高中物理各种力做功求解复习.ppt

高三物理高考复习,功,多个力的总功求解,2.合力的功有两种方法：,（1）先求出合力，然后求总功，表达式为,（为合力与位移方向的夹角）,（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即,（3）合力的功等于各阶段所做功的代数和，即,多个力的总功求解,【例6】如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直线运动，位移为S时，斜面对物体m做功多少？,【归类】如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为的粗糙的斜面体上，当两者一起向左以加速度a运动距离为S时，斜面对物体m做的功是多少？当两者一起向下以加速度a运动距离为S时，斜面对物体m做的功又是多少？,多个力的总功求解,【例7】物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平右的恒力Fl，经ts后撤去F1，立即再对它施一水平向左的恒力F2，又经ts后物体回到原出发点，在这一点过程中，Fl、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是 A. W1 = W2 ； B. W22 W1； C. W23W1； D. W2=5 W1 ；,多个力的总功求解,【思考】若该物体回到出发点时的动能为32J，则Fl、F2分别对物体做的功是多少？,变力做的功,3. 变力做功 （1）一般用动能定理 W合=EK求之 ； （2）也可用（微元法）无限分小法来求, 过程无限分小后， 可认为每小段是恒力做功。 （3）还可用F-S图线下的“面积”计算. （4）求出变力F对位移的平均力来计算（例变力F是位移s的线性函数时） （5）根据功率恒定求W=Pt.,S,F,0,【例8】一辆马车在力F=100N的作用下绕半径为50m的圆形轨道做匀速圆周运动，当车运动一周回到原位置时，车子克服阻力所做的功为多少？,变力做的功,采用微元法解之，将圆分成很多很多小段，在这些小段中，力可以看作恒力，于是,Wf = fs1 fs2 fs3 fs4 fs5 = fs= Fs = 1002R= 3.14 104 J,W克= Wf= 3.14 104 J,【例9】一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，小球在水平拉力F的作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力做的功为：,变力做的功,A. mgLcos B. mgL(1-cos) C. FLsin D. FL,解：注意F是变力，F做的功不能用公式W=FScos计算，只能用动能定理计算。,【归类】一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，小球在水平恒力F的作用下，从平衡位置P点移动到Q点，如图所示，则力做的功为：,变力做的功,【例10】如图所示，在高为h的光滑水平台面上静止放置一质量为m的物体，地面上的人用跨过定滑轮的细绳拉物体。在人从平台边缘正下方处以速度v匀速向右行进s距离的过程中，人对物体所做的功为多少？。(设人的高度、滑轮的大小及摩擦均不计),变力做的功,【例11】用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉进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，能击入多少深度 ? (设铁锤每次做功相等),变力做的功,用平均力法：铁锤每次做功都用来克服铁钉阻力做的功，但摩擦阻力不是恒力，其大小与深度成正比，F=-f=kx，可用平均阻力来代替.如图(a),【例11】用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉进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，能击入多少深度 ? (设铁锤每次做功相等),变力做的功,用图像法：,曲线下面积的值等于F对铁钉做的功. （示功图）,由于两次做功相等，故有：,S1 = S2 (面积)，即：,1/2 kx21=1/2 k(x2+x1)(x2-x1)，,【例12】如图所示，由于机器带动竖直轴转动，使长为l 的轻绳拴着质量为m的小球在水平面做匀速圆周运动，轻绳的运动轨迹为圆锥曲面。开始绳与竖直方向的夹角为30，后来机器转动速度加大，使绳与竖直方向的夹角变为60。在此过程中，机器对小球做的功为多大?,变力做的功,几种典型力做功求解的情况,1. 重力的功：WG =mgh 只 跟物体的重力及物体 移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。,2. 弹力的功,（1）弹力对物体可以做正功可以不做功， 也可以做负功。,（2）弹簧的弹力的功,W = 1/2 kx12 1/2 kx22,（x1 、x2为弹簧的形变量）,3. 摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）,几种典型力做功求解的情况,【例13】如图所示在方向竖直向下的匀强电场中，一个带负电q，质量为m且重力大于所受电场力的小球，从光滑的斜面轨道的点A由静止下滑，若小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而作圆周运动，问点A的高度h至少应为多少？,几种典型力做功求解的情况,【例14】光滑的物体A置于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上，从地面上看, 物体A沿斜面下滑的过程中, 弹力做功是否为0？_,几种典型力做功求解的情况,【例15】质量为m的物体A置于粗糙的斜面上, 斜面位于水平面上， 用力推斜面向左匀速移动位移S时，斜面对物体A的弹力做 功.,几种典型力做功求解的情况,【例16】一个木箱放置在匀加速上升的自动扶梯上，随自动扶梯一起上升，跟扶梯保持相对静止。木箱所受的弹力对木箱做 功。,几种典型力做功求解的情况,【例17】 AB两物体叠放在水平面上，A物体用线系在墙上，B 物体在力 F作用下向右运动，则f1对A做 功，f2对B做 功。,几种典型力做功求解的情况,【例18】小木块置于旋转的水平转台上，随转台一起匀速转动，小木块受到的摩擦力对木块做 功。,思考：若小木块随转台一起加速转动而没有相对滑动，则小木块受到的摩擦力对木块做功。,几种典型力做功求解的情况,【例19】正在运动的水平传送带上轻轻放一个小木块，小木块受到的摩擦力对小木块做 功。,开始物体在摩擦力的作用下做匀加速运动，摩擦力对物体做正功，,达到速度v后，物体不受摩擦力，做匀速运动，不做功,几种典型力做功求解的情况,【例20】AB两物体叠放在水平面上，保持相对静止一起向右做匀加速运动移动S， 则摩擦力f1对A做功，f2对B做功。,W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0,几种典型力做功求解的情况,【例21】AB两物体叠放在水平面上，A物体在力 F作用下在B物体上相对滑动，则f1对A做功，f2对B做功。,W1= - fS1,W2= fS2,W1 + W2= f(S2 - S1 )= - f S=Q,摩擦力的功的小结：,一对静摩擦力的总功一定等于0,一对滑动摩擦力的总功等于 - fS,几种典型力做功求解的情况,几种典型力做功求解的情况,【例22】如下图A、B 两辆小车上各放一个强磁铁，各以速度V相向运动，两磁体间的相互作用力对A车做 功,两磁体间的相互作用力对B车做 功,若用手按住B车，则相互作用力对A车做 功 对B车做 功,几种典型力做功求解的情况,【例23】若如图A、B 两辆小车上各放一个强磁铁，各以速度V相向运动，两磁体间的相互作用力对A车做 功, 两磁体间的相互作用力对B车做 功,若用手按住B车，则相互作用力对A 车做负功， 对B