高中物理 第七章 机械能守恒定律 习题课 求解变力做功的四种方法课件 新人教版必修2.ppt_第1页
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习题课求解变力做功的四种方法 第七章机械能守恒定律 1 做功的两个必要因素 1 作用在物体上的力 2 物体在力方向上的位移 2 功的表达式 w flcos 为力f与位移l的夹角 1 0 2 90 时 w 0 3 90 时 w 0 平均值法求变力做功 b 图象法求变力做功 变力做的功w可用f l图线与l轴所围成的面积表示 l轴上方的面积表示力对物体做正功的多少 l轴下方的面积表示力对物体做负功的多少 如图所示 轻弹簧一端与竖直墙壁连接 另一端与一个质量为m的木块连接 放在光滑的水平面上 弹簧的劲度系数为k 处于自然状态 现用一水平力f缓慢拉动木块 使木块向右移动s 求这一过程中拉力对木块做的功 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的功 再求和即可 微元法求变力做功 例如 如图所示 物体在大小不变 方向始终沿着圆周的切线方向的一个力f的作用下绕圆周运动了一圈 又回到出发点 已知圆周的半径为r 求力f做的功时 可把整个圆周分成很短的间隔 s1 s2 s3 在每一段上 可近似认为f和位移 s在同一直线上并且同向 故w f s1 s2 s3 2 rf 因此功等于力f与物体实际路径长度的乘积 即w fs 对于滑动摩擦力 空气阻力 方向总是与v反向 故w ff s 如图所示 一质量为m 2 0kg的物体从半径为r 5 0m的圆弧的a端 在拉力f作用下沿圆弧缓慢运动到b端 圆弧ab在竖直平面内 拉力f大小不变始终为15n 方向始终与物体所在位置的切线成37 角 圆弧所对应的圆心角为60 bo边为竖直方向 g取10m s2 求这一过程中 1 拉力f做的功 2 重力mg做的功 3 圆弧面对物体的支持力fn做的功 答案 1 62 8j 2 50j 3 0 1 分段转换法 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的功 再利用求和的方法计算整个过程中变力做的功 2 等效替换法 若某一变力的功和某一恒力的功相等 则可以用求得的恒力的功来作为变力的功 转换法求变力做功 2015 西安八校高一联考 某人利用如图所示的装置 用100n的恒力f作用于不计质量的细绳的一端 将物体从水平面上的a点移到b点 已知 1 30 2 37 h 1 5m 不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦
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