重点班附加课件：功.ppt

功 * 主干知识整合 一、功的计算 功的类型 求解方法 恒力的功 W＝Fxcosα，α是恒力F与位移x之间的夹角 变力的功 1.若F－x成线性关系，可用平均力求功；若已知F－x图象，可用图象法求功 2．机车类功率恒定情况：W＝Pt 3．将变力做功转化为与其等效的恒力 4．动能定理 功的类型 求解方法 合力的功 1. W合＝Fxcosα，α是合力F与位移x之间的夹角 2．W合＝W1＋W2＋…(代数和) 3．W合＝Ek2－Ek1 二、功率的计算 三、动能定理 1．动能定理 合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化． W合＝Ek2－Ek1或W合＝ 2．对动能定理的理解 (1)合力指作用在物体上的包括重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等所有外力的合力． (2)W合是合力对物体做的功，即W合＝F合xcosα，也是所有外力对物体做的总功，即W合＝W1＋W2＋…＋Wn，注意功的正负． 要点热点探究 ?　探究点一　变力做功问题 1．当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求力对位移的平均值　　　　　　再由恒力做功的公式W＝Fxcosα求功，如弹簧弹力做的功． 2．大小不变、方向变化的力做的功(如滑动摩擦力、空气阻力等在曲线运动或往复运动中做的功)：W＝Fs，s为运动质点通过的路程． 3．与势能对应的力(如重力、弹簧的弹力、电场力)做的功等于运动质点相应势能的减少量． 4．作出变力F随位移x变化的图象，图线与坐标轴所围的“面积”表示变力做的功．如图2－5－1所示，图线下方的对应面积等于变力做的功． 5．当变力的功率一定时(如机车以恒定功率运行)，变力做的功W＝Pt；当变力的功率变化时，可利用平均功率求功，W＝　　 6．利用动能定理求变力做的功，或用功能关系W＝ΔE求变力做的功，即用能量的增量等效变换变力所做的功，如求重力、弹簧弹力做的功． ?　探究二　功与图象综合的问题 在近年来的高考中常常将功和v－t图象、F－t图象等函数图象综合在一起考查。一般可通过v－t图象求得位移，F－t图象读出力，然后利用功的公式W＝Fxcosα求解。 BD 　　　　[2010·课标全国卷] 如图2－5－3所示，在外力作用下某质点运动的v－t图象为正弦曲线．从图中可以判断(　　) A．在0～t1时间内，外力做正功 B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大 C．在t2时刻，外力的功率最大 D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零 AD 本题抽样统计难度为0.441，区分度为0.517，对全体考生有较好的区分度．有23%的考生选择了正确选项，但有31%的考生仅选了A项，11%的考生仅选了C项．有14%的考生错选了B项． (1)圆弧轨道的半径及轨道BC所对圆心角θ(可用角度的三角函数值表示)； (2)小球与斜面AB间的动摩擦因数。 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 例4 如图2－5－5所示，竖直固定放置的粗糙斜面AB的下端与光滑的圆弧BCD的B点相切，圆弧轨道的半径为R，圆心O与A、D在同一水平面上，∠COB＝θ.现有质量为m的小物体从距D点为　　　　的高处无初速释放，已知物体恰能从D点进入圆轨道，求： (1)为使小物体不会从A点冲出斜面，小物体与斜面间的动摩擦因数至少为多少？ (2)若小物块与斜面间的动摩擦因数μ＝　　　　则小物体在斜面上通过的总路程为多少？ (3)在(2)的条件下，当小物体通过圆弧轨道最低点C时，对C的最大压力和最小压力各是多少？ 高考再现：某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切．弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va＝5 m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从P点水平抛出．小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.3，不计其他机械能损失．已知ab段长L＝1.5 m，数字“0”的半径R＝0.2 m，小物体质量m＝0.01 kg，g＝10 m/s2.求： (1)小物体从P点抛出后的水平射程． (2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向． 【答案】 (1)0.8 m　(2)0.3 N　方向竖直向下 【解析】 (1)设小物体运动到P点时的速度大小为v， 对小物体由a运动到P过程应用动能定理得： ?　探究点三　机车启动问题 1．求解机车发