变力做功问题PPT课件

- 1、变力功问题的处理方法有：1、WWW.NNEZ.CN、-、2、变力功问题的基本思路、1、功的基本计算公式、2、应用平均功、3、应用动能定理、5、应用功能关系、4、应用机能守恒定律来变力功采用功能的基本计算式求出改变力的功能，例题1 .如图所示，某个力F=10N作用于半径R=1m的转台的边缘，力f的大小不变，但方向总是与作用点的切线方向一致时，旋转一周这一力f的总功能为a、0JB、20JC、10JD 1 .微小区法，- 4，分析和解：将圆周划分为无限区段，每个区段被认为与力在同一直线上，因此w=f -s是正确的，因为一周中的每个小元素工作的代数和是W=F2R=102J=20J=62.8J 即力的大小不变，力的方向必须注意始终与运动方向相同或相反.注意结论：工作等于力与程度的乘积.-，5， 练习：中，在水平面上有弯曲的槽AB的槽由半径R/2和r这两个半圆构成，如图所示，以大小一定f的拉伸力将光滑的球从a点拉到b点，如果拉伸力f的方向始终与球运动方向一致，则在该过程中拉伸力起作用的功能为： a.0 b.frc 2D.2FR，c，-，6，例题2 .如图所示，已知的滑块从固定滑轮到滑块的高度为h，绳索的拉伸力为f (恒定)，沿水平面从a点前进到b点，滑块在初始、最终位置，绳索与水平方向的角度分别为和。 在滑块从a点移动到b点的过程中，要求绳的拉伸力对滑块施加的功能。 2 .等值法、-、7、分析和解：绳对物体的拉力设为t，显然人绳的拉力f等于t，t在对物体成功的过程中大小不变，但其方向总是变化的，因此，该问题是改变力的功能问题。 但是，当皮带轮的质量和皮带轮与绳索没有摩擦时，人拉绳索的功能和绳索的拉力对物体施加的功能相同。 因为拉力f的大小和方向不变，所以f的功能可以用W=FScosa直接计算。 由图可知，绳索与水平面所成的角度从变为的过程中，拉力f的作用点的位移大小为：-，8的例题3 .车的质量为105kg，从静止开始运动，其阻力是车的重量的0.05倍。 牵引力大小和车辆前进的距离变化关系为F=103x f0，f0是车辆受到的阻力。 汽车前进100m时，牵引力功能分析和解：由于汽车牵引力与位移的关系为F=103x f0，呈线性关系，因此前进100m过程中的牵引力功能可视为平均牵引力功能。 由问题可知，f0=0.0510510N=5104N，因此前进100m过程中的平均牵引力：8756； w=s=1105100j=1107j。应用该方法，变力与位移之间需要一次函数关系，3 .平均法，-，9，例题4 .用铁锤将铁锤打入木块，使木块对铁锤的抵抗力与铁锤进入木块内的深度成正比。 铁锤第一次打时，可以把铁锤打入木块内1cm。 第二次打时，能打几次？ (使锤击每次成功相等)，4 .图像法、10、分析和解：以电阻F=kx、f为纵轴、以f方向的位移x为横轴，制作F-x图像。 曲线上的面积值等于做f对钉的工作。 因为两次工作相等，所以S1=S2(面积显示工作) :因此x=x2-x1=0.41cm的重要的是正确地描绘输出随位移而变化的图像，并且正确地理解图像的“面积”的物理意义。 此外，-、11、练习：如图所示，用线表示作用于进行直线运动的物体的合力与物体的运动位移的对应关系，在物体成为静止状态时，由于外力的作用，在运动30m的过程中合力施加给物体的功能是j .200、-、12，使用平均功率求出力来进行功能。 例题5 .执行巡逻任务的我国海军舰艇“猎鹰”突然从：接到拦截走私渔船的命令，该舰艇接到命令后，立即转船加速前进。 经过5min前进6km，提前到达目的地。 如果在此期间舰艇发动机功率为10MW，舰艇受到的阻力为5kN，那么在此时间内舰艇的牵引力做了多少工作，分析和解：在此期间根据P=FV知道牵引力是变化力，但是根据题意知道牵引力的电力是一定的， 可以从W=Pt计算牵引力功能：W=Pt=10106560=3109J，在功率具有一定特征的情况下，可以用平均功率法求解。13、练习：列车由机车牵引沿水平轨道行驶，经过时间t，其速度从0增大到v。 列车的总质量为m，机车的电力p不变，列车受到的阻力f是一定的。 计算列车在：小时内通过的距离。 分析解答：以列车为对象，在列车的水平方向上受到牵引力和阻力。 设列车通过距离为s。 根据动能定理，-，14，3，用动能定理求力成功。 例题6 .如果有人用力投出质量为m的球，用高度h投出，球落地后的速度为v，那么该人知道投出球的分析和解：人投出球时作用于球的力是变力，没有应用以上方法的特征，但应用动能定理全过程中，人和球的重力作用于球，根据动能定理， w mgh=mv2/2， w=mv2/2- mgh，-，15，练习：如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为0.8m，BC为水平轨道，长度为L=3m，BC的摩擦系数为1/15，现在为质量m 求出物体在轨道AB段受到的阻力对物体施加的功能，分析和解：物体从a向c滑动的过程中，根据重力、AB段的阻力、AC段的摩擦力这三个力作用的动能定理可知，W外=0，因此，mgR-umgL-WAB=0的wab=mgr-umgr 此外，-、16、4、按照机械能保存法则求力成功，例题7 .如图所示，质量m=2kg的物体从平滑的斜面的前端a点以V0=5m/s的初速滑动，在d点将与弹簧接触的弹簧压缩到b点时的速度为零，从a到b的垂直高度h=5m，弹簧的弹力为，17，分析和解：因斜面光滑而存在机械能，但弹簧的弹力是变力，弹力对物体起负作用，弹簧的弹力增加，弹力的功数值等于弹力的增加量。 将b所在的水平面作为零基准面，将弹簧原长度d点作为弹簧力的零基准点的状态A:EA=mgh mV02/2相对状态B:EB=-W弹簧0根据机械能守恒定律，为：W弹簧=-(mgh mv02/2)=-125(J )。，-，18，5，功能原理求力成功，例题8 .两个底面积为s的圆筒，放置在同一水平面上，桶装水，水面高度分别为h1和h2，可知图像水的密度为。 现在，打开连接两个桶的阀门，最后两个桶的水面高度相等时，这个过程中引力所产生的作用是.-，19，分析和解：因为水不能压缩，所以在打开连接两个桶的阀门直到两个桶的水面高度相等的过程中，等效地右侧管道高度以上的部分的水如该图中的斜线所示，最后，由于功能关系，重力的功能与重力电势的减小量相等，假定AB所处的平面是重力电势平面，则由于描绘出斜线部分的从左管移动的右管减小的重力电势为：因此重力的功能为，-，20练习3360，如图所示， 在长度为l的轻棒的中点a和端点b固定质量为m的球，棒绕无摩擦的轴o旋转，使棒不从水平位置初速下降。 当杆向垂直位置旋转时，轻杆对a和b两个球分别进行了多少功能，-，分析和解：在杆向垂直位置转动时，a球和b球的速度分别为VA和VB。 以轻杆、地球、两个小球构成的系统为研究对象，由于杆与小球的相互作用力的总和为零，系统机械能被保存。 当b的最低点被设定为重力电势基准平面时，获得了：此外，对于b球，从VB=2VA的以上公式获得了a球，在该VB=2VA的时刻，对应的角速度相同a从静止中解放出来，b在铅直方向上落下h时，将a沿着水平面移动的速度测定为v，此时，将绳索与水平面所成的角度设为，在b下降h的过程中，在地面上求出与a的摩擦力相对应的功能是多少？ (与滑轮的质量和摩擦力无关) :W=mgh-gv2cos2(