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时间:2019-05-20
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1、曙光教育九变力做功专题方法一:用动能定理求若物体的运动过程很复杂,但是如果它的初、末动能很容易得出,而且,除了所求的力的功以外,其他的力的功很好求,可选用此法。例1:求变力做功的最常用方法。即如图所示为,质量为m的小球用细线经过光滑小孔牵引,在光滑的水平面做匀速圆周运动,当拉力为F时转动半径为R,当拉力逐渐增大到6F时,物体仍做匀速圆周运动,此时对应的半径为R/2,则此过程中拉力对物体所做的功是多少?方法二:用功率的定义式求若变力做功的功率和做功时间是已知的,则可以由W=Pt来求解变力的功。例题2:质量为m=500吨的机车,以恒定的功
2、率从静止出发,经过时间t=5min在水平路面上行使了s=2.25km,速度达到最大值v=54km/h。假设机车受到的阻力为恒力。求机车在运动中受到的阻力大小。阻力f=25000N。方法三:平均力法如果变力的变化是均匀的(力随位移线性变化),而且方向不变时,可以把变力的平均值求出后,将其当作恒力代入定义式即可。例题3:轻弹簧一端与竖直墙壁连接,另一端与一质量为m的木块相连,放在光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,开始时弹簧处于自然状态。用水平力缓慢的拉物体,在弹簧的弹性限度范围内,使物体前进距离x,求这一过程中拉力对物体所做的功。方法四
3、:F——S图像法利用图像中的“面积”求。在F——S图像中,在S内的图像跟S轴所夹图形的“面积”,等于力F在位移S上所做的功。例题4:、用锤击钉,设木板对钉子的阻力跟钉子进入木板深度成正比,每次击锤时,锤子对钉子做的功相同,已知第一次时,钉子进入板内的深度为d,则第二次又将进入木板多少深度?答案:6曙光教育方法五:微元法把力的位移分割为无穷多份,而且越多越好。在每一小份上,我们可以认为力是恒定的,就可以直接利用功的定义式W=FScosα来求了;把各个功求出之后,再求和,即是力的功。F图1例题5:例题1、如图1所示,某个力F作用在半径为R
4、的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周,这个力F做的功为( ) (A)0 (B)2RF (C)2RF (D)无法确定当力的大小不变,而力的方向始终与运动方向相同或相反时,这类变力的功等于力和路程的乘积,如:滑动摩擦力、空气阻力做功等等。方法六:转化为恒力的功来求如果一个变力做的功和某一个恒力做的功相等,则可通过求得恒力的功来做为这力的功。例6:如图所示,人站在地上以恒力F拉绳,使小车由A点向左运动到B点,AB之间距离为s,绳子在A、B两点与水平方向的夹角分别为和,试求在此过程中,
5、人对小车所做的功?解答:由于人拉车的力的方向时刻在以改变,属于变力做功,但是人作用在绳子上的力则是恒力,则人对车做的功就等于人对绳子作用所做的功:设图中滑轮到小车的高度为h,则由几何关系可得:;则人拉绳子前进的位移为所以人对小车做的功为:方法点拨:解决此题的关键,拉力作用移动的距离和绳子长度变化关系,其次要会用已知量结合几何关系找出待求量关系,正确分析变力与恒力做功是否相等是等效法的核心⑺.功能关系求变力做功:可以利用功能关系,找出模型中各个力所做的功跟各种能量之间的转化关系来求解。功是能量转化的量度,其含义就是“做了多少功,就有多少
6、能发生转化”,反之,知道了的物体的能量变化多少,就知道外力对物体做了多少功。即例7.如图所示,一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平F作用下,从平衡位置P点缓慢移动到Q点,则水平力F所做的功为()A.mglcosθB.FlsinθC.mgl(1-cosθ)D.Flθ6曙光教育Ha图31、如图3所示,面积很大的水池,水深为水面浮着一正方体木块,木块边长为,密度为水的,质量为,开始时,木块静止,现用力将木块缓慢往下压,求从开始到木块刚好完全没入水中的过程中,力所做的功。参答案;mga/4练习:1.物体在两个相互垂直的力作用
7、下运动,力F1对物体做功6J,物体克服力F2做功8J,则F1、F2的合力对物体做功为()A.14JB.10JC.2JD.-2J2.物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图所示。下列表述正确的是()A.在0—1s内,合外力做正功B.在0—2s内,合外力总是做负功C.在1—2s内,合外力不做功D.在0—3s内,合外力总是做正功3:以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A.零B.C.D.v4.有一轻绳拴了一个物体,如图所示,以加速度a向
8、下做匀减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是()A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功5、一块
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