高考物理变力做功的6种计算方法 【高考专项练习】.docVIP

高考物理变力做功的6种计算方法 【高考专项练习】 高考物理变力做功的6种计算方法 【高考专项练习】 欢迎下载阅读本文档，本文档来源于网络，如有侵权 请联系删除，我们将竭诚为你提供优质文档 欢迎下载阅读本文档，本文档来源于网络，如有侵权 请联系删除，我们将竭诚为你提供优质文档 高考物理变力做功的6种计算方法 【高考专项练习】 欢迎下载阅读本文档，本文档来源于网络，如有侵权 请联系删除，我们将竭诚为你提供优质文档 一..变力做功的6种计算方法 方法 举例说法 1.应用动 能定理 用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF，则有： WF－mgL(1－cosθ)＝0，得WF＝mgL(1－cosθ) 2.微元法 质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR 3.等效 转换法 恒力F把物块从A拉到B，绳子对物块做功W＝F·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(h,sinα)－\f(h,sinβ))) 4.平均 力法 弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中，克服弹力做功W＝eq \f(kx1＋kx2,2)·(x2－x1) 6.图像法 在F-x图像中，图线与x轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移上所做的功 7.功率法 汽车恒定功率为P，在时间内牵引力做的功W=Pt 二.典型例题精讲 题型一：应用动能定理 例1：如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，重力加速度为g，现在用力F向上缓慢拉A直到B刚好要离开地面，则这一过程中力F做的功至少为(　　) A.eq \f(m2g2,k) B.eq \f(2m2g2,k) C.eq \f(3m2g2,k) D.eq \f(4m2g2,k) 答案　B 解析　开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为x1，由胡克定律有kx1＝mg；木块B恰好离开地面时，弹簧的拉力等于B的重力，设此时弹簧的伸长量为x2，由胡克定律有kx2＝mg，可得x1＝x2＝eq \f(mg,k)，则这一过程中，弹簧弹力做功为零，木块A上升的高度h＝x1＋x2＝eq \f(2mg,k)，设变力F做的功为WF，由动能定理得WF－WG＝0，又WG＝mgh＝eq \f(2m2g2,k)，所以WF＝eq \f(2m2g2,k)，B选项正确． 题型二：微元法 例2：如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道AB，槽道由半径分别为eq \f(R,2)和R的两个半圆构成．现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为(　　) A．0 B．FR C.eq \f(3,2)πFR D．2πFR 答案　C 解析　虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内F可以看成恒力，小球的路程为πR＋π·eq \f(R,2)，则拉力做的功为eq \f(3,2)πFR，故C正确． 题型三：等效转换法 例3：如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连。开始时绳与水平方向的夹角为θ，当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，B、O间距离也为L，小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到B点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是(　　) A．WF＝FL(2cosθ－1) B.WF＝2FLcosθ C．Wf＝μmgLcosθ D.Wf＝FL－mgLsin2θ 答案　A 解析　小物块从A点运动到B点的过程中，F对小物块做的功为WF＝Fs，s为F作用点的位移，即绳端移动的长度，由几何关系可知s＝2Lcosθ－L，所以WF＝FL(2cosθ－1)，故A正确，B错误；根据几何关系得BO斜面倾角为2θ，小物块在BO段运动过程中所受摩擦力大小为f＝μmgcos2θ，则Wf＝fL＝μmgLcos2θ，故C、D错误。 题型四：平均值法 例4：当前，我国某些贫困地区的日常用水仍然依靠井水。某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为20 m。水桶离开水面时，桶和水的总质量为10 kg。由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示。水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。由图像可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为(　　) A．2000 J B.1800 J C．200 J D.180 J 答案　B 解析　由于水桶匀速上升，