教科版高中物理必修第二册精品课件 第四章 机械能及其守恒定律 习题课 变力功的求解及P=Fv的应用.ppt

;内容索引;课标要求;重难探究?能力素养全提升;;【方法突破】

W=Fxcosα,此公式中F为恒力,如果物体受到变力作用,变力做的功可按下列方法进行计算:

1.化变力为恒力

(1)分段法:力在全程是变力,但在每一个阶段是恒力,这样就可以先计算每个阶段做的功,再利用求和的方法计算整个过程中变力做的功。

(2)平均值法:当力的方向不变,大小随位移按线性规律变化时,即F是位移x的一次函数,则平均力;(3)微元法:当力的大小不变,力的方向时刻与速度同向(或反向)时,把物体的运动过程分为很多小段,这样每一小段可以看成直线,先求力在每一小段上做的功,再求和即可。例如,滑动摩擦力、空气阻力总与物体相对运动的方向相反,可把运动过程细分,其中每一小段都是恒力做功,整个运动过程中所做的总功是各个阶段所做功的和,即力与路程的乘积。;2.图像法

(1)若作用在物体上的力只是大小变化,而方向始终与位移在同一直线上,外力做功不能用矩形表示,不过可以将位移划分为等距的小段。当每一小段足够小时,;3.用W=Pt求功

当变力做功,且机器做功的功率一定时,由功率的定义式,可得W=Pt。;【应用体验】

典例1如图所示,一轻质立方体被从水表面缓慢压入水中,直至其上表面没入水中,已知立方体的棱长为L,水的密度为ρ,重力加速度为g,不考虑水面高度的变化。该过程中,立方体克服水的浮力所做的功为(B);针对训练1

一个物体所受的力F随位移l变化的图像如图所示,在这一过程中,力F对物体做的功为(B)

A.3J B.6J

C.7J D.8J;;【方法突破】

摩擦力做功

(1)不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力都可以是动力也可以是阻力,也可能与位移方向垂直,所以不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可能不对物体做功。

举例如下:;图示;做正功;(2)一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止,即两个物体的对地位移相同,由W=Fxcosα可判断两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零。

(3)一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动,即两个物体的对地位移不相同,由W=Fxcosα可判断两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零。

(4)摩擦力做功计算时要注意过程??位移的方向是否改变。

物体在粗糙水平面上做单方向的直线运动时,路程与位移大小相等,此时摩擦力做功W=-fx(x指位移,f指摩擦力)。

物体在粗糙水平面上做往复运动或曲线运动时,路程与位移大小不相等,此时摩擦力做功W=-fs(s指路程,f指摩擦力)。;【应用体验】

典例2(2021山西临汾高一期末)如图所示,滑草场由两段宽度相同但坡度不同的斜面AB和BC连接而成,一名滑草的游客与两段斜面间的动摩擦因数相同。从A滑到B然后到C,在沿两段斜面下滑过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB,则(B);规律总结物体沿斜面运动时摩擦力做的功跟物体在与斜面粗糙程度相同的斜面的水平投影面上运动摩擦力做的功相等。;针对训练2

质量为m0的木板放在光滑水平面上,如图所示。一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点,在木板上前进了l,同时木板前进了x,若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,则摩擦力对滑块、对木板所做的功各是多少?滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少?;解析由题图可知,木板的位移为xm0=x时,滑块的位移为xm=l+x,滑块与木板之间的滑动摩擦力f=μmg。由公式W=Fxcosα可得,摩擦力对滑块所做的功为Wm=μmgxmcos180°=-μmg(l+x),摩擦力做负功。摩擦力对木板所做的功为Wm0=μmgxm0=μmgx。滑动摩擦力做的总功

W=Wm+Wm0=-μmg(l+x)+μmgx=-μmgl。;;【方法突破】

1.两种启动方式的过程分析;启动方式;2.机车启动过程中几个物理量的求法;【应用体验】

典例3在水平路面上运动的满载的卡车的额定功率为100kW,质量为10t,设阻力恒定,且为车重力的,g取10m/s2。

(1)求卡车在运动过程中所能达到的最大速度。

(2)若卡车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?

(3)卡车以不变的额定功率从静止启动,当卡车的加速度为2m/s2时,速度多大?;审题技巧;考题点睛;针对训练3

(多选)汽车在平直公路上以v0匀速行驶,因前方路况不好,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小为原来的一半,并保持该功率继续行驶。设汽车行驶过程中,所受阻力恒定,下列说法正确的是(BD)

A.汽车先做加速度增大的减速运动,之后再匀速行驶

B.汽车先做加速度减小的减速运动,之后再匀速行驶

C.汽车最后匀速行驶时的速度大小为0.25v0

D