变力做功二轮复习.ppt

变 力 做 功 功的计算，在高中物理中占有十分重要的地位，而高考中又经常涉及到此类问题，但由于高中阶段所学的功的计算公式W=Fscosθ只能用于恒力做功情况,对于变力做功或物体运动轨迹是曲线时，不能W=Fscosθ用来计算功的大小。 常见的方法有以下几种： 微元法 平均力法 图象法 能量转化法 ...... 一、特殊的变力做功 1、跟势能有关的力，如弹簧弹力、万有引力、分子力、库仑力等，所做功的大小与路径无关，跟势能变化量的大小相等。 例1、一劲度系数为k轻弹簧直立于地面,质量为m的物块在其原长处由静止释放，求弹簧的最大弹性势能？ 解：重力的功等于重力势能的减少量 弹力对物体做功的等于弹性势能的减少量。 由动能定理得重力功与弹力功的关系。 从中找到两种势能的关系。 因重力势能可以找，故待求量可得。 例2、 (2010高考预测) 如图所示，滑块静止于光滑水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态,现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端,向右移动一段距离,拉力F做了10 J的功.上述过程中 （ ） A.弹簧的弹性势能增加了10 J B.滑块的动能增加了10 J C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J D.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J 例3（2010高考预测）如图，分子A从很远处以一定的初速度沿直线向固定的分子B运动，仅考虑分子力的作用，直到分子A的速度为零的过程，说法正确的是（ ） 两分子间的势能一直增大。 两分子间的势能一直减小。 两分子间的势能先增大后减小。 D. 两分子间的势能先减小后增大。 D. 两分子间的势能先减小后增大。 例4.(2010·高考预测) 如图所示,在一个粗糙水平面上, 彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.q1固定，由静止释放q2, 物块由a点向右运动到b点停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是（ ) A.两个物块的电势能逐渐减少 B.物块受到的库仑力不做功 C.两个物块的机械能守恒 D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 如在物块的运动过程中,有Q的热量生成， 则ab间的电势差为多少？ A.两个物块的电势能逐渐减少 2、大小不变，方向时刻跟速度方向在同一直线上，如动摩擦力，空气阻力等，解决方法是分段考虑，然后求和。在直线、曲线运动或往返运动时，这类力的功等于力和路程（不是位移）的乘积。 例6、如图用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力F，将质量为m的小物体沿半径为R的固定圆弧轨道从A点推到B点，圆弧对应的圆心角为60°，则在此过程，力F对物体做的功为__.若将推力改为水平恒力F，则此过程力F对物体做的功为___.（能求动能吗？） 2、大小不变，方向改变，但方向时刻跟速度方向在同一直线上，如动摩擦力，空气阻力等，方法是分段考虑，然后求和。在曲线运动或往返运动时，这类力的功等于力和路程（不是位移）的乘积。 例6、如图用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力F，将质量为m的小物体沿半径为R的固定圆弧轨道从A点推到B点，圆弧对应的圆心角为60°，则在此过程，力F对物体做的功为__.若将推力改为水平恒力F，则此过程力F对物体做的功为___.（能求动能吗？） 用微元法,要注意理解力的特点,即力的大小不变且力的方向始终与运动方向相同或相反. 注意掌握结论:功等于力与路程的乘积. 3、方向不变，大小随位移作线性（均匀）改变，求这类力的功时，用力的平均值代入功的公式计算 例7、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 答案： 平均力法 图象法 4、若力的大小变化，但该力的功率保持不变，如机车以恒定功率启动，则用公式W=Pt求功 例8、质量为4000千克的汽车，由静止开始以恒定的功率前进，它经100/3秒的时间前进425米，这时候它达到最大速度15米/秒。假设汽车在前进中所受阻力不变，求阻力为多大？ 6000N 二、一般的变力做功 用动能定理（或功能关系等其他规律）求解 1、内容：合力所做的功等于物体动能的变化。 2、表达式：W合=△Ek=Ek末-Ek初 动能定理说明外力功是物体动能变化的量度，“外力”可以是一个力，也可以是几个力的合力；可以是动力，也可以是阻力，因此定理常用的表达式还有：