 例1、质量为m的物块放在光滑的水平面上，用轻绳经滑轮与水平方向成θ角、大小为F的力拉物块，如图所示，将物块由A点拉到B点，前进位移L，求外力对物块做的功。 F A θ( 解：方法1：先确定F的作用点的位移S：由几何关系有 所以，F所做的功为： 方法2：输入功等于输出功：（在滑轮与绳无摩擦力的条件下，外力对绳所做的功等于绳对小车所做的功） 因为作用在小车上有两段绳，所以这两段绳的总功为： 例2、如图，一 质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F的作用下从平衡位置P点移到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为θ，则拉力F所做的功为 。 例3、将长为L的钉子打入墙中，每打击一次给予钉子的能量为E。若钉子受到的墙壁阻力与打入深度成正比，且比例常数为K，求将钉子全部打入墙中需要打几次？ 解：钉子受到的平均阻力为 所以，全部打入必须克服阻力做功 设应打击n次，由功能关系 所以，打击次数为 例4、用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d深度，如果第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么第二次钉子进入木板的深度d1是多少？ d d1 示功图法 解：第一次的平均阻力为 第二次的平均阻力为 所以，第一次克服阻力做功为 第二次克服阻力做功为 因为 所以 方法2：用示功图 如图， 而且， 所以