5-01-考点强化：正负功的判断及计算培训讲学.ppt

,第,*,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,考点强化：,正负功的判断及计算,1.,考点精讲,2.,典例剖析,3.,规律方法,4.,跟踪训练,第五章 机械能及其守恒定律,一、考点精讲,1.,考点精讲,疑点诠释,?,1.,判断力是否做功及做功的正负？,F,方向与位移,l,方向间的夹角,F,方向与速度,v,方向间的夹角,恒力,做功,曲线,运动,根据,W,合,E,k,末,E,k,当动能增加时合外力做正功；反之,合外力做负功,.,90,做正功,不做功,做负功,角,F,l,、,v,动能,变化,(1),恒力做的功,直接用,W,Fl,cos,计算,(2),合外力做的功：,方法一：应用,W,合,F,合,l,cos,求功,方法二：应用,W,合,W,1,W,2,W,3,.,(3),变力做的功：,应用动能定理求解,用,W,Pt,求解，其中变力的功率,P,不变,其它方法：转换法、微元法、图象法、平均力法等，求解时根据条件灵活选择,F,l,W=Fl,cos,F,2,F,1,2.,功的计算,3.,求解恒力做功的两个关键,恒力做功大小只与,F,、,l,、,这三个量有关。与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关，也与物体运动的路径无关。,F,与,l,必须具备同时性，即,l,必须是力,F,作用过程中物体的位移。,4.,一对作用力和反作用力做功的可能情况,(1),两个力均不做功；,(2),其中一个力做功，另一个力不做功；,(3),其中一个力做正功，另一个力做负功；,(4),两个力均做正功或均做负功,动力学角度,能量角度,正功,负功,若某力对物体做正功，则这个力对物体来说是动力,若力对物体做功，则外界向物体提供能量，即受力物体获得了能量,若某力对物体做负功，则这个力对物体来说是阻力,若物体克服外力做功，则物体要消耗自身的能量，即物体失去了能量,5.,力做功与能量转化的关系,易混辨析,二、典例剖析,2.,典例剖析,解析显隐,先分析小球受力情况，再结合功的定义进行解答,.,【,备选,】,如图示，一质量为,m,2.0 kg,的物体从半径为,R,5.0 m,的圆弧轨道的,A,端，在拉力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,15 N,，方向始终与物体在该点的切线成,37,角。圆弧所对应的圆心角为,45,，,BO,边为竖直方向。求这一过程中：,(,g,取,10 m/s,2,),(1),拉力,F,做的功；,(2),重力,G,做的功；,(3),圆弧面对物体的支持力,F,N,做的功；,(4),圆弧面对物体的摩擦力,F,f,做的功。,转 解析,1.,拉力,F,是大小不变方向变化的变力,2.,重力,G,是恒力,3.,支持力是变力,4.,摩擦力是变力,注意区分各力是恒力做功还是变力做功？,用什么样的方法求各力做功？,mg,F,f,F,N,F,转 原题,【,备选,】,在水平面上运动的物体，从,t,0,时刻起受到一个水平力,F,的作用，力,F,和此后物体的速度,v,随时间,t,的变化图象如图示，则,(,),A.,在,t,0,时刻之前物体所受的合外力一定做负功,B.,从,t,0,时刻开始的前,3 s,内,力,F,做的功为零,C.,除力,F,外,其他外力在第,1 s,内做正功,D.,力,F,在第,3 s,内做的功是第,2 s,内做功的,3,倍,应将物体的受力与运动情况联系起来分析,转 解析,审题要点,(1),物体在,0,1 s,、,1,2 s,、,2,3 s,内受到的水平力,F,分别为多少？物体分别做什么运动？,(2),恒力做功的表达式怎样？,(3),在,v,t,图象中,怎样求某一段时间内的位移？,转 原题,三、规律方法,3.,规律方法,计算力做功的一般思路,注意分析是求恒力做的功还是变力做的功,.,求变力做的功，看能否转化为求恒力做功的问题,不能转化的,还可以借助动能定理和能量守恒定律来求解,.,规律方法,求功的两个注意点,1.,根据力,(,F,),位移,(,l,),图象的物理意义计算力对物体所做的功，如图中阴影部分的面积在数值上等于力所做功的大小,.,2,滑动摩擦力及空气阻力做功要用力与路程的乘积来计算,.,规律方法,【,变式训练,1】,(2014,新课标全国卷，,16),一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为,F,1,的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为,v,。若将水平拉力的大小改为,F,2,，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为,2,v,。对于上述两个过程，用,W,F,1,、,W,F,2,分别表示拉力,F,1,、,F,2,所做的功，,W,f,1,、,W,f,2,分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则,(,),A,W,F,2,4,W,F,1,，,W,f,2,2,W,f,1,B,W,F,2,4,W,F,1,W,f,2,2,W,f,1,C,W,F,2,4,W,F,1,，,W,f,2,2,W,f,1,D,W,F,2,4,W,F,1,W,f,2,2,W,f,1,本题详细解析见教辅！,四、跟踪训练,4.,跟踪训练,【,跟踪训练,】,如图所示，电梯与水平地面成,角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升若以,F,N,表示水平梯板对人的支持力，,G,为人受到的重力，,F,为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是,(,).,A.,加速过程中,F,0,F,、,F,N,、,G,都做功,B.,加速过程中,F,0,F,N,不做功,C.,加速过程中,F,0,F,N,、,G,都做功,D.,匀速过程中,F,0,F,N,、,G,都不做功,解析,加速过程中,水平方向的加速度由摩擦力,F,提供,所以,F,0,F,、,F,N,做正功,G,做负功,选项,A,正确,B,、,C,错误,.,匀速过程中,水平方向不受静摩擦力作用,F,0,，,F,N,做正功，,G,做负功,选项,D,错误,.,答案,A,解析,/,显隐,G,F,N,F,s,转解析,mg,F,阻,F,T,v,转原题,【,跟踪训练,】,一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动，已知在第,1,秒内合力对物体做的功为,45 J,，在第,1,秒末撤去拉力，其,v-t,图象如图所示，,g,取,10 m/s,2,，则,(,),A,物体的质量为,10 kg,B,物体与水平面间的动摩擦因数为,0.2,C,第,1,秒内摩擦力对物体做的功为,60 J,D,第,1,秒内拉力对物体做的功为,60 J,转解析,F,f,F,F,f,F,F,f,x,1,t,1,a,1,x,2,t,2,a,2,x,1,x,2,转原题,