高一物理专题一《变力做功的计算》课件

课件13张PPT。 专题一
变力做功的计算一、化变力做功为恒力做功：1、利用分段法把变力做功转化为恒力做功；例1、以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，
小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒
为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空
气阻力对小球做的功为（ ）
A.0???????? ??????????B.－F h?????????????????? ??????
C.F h????? ???????????D.－2FhD 　　例2、用水平拉力，拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图1所示，已知物体的质量为m，物体与轨道间的动摩擦因数为μ。求此过程中的摩擦力所做的功。　 分析解答：把圆轨道分成无穷多个微元段S1,S2,S3,Sn .　　　　　　摩擦力在每一段上可认为是恒力，则每一段是摩擦力的功分别摩擦力在一周内所做的功：练习：如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为 （ ）
　 A、 0J　 B、20πJ　
　 C 、10J D、20J.b、利用微元法把变力做功转化为恒力做功；B例3、如图,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进S至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β.求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功. c、利用转换研究对象法把变力做功转化为恒力
做功；例4、如图11所示，质量m=2kg的小球系在轻细橡皮条一端，另一端固定在悬点O处。将橡皮条拉直至水平位置OA处（橡皮条无形变）然后将小球由A处静止释放，小球达O点正下方h=0.5m处的B点时的速度为v=2 m/s。求小球从A运动到B的过程中橡皮条的弹力对小球所做的功。（取g=10m/s2 ） 二、利用动能定理求解变力做功 练习、如图12所示，物体沿曲面从A点无速度滑下，滑至曲面的最底点B时，下滑的高度为5m，速度为６ｍ／ｓ，若物体的质量为1kg，则下落过程中物体克服阻力做的功为多少？　答案：根据动能定理可得 三、利用F—S图像求解变力做功　例5、一辆汽车质量为1 ×105kg，从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离是线形关系，且 F=103 s +5×104N，Ff 是车所受阻力，当该车前进100m时，牵引力做了多少功？作出F-s图象如图10所示，图中梯形OABD的面积表示牵引力的功，所以解：阻力则牵引力为：当力的方向不变，而大小随位移线性变化时，可先求出力的算术平均值，再把平均值当成恒力，用功的计算式求解。 四、利用平均值法求解变力做功例5、 用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的
阻力与铁钉钉入木块内的深度成正比。在铁锤击
第一次时，能把铁钉击入木块内1cm，问击第二
次时，能击入多深？（设铁锤每次做功都相等） 　　例6、汽车的质量为m，输出功率恒为P，沿平直公路前进距离s的过程中，其速度由ｖ１增至最大速ｖ２。假定汽车在运动过程中所受阻力恒定，则汽车通过距离s所用的时间为___.　　思路点拨：汽车以恒定的功率P加速时，由P=Fv可知，牵引力逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当 Ｆ＝Ｆｆ 时，加速度减小到零，速度达到最大，然后以最大的速度做匀速直线运动。五、利用W=Pt求变力做功①②两式联立得正确解答：当 Ｆ＝Ｆｆ 时，汽车的速度达到最大ｖ２，由Ｐ＝Ｆｖ，可得对汽车，根据动能定有：①②　练习、质量为m的汽车在平直的公路上从速度ｖ０ 开始加速行使，经过一段时间t后，前进了距离s，此时恰好达到其最大速度ｖｍａｘ，设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力为恒力Ｆｆ则这段时间里，发动机所做的功为：（）答案：A、B