高中物理 模块要点回眸23 求解变力做功的“五法” 新人教版必修2_第1页
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第23点求解变力做功的“五法”1.将变力的功转化为恒力功W力路程当力的大小不变而方向始终与运动方向相同、相反时，这类力所做的功可以采用微元法，将整个过程分成很多小段，在每一小段上应用WFl求功，整个过程的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力等做的功.2.变力的功平均力lcos 当力的方向不变，大小随位移线性变化时，可先求出力的平均值，再由Wlcos 计算.3.变力的功功率时间当变力的功率P一定时，可用WPt求功.4.变力的功“面积”作出变力F随位移l变化的图象，图象与横轴所夹的“面积”即为变力做的功，如图1中阴影部分所示.图15.变力的功动能的变化其他恒力所做的功当物体受到变力及其他恒力(也可只受变力)作用引起物体的动能发生变化时，根据动能定理知，变力的功等于动能的变化减去其他恒力所做的功.对点例题如图2所示，摩托车做特技表演时，以v010 m/s 的初速度从高台底部冲向高台顶端，然后从高台顶端水平飞出.摩托车在冲向高台顶端的过程中始终以P4 kW的额定功率行驶，所经历的时间t3 s.人和车的总质量m1.8102 kg，台高h5 m，摩托车冲到高台顶端时的速度为v11 m/s.取重力加速度g10 m/s2.求：(1)摩托车在冲向高台顶端的过程中牵引力所做的功；(2)摩托车在冲向高台顶端的过程中克服阻力所做的功.图2解题指导(1)摩托车在冲向高台顶端的过程中牵引力所做的功WPt1.2104 J(2)设摩托车在冲向高台顶端的过程中克服阻力所做的功为Wf, 根据动能定理WWfmghmv2mv代入数据，可得Wf1.11103 J .答案(1)1.2104 J(2)1.11103 J如图3所示，一质量m1.0 kg的物体从半径R5.0 m的圆弧的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的大小始终为15 N不变，方向始终沿物体在该点的切线方向.圆弧所对应的圆心角为60，BO边沿竖直方向，g取10 m/s2.在这一过程中，求：图3(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FN做的功.答案(1)78.5 J(2)25 J(3)0解析(1)将圆弧AB分成很多小段l1，l2，ln，则拉力在每小段上做的功为W1，W2，Wn，因拉力F大小不变，方向始终沿物体在该点的切线方向，所以W1Fl1，W2Fl2，WnFln，所以WFW1W2WnF(l1l2ln)FR25 J78.5 J.(2)重力G做的功WGmgR(1cos 60)25 J.(3)物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直，所以WN0.非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我
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