变力做功的计算12967PPT课件

.1、可变力工作计算，公式适用于恒定力工作计算。通常，有以下几种方法：一，微元法，对变力的操作，不能使用公式直接计算，但我们可以将运动过程分成几个小段。可以认为每个f是一个恒定的力，使用公式求出每个小内力f的工作，然后累加，就可以得到整个过程中可变力所执行的工作。处理问题的这种方法称为微元法，这种方法具有普遍的使用性。但是，在高中阶段，主要用于解决大小恒定、方向始终相同或相反的可变力的工作问题，2，示例1，使用水平张力拖动滑块，沿半径为r的水平圆形轨道移动一周。如图1所示，物体的质量为m，物体和轨道之间的运动摩擦系数为。求在这个过程中摩擦所做的事。分析回答：圆轨道具有无限数量的微段S1，S2，S3，Sn。摩擦可以被认为是每个段中的恒定力，每个段是摩擦力在一周内作用的力。3，摘要注释：对于可变力，通常不努力学习的公式是直接计算的，但在力大小恒定、方向总是与运动方向相同或相反的情况下，可以使用灵活的公式计算力的工作。但是在公式中，s不是物体运动的位移，而是物体运动的旅程。发散运动1:图3所示，力F=10N在半径R=1m的转盘边上，力F的大小保持不变，但方向与任意时间点的活动点的切线方向一致。转动半圆，这个力有多大？回答：31.4J，4，在正交坐标系中，纵坐标表示作用于物体的力F，横坐标表示力的方向上物体的位移s，如果作用于物体的力是恒定的力，那么其F-s图像将如图4所示。在一端，如果时间对象的位移为s，则图形线和坐标轴所包围的区域(阴影区域)在数值上与对象的操作w=fs相同，s轴上方的区域表示对对象的正确操作，s轴下方的区域表示力对对象的作用，如图4(b)所示。第二，图像方法，5，F-s图像为曲线，如图5所示，这表示力的大小随位移而变化，如果在曲线下创建阶梯形折线，折线将分布每个小矩形区域以表示相应恒力的作用。这个小矩形的总面积越接近曲线下的总面积，曲线和坐标包围的面积就越像数值上的作用力。F-s图像也称为测力计，因为F-s图像可以计算操作。6，例2，如果子弹以速度v0射中墙壁，射击深度为h，如果子弹在墙上受到的阻力与深度成正比，那么如果子弹的入射深度为2h，那么子弹的速度应该增加多少？，正确答案：解决方法1:将发射深度设置为h时，子弹克服阻力，做波1。发射深度为2小时，子弹克服阻力，执行W2任务。图6是W2=4W1、想法点拨号：图6所示的根据深度的电阻图像变化、动量定理解决的子弹电阻克服工作的图像。，根据动能定理，子弹减少动能用于克服阻力的工作。是，共同解决：7，解决方案2:将阻力和深度之间的比率设置为k，Ff=ks位移的Ff线性变化，因此平均值为，摘要回顾：当力的位移根据当事人函数关系发生变化时，求力时用平均作用力替换，求力作为恒力操作的公式，求力作为图像如果位移所引起的力的变化不是函数关系，则可以使用F - s图像(而不是平均值)来求运算。根据动能定理。8，发散运动1:如图7所示，具有刚度系数k=500N/m的轻弹簧，左端固定在墙上，右端接近质量m=2的块，块与水平面之间的动摩擦系数0.4，弹簧处于自然状态。b到a压缩10平方米，通过取消停止块慢慢推动弹簧，(1)弹簧恢复到原始长度时块的动能是多少？(2)弹簧恢复原来的长度时，区块的大动能是多少？(？回答：(1) 1.7j: (2) 1.764 J .提示：(1)在从a到b的过程中，将动能定理应用于对象时：9，(2)放入物体后，加速度逐渐变小的加速度运动，当弹簧的弹性等于摩擦力时，物体会有最大动能，此时弹簧的压缩量可以用测力计计算出来。如图8所示，绘制了弹簧力随位移变化的图。f1=kkkk1，弹簧工作值为OAB面积，即。10，发散练习2:用质量为5千克的均匀钢丝从10米深的井中举起20千克质量的物体，在这个过程中至少要做几项工作？(g取10m/S2)，物体的位移：在这个过程中弹性的作用与图8中梯形OADC面积的数值相同，因此物体的最大动能是，11，回答：2250J，提示：作用于物体和钢材的力至少必须等于物体和铁丝的重力，但是在拉动过程中，钢丝的长度逐渐缩短，张力逐渐减少，即张力是随着距离长度变化的力，物体从地面开始到深度h变化的关系，如图9所示，使用测力计解张力的工作(可用图的梯形). 12，发散练习：车辆质量为1105公斤，在静止中开始运动时阻力是车辆重量的0.05倍。牵引力的大小和汽车可以前进的距离是线性关系，F=103s5104N，Ff是汽车阻力。前进100米时牵引力有多大作用？通过创建、F-s图像，梯形OABD的区域表示牵引力的力，如图10所示，因此答案：提示：阻力、牵引力是、13，示例3在汽车的质量为m，输出功率为p，沿直线道路移动s的过程中，速度从v1增加到最大速度v2。假设在移动过程中汽车的阻力是恒定的，那么汽车通过s所需的时间是_ _ _ _ _。创意点：当汽车加速到一定的功率P时，牵引力逐渐减小到P=Fv，汽车进行加速度逐渐减小的加速度运动。f=ff时，加速度减小到0，速度达到最大速度，然后以最大速度匀速直线运动。第三，用W=Pt驱动力做事。这是等效替代的观点，用W=Pt计算功率时，必须满足可变力的功率。14，2式联立，正确答案：f=ff时汽车的速度达到最高v2，p=Fv，根据汽车，动能：，15，延迟警告：汽车的运动不均匀，找平均速度，不能使用，所以平均速度，时间，这样解是错误的。摘要注释：汽车以一定的功率启动时，牵引力是可变的，牵引力的工作不能用W=Fs计算，但是用W=Pt计算，寻找牵引力的工作也可能出错。位移引起的牵引力变化不是线性关系，不能使用，16，发散训练1: m质量的汽车在平坦路面上从速度v 0开始，在一定时间内t后进行距离s，此时达到最大速度VMAX，在此过程中，汽车引擎总是以功率比p运行，汽车受到的阻力是恒定力ff，引擎在此期间所做的事情如下：()，提示：引擎所做的是引擎牵引力执行的工作，用功率定义w=pt表示，选项b是正确的。a、B、选项a正确，因为，17，车以恒定电源启动，f=ff时到达最快的VMAX，p=Fv max=ff VMAX必须存在。选项c，d都把汽车的运动看作均匀的变速运动。选项c先求出a，求出外力ma的力，选项d先计算平均速度。也就是说，引擎做的事肯定是错误的。因为机车的运动不是均匀的变速运动，而是加速运动。18.这种方法是因为工作的过程是能量转换的过程，作用是能量转换的测量单位。如果知道某一过程中能量转换的数值，那么也可以知道该过程中相应操作的数值。示例4。如图11所示，质量m=2千克的小球位于轻型橡胶条的一端，另一端固定在悬挂点o。将橡胶条拉到水平位置OA(橡皮圈无形变化)，然后球从a点正下方的h=0.5m下降到b点的速度为v=2m/s。寻找当球从a移动到b时，橡皮筋的弹性对球施加的动作。G=10m/s2，4，利用功能关系求力动力，19，正确答案：通过点b的水平面，重力势能参考平面为0，橡胶条原来设定的长时间弹性势能为0，b设定的橡胶条弹性势能为ep2，根据机械能守恒定律，橡胶条的弹性势能增加6J，小球的机械能减小6J，橡胶条的弹性作用在小球上-，思想点拨号：把由小球、橡皮筋和地球组成的系统作为研究对象，球从a移动到b的同时，系统内的重力和弹力只起作用，机械能是恒定的。20，摘要评述：弹簧或橡胶条的弹力是可变力，这种弹力作用可以通过机械能守恒定律结合弹性作用和弹性势能变化之间的关系。提示：将动能理论应用于整个过程。发散运动1: 1，m质量的物体以0的初始速度垂直上升，v的下落点速度知道空气阻力与速度成正比，从下落到下落点的整个过程中空气阻力的工作是(，回答：21，发散训练2，图12所示，当物体从a点以0的速度滑动到表面底部点b时，其下降高度为5米，速度为6米/秒，物体的质量为1千克，回答：根据动能定理。22，用f慢慢拉；F是一定的力。 f是一定的力，拉向这个位置时，球的速度为零。可以选择的答案是，A.B.C.D，解决方法：用f慢慢拉，f肯定是力，只能用动能定理解。f的工作等于这个过程克服了重力。如果D f是恒定的力，则可以根据定义直接找到工作。B f是一定的力，当球拉向该位置时，如果球正好为零，那么按照定义直接寻找球，按照动能定理寻找球，都是正确的。选取b、d、范例5。质量为m的小球悬在长l的细线上，固定在垂直位置，如图所示。在以下三种情况下，分别使用水平张力f将球沿与细线垂直的方向拉至塞塔角度的位置。在此过程中，拉力f执行的每