高一物理功求法总结.pptx

功的求法功的求法1.恒力做功：恒力做功：例例1：如图如图3所示，恒力所示，恒力F拉细绳使物体拉细绳使物体A在在水平桌面上产生位移水平桌面上产生位移s，恒力方向与水平面，恒力方向与水平面成成角，求此恒的功。角，求此恒的功。常用常用W=FScos求功。求功。F是恒力，是恒力，位移位移s指受力点的位移，若为质点，就是指受力点的位移，若为质点，就是质点的位移质点的位移。解析解析 如图4所示，恒力F的作用点a的位移是L，由几何关系可得2.变力做功变力做功（1）化变力为恒力）化变力为恒力方法方法1:分段计算功，化变力为恒力，然后用求和的分段计算功，化变力为恒力，然后用求和的方法求变力所做的功方法求变力所做的功例2 以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大速度为h，空气的阻力大小恒为F，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（）A0 BFh C2Fh D4Fh（1）化变力为恒力）化变力为恒力 方法方法2:用转换研究对象用转换研究对象，化变力为恒力，化变力为恒力例3 如图2-2-6在光滑的水平面上，物块在恒力F100的作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦，2.4，37,53,求绳的拉力对物体所做的功.FBAH2-2-6解析：绳的拉力对物体来说是个变力（大小不变，方向改变），但分析发现，人拉绳却是恒力，于是转换研究对象，用人对绳子做的功来求绳对物体所做的功W=Fl=F()=100 JFBAH2-2-6（1）化变力为恒力）化变力为恒力 方法方法2:用转换研究对象用转换研究对象，化变力为恒力，化变力为恒力例例1另解另解：图3所示的物理过程，可用图5来等效代替，取A和滑轮为研究系统，这个系统在两个F的作用下产生了一段位移s所以两个F做的功为 W=Fs+Fscos=Fs（1+cos）W与恒力F做的功等效，所以恒力F的功为 WF=Fs（1+cos）若力若力F大小不变、方向变化，且方向始终与大小不变、方向变化，且方向始终与V方方向在同一条直线上，向在同一条直线上，W=FS路路。当物体受此作用力而做曲线运动时，可把运动过程分成许多小当物体受此作用力而做曲线运动时，可把运动过程分成许多小段，因每小段都很小，在此小段上将力视为恒力，做的功为段，因每小段都很小，在此小段上将力视为恒力，做的功为W1=Fs1，全过程外力所功，全过程外力所功W=FS1+FS2+=FS路路（1）化变力为恒力）化变力为恒力 方法方法3:微元法微元法，化变力为恒力，化变力为恒力例4.如图所示，某人用力F转动半径为R的转盘，力F的大小不变，但方向始终沿转盘的切线，则转动转盘一周该力做多少功？解析：在转盘边缘所加的外力F，方向不断变化，不能直接用公式W=FScos进行计算。因为F大小不变，方向总与 作用点的速度方向相同，故此力做正功 W=FS路=F2R=2FR（1）化变力为恒力）化变力为恒力 方法方法3:微元法微元法，化变力为恒力，化变力为恒力(2)若F是位移的线性函数时，先求力的平均值 ，由 求其功。例5:如图所示,轻弹簧一端与竖直墙壁连接,另一端与一质量为m的物体连接,放在光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,弹簧处于自然状态,用水平力缓慢拉物体,使物体前进x,求这一过程中拉力对物体做了多少功?(3)作出变力变化的Fs图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功。例6 用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次进入木板的深度是？(3)作出变力变化的Fs图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功。用图象法来求解。因为木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，则F=kd，其图象为图2-2-7所示。铁锤两次对钉子做功相同，则三角形OAB的面积与梯形ABCD的面积相等，sF02-2-7Kd+dd+dkddCABD（5）用功能关系求变力的功）用功能关系求变力的功例7：如图所示，质量为m的小球用细绳经过光滑小孔牵引，在光滑水平面上做圆周运动，当拉力为F时小球的转动半径为R，当拉力增大到6F时，物体以转动半径R/2做圆周运动，则小球的转动半径从R到R/2过程中拉力对小球做的功为（）A0 B.FR C.2.5FR D.5FR 例例8 如图6所示两个底面积都是S的圆桶，放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h1和h2已知水的密度为现将连接两桶的阀门K打开，最后两桶水面高度相等则这过程中重力做的功?（5）用功能关系求变力的功）用功能关系求变力的功解析解析重力做的功等于K打开前后液柱的重力势能差将左桶中高为（h1-h2）/2的一段水柱移入右桶，其质量为m=s（h1-h2）/2，重心降低（h1-h2）/2，重力势能减小Sg（h1-h2）2/4，所以重力做功Sg（h1-h2）2/4例9（5）用功能关系求变力的功）用功能关系求变力的功（5）用功能关系求变力的功）用功能关系求变力的功例10 质量为m的宇宙飞船绕地球中心O做圆周运动，已知地球半径为R，飞船轨道半径为2R，现要将飞船转移到半径为4R的新轨道上，求在这一过程飞船发动机至少要做多少功？O4R2R（6）利用）利用W=Pt求功求功例11.电动机通过一绳以恒定功率Pm=1200w吊起一质量为8kg的物体，从静止开始经过5s达到最大速度，词过程中牵引力做了多少功？解析：以恒定功率上升时，牵引力为变力。所以求t时间内牵引力做功不能用W=FScos，因为P恒定，所以 WF=pt=12005w=6000w.