竞赛班辅导资料功专题.ppt

功 专题,广州市育才中学2008届 高一级物理培优班 谢穗琼,1、功的物理意义,(2)功是描述力的空间累 积效果的物理量,(1)功是能量转化的量度,2、做功的两个必要因素,(1)有力作用在物体上,(2)物体在力的方向上有位移,3、功的定义式的物理意义(W=FScos),(1)W=FScos是大小和方向都不变化的恒力功的定义式，只能直接计算恒力对平动体所做的功。,(2)功的大小只与F、S和cos有关，而与物体的运动性质、轨迹无关。,(3)位移S是使质点（或可视为质点的物体）运动的力的作用点的位移。,(4)功的正负：功是标量，其正负即不表示大小也不表示方向，而表示是动力还是阻力做功。,当090时，W0,当90180时，W0,当90时，W0,4、各种力做功的特点,(1)做功的多少与路径无关，只与初末位置有关的力：万有引力、重力、胡克弹力、浮力、静电力等,(2)做功的多少与路径有关的力：摩擦力、非胡克力（如拉力、支持力等）。,(3)始终不做功的力：向心力、洛仑兹力等。,(4)不论是滑动摩擦力还是静摩擦力都可以做正功，也可以做负功、还可以不做功。,5、变力做功的几种方法（力法）,(1)平均值法（线性变力的平均值，等于其算术平均值，即当FF0kx时，其平均值和相应的功为）：,(2)分段法：当从全过程看为变力，而分段看是恒力时，可先计算各分功，然后求总功，即,(3)微分法：当从宏观上看为变力，而从微观看是恒力时，可先计算各微元功，然后求总功,(4)巧选力的作用点：作用在刚体上的力可以沿其作用线平移，而不改变其作用效果。 当一个大小不变的力的作用线即有平动又有转动时，即为变力，应将力的作用点选在平动部分，使力成为大小、方向都不变的恒力。,(5)利用示功图：FS图线与S轴所围面积的大小，等于力F所做的功。,例1、质量为m的物块放在光滑的水平面上，用轻绳经滑轮与水平方向成角、大小为F的力拉物块，如图所示，将物块由A点拉到B点，前进位移L，求外力对物块做的功。,解：方法1：先确定F的作用点的位移S：由几何关系有,所以，F所做的功为：,方法2：输入功等于输出功：（在滑轮与绳无摩擦力的条件下，外力对绳所做的功等于绳对小车所做的功）,因为作用在小车上有两段绳，所以这两段绳的总功为：,例2、如图，一 质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F的作用下从平衡位置P点移到Q点，此时悬线与竖直方向的夹角为，则拉力F所做的功为 。,例3、将长为L的钉子打入墙中，每打击一次给予钉子的能量为E。若钉子受到的墙壁阻力与打入深度成正比，且比例常数为K，求将钉子全部打入墙中需要打几次？,解：钉子受到的平均阻力为,所以，全部打入必须克服阻力做功,设应打击n次，由功能关系,所以，打击次数为,例4、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深度，如果第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么第二次钉子进入木板的深度d1是多少？,解：第一次的平均阻力为,第二次的平均阻力为,所以，第一次克服阻力做功为,第二次克服阻力做功为,因为,所以,方法2：用示功图,如图，,而且，,所以,例5、如图所示,图线表示作用在做直线运动的物体