【随堂优化训练】2013年高中物理 第四章 章末整合课件 粤教版必修2.ppt

《【随堂优化训练】2013年高中物理 第四章 章末整合课件 粤教版必修2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、在力的方向上发生一段位移FscosαFv12mv2路径合外力对物体所做的功重力做功保持不变专题一功的判断与计算1．判断力F做功的正负：(1)看力F与位移s的夹角α的大小.若α＝90°，则F不做功；若α<90°,则F做正功；若α>90°,则F做负功(或物体克服力F做功)．此法常用于判断恒力做功的情况．(2)看力F与物体速度v方向的夹角α的大小．若α＝90°，则F不做功；若α<90°，则F做正功；若α>90°,则F做负功．此法常用于曲线运动的情况．(3)看物体间是否有能量转化．“功是能量转化的量度”，若有能量转化(增加或减少)，则必有力做功．此法常用

2、于两个相联系的物体做曲线运动的情况．【例1】如图4－1所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速度释)放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是(A．绳的拉力对小球不做功B．绳的拉力对小球做正功C．小球所受的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功图4－1解析：在小球向下摆动的过程中，小车向右运动，绳对小车做正功，小车的动能增加；因为小球和小车组成的系统机械能守恒，且小车的机械能增加，则小球的机械能一定减少，所以绳对小球的拉力做负功．答案：D2．变力做功的计算方法：对于功的定义式W＝Fscosα，其中的F是恒力，

3、适用于求恒力做功，其中的s是力F的作用点发生的位移，α是力F与位移s的夹角．求变力做功的方法很多，比如用动能定理、功率的表达式W＝Pt、功能关系、平均值、F－s图象等来求变力做功．(1)运用功的公式求变力做功：求某个过程中的变力做功，可以通过等效法把求该变力做功转换成求与该变力做功相同的恒力的功，此时可用功的定义式W＝Fscosα求恒力的功，从而求得该变力的功．等效转换的关键是分析清楚该变力做功到底与哪个恒力的功是相同的．【例2】人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m＝50kg的物体G，如图4－2所示．开始绳与水平方向夹角为60°，人匀速提起重物由

4、A点沿水平方向运动s＝2m而到达B点，此时绳与水平方向成30°角．求人对绳的拉力做了多少功？(取g＝10m/s2)图4－2解：人对绳的拉力大小虽然始终等于物体的重力，但方向却时刻在变，而已知的位移s方向一直水平，所以无法利用W＝Fscosα直接求拉力的功．若转换一下研究对象则不难发现，人对绳的拉力的功与绳对物体的拉力的功是相同的，而绳对物体的拉力则是恒力，可利用W＝Fscosα求了！人由A走到B的过程中，重物上升的高度Δh等于滑轮右侧人对绳做的功为W＝mg·Δh＝mgs(3－1)＝732J.(2)运用动能定理求变力做功：动能定理的表述：合外力对物

5、体做功等于物体动能的变化，或外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化．对于一个物体在某个过程中的初动能和末动能可求，该过程其他力做功就可求，那么该过程中变力做功可求．运用动能定理求变力做功的关键是了解哪些外力做功以及确定物体运动的初动能和末动能．【例3】如图4－3所示，原来质量为m的小球用长为L的细线悬挂而静止在竖直位置．用水平拉力F将小球缓慢地拉到)细线与竖直方向成θ角的位置的过程中，拉力F做功为(A．FLcosθB．FLsinθC．FL(1－cosθ)D．mgL(1－cosθ)图4－3解析：很多同学会错选B，原因是没有分析运动过程，对W＝Fs

6、cosθ的适用范围搞错，恒力做功可以直接用这种方法求，但变力做功则不能直接用此方法求．小球的运动过程是缓慢的，因而任一时刻都可看做是平衡状态，因此F的大小不断变大，F做的功是变力功．小球上升过程中只有重力和拉力做功，而整个过程的动能变化为零，可用动能定理求解，有WF＋WG＝Ek′－Ek＝0，所以WF＝－WG＝mgL(1－cosθ)，故D正确．答案：D(3)运用W＝Pt求变力做功：涉及机车的启动、吊车吊物体等问题，如果在某个过程中保持功率P恒定，随着机车或物体速度的改变，牵引力也改变，要求该过程中牵引力的功，可以通过W＝Pt求变力做功．【例4】质量

7、为5000kg的汽车，在平直公路上以60kW的恒定功率从静止开始启动，速度达到24m/s的最大速度后，立即关闭发动机，汽车从启动到最后停下通过的总位移为1200m．运动过程中汽车所受的阻力不变，求汽车运动的时间．解：牵引力是变力，该过程中保持功率P恒定，牵引力的功可以通过W＝Pt来求．设汽车加速运动的时间为t1，由动能定理得Pt1－fs＝0汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，则可求得汽车加速运动的时间为关闭油门后，汽车在阻力的作用下做匀减速直线运动至停止，有f＝ma，vm＝at2总时间为t＝t1＋t2＝98s(4)运用功能关系求变力做功：做

8、功是能量转化的原因，功是能量转化的量度，我们可以根据能量转化的情况来判断做功的情况，则给求变力做功提供了一条简便的途径．运用功能关系求变