变力做功几种解用.ppt

关于变力做功的几种解用第一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月一一.微元求和法微元求和法例例1.如图所示，某人用力如图所示，某人用力F转动半径为转动半径为R的的转盘，力转盘，力F的大小不变，但方向始终与过力的大小不变，但方向始终与过力的作用点的转盘的切线一致，则转动转盘一的作用点的转盘的切线一致，则转动转盘一周该力做多少功。周该力做多少功。第二张，PPT共二十一页，创作于2022年6月例7如图所示，将质量为m的物体从山脚拉到高为h的山顶，且拉力总是与物体所经过的坡面平行，已知物体与坡面的动摩擦因数为，山脚到山顶的水平距离为s，求将物体从山脚拉到山顶克服摩擦力做多少功？第三张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二二.转变研究对象法转变研究对象法例例2.如图所示，质量为如图所示，质量为m的滑块可以在光滑的滑块可以在光滑水平面上滑动，滑块与一不可伸长的轻绳相水平面上滑动，滑块与一不可伸长的轻绳相连，绳跨过一光滑的定滑轮（滑轮大小不计）连，绳跨过一光滑的定滑轮（滑轮大小不计），另一端被人拉着，人的拉力大小、方向均，另一端被人拉着，人的拉力大小、方向均不变，大小为，已知滑轮到水平面的高度为，不变，大小为，已知滑轮到水平面的高度为，AB的长度，求滑块从的长度，求滑块从A被拉到被拉到B的过程中，的过程中，外力对它所做的功。外力对它所做的功。第四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月练习：练习：人在人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的物体，如图。开始绳与水平方向夹角为的物体，如图。开始绳与水平方向夹角为60,当人匀速提起重物由当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动点沿水平方向运动l=2 m而到达而到达B点时，绳与水平方向成点时，绳与水平方向成30角，角，g取取10 m/s2。求人对绳的拉力做了多少功？。求人对绳的拉力做了多少功？第五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月三三.平均力法平均力法 例题例题3：用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对：用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉钉入木块内的深度成正比。铁钉的阻力与铁钉钉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，能击入多深？（设铁，问击第二次时，能击入多深？（设铁锤每次做功都相等）锤每次做功都相等）第六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月练习：一辆汽车质量为练习：一辆汽车质量为105kg,从静止开始运动从静止开始运动,其阻力为其阻力为车重的车重的0.05倍倍.其牵引力的大小与车前进的距离变化关其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为系为F=103x+f0,f0是车所受的阻力是车所受的阻力.当车前进当车前进100m时时,牵牵引力做的功是多少？引力做的功是多少？分析与解分析与解:由于车的牵引力和位移的关系为由于车的牵引力和位移的关系为F=103x+f0,是线是线性关系性关系,故前进故前进100m过程中的牵引力做的功可看作是平均牵引过程中的牵引力做的功可看作是平均牵引力所做的功力所做的功.由题意可知由题意可知f00.0510510N5104N,所以前所以前进进100m过程中的平均牵引力过程中的平均牵引力:W S1105100J1107J。应用此法应用此法应用此法应用此法,要求变力与位移间须呈一次函数关系要求变力与位移间须呈一次函数关系要求变力与位移间须呈一次函数关系要求变力与位移间须呈一次函数关系.第七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月四四.图象法图象法例例4.用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉钉入木块内的深度成正比。钉的阻力与铁钉钉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，能击入多深？（设铁，问击第二次时，能击入多深？（设铁锤每次做功都相等）锤每次做功都相等）第八张，PPT共二十一页，创作于2022年6月练习练习:如图所示如图所示,图线表示作用在做直线运动图线表示作用在做直线运动的物体上的合外力与物体运动位移的对应关的物体上的合外力与物体运动位移的对应关系系,物体开始时处于静止状态物体开始时处于静止状态,则当物体在外则当物体在外力的作用下力的作用下,运动运动30m的过程中的过程中,合外力对物合外力对物体做的功为体做的功为 J.S/mF/N4810 20 30200第九张，PPT共二十一页，创作于2022年6月五五.用公式用公式W=Pt求解求解例例5.质量为质量为m的机车，以恒定功率从静止开的机车，以恒定功率从静止开始起动，所受阻力是车重的始起动，所受阻力是车重的k倍，机车经过倍，机车经过时间时间t速度达到最大值速度达到最大值v，求机车的功率和机，求机车的功率和机车所受阻力在这段时间内所做的功。车所受阻力在这段时间内所做的功。第十张，PPT共二十一页，创作于2022年6月练习：一列火车由机车牵引沿水平轨道行使练习：一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间经过时间t,其速度由其速度由0增大到增大到v.已知列车总质量已知列车总质量为为M,机车功率机车功率P保持不变，列车所受阻力保持不变，列车所受阻力f为恒为恒力力.求求:这段时间内列车通过的路程这段时间内列车通过的路程.分析解答:以列车为研究对象,列车水平方向受牵引力和阻力.设列车通过路程为s.据动能定理第十一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月六六.动能定理法动能定理法例例6.如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体从的物体从A点沿半点沿半径为径为R的粗糙半球内表面以的速度开始下滑，的粗糙半球内表面以的速度开始下滑，到达到达B点时的速度变为，求物体从点时的速度变为，求物体从A运动到运动到B的过程中，摩擦力所做的功是多少？的过程中，摩擦力所做的功是多少？第十二张，PPT共二十一页，创作于2022年6月练习.某人用力将质量为某人用力将质量为m的小球的小球,在高度为在高度为H处抛出处抛出,已知当小球刚要落地时的速度已知当小球刚要落地时的速度为为V,则该人在抛球过程中对小球做的功为则该人在抛球过程中对小球做的功为多少多少?分析与解:人抛球时对球的作用力是变力,且不具备应用以上方法的特点,但我们可应用动能定理利用球动能的变化求出此功.在整个过程中,人及球的重力对球做功,根据动能定理得:W+mgH=mv2/2解得:W=mV2/2-mgH第十三张，PPT共二十一页，创作于2022年6月如右图所示，质量为如右图所示，质量为m的物体静止放在光滑的的物体静止放在光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面上的人拉着以速度由地面上的人拉着以速度v0匀速向右运动则匀速向右运动则绳子与竖直方向夹角由绳子与竖直方向夹角由0变为变为45的过程中，的过程中，人对物体所做的功为人对物体所做的功为_第十四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月七七.能量守恒法能量守恒法例例7.如图所示，一劲度系数如图所示，一劲度系数k=800N/m的轻弹簧两端各的轻弹簧两端各焊接着一个质量为焊接着一个质量为m=12kg的物体。的物体。A、B竖立静止在水竖立静止在水平地面上，现要加一竖直向上的力平地面上，现要加一竖直向上的力F在上面物体在上面物体A上，上，使使A开始向上做匀加速运动，经开始向上做匀加速运动，经0.4s，B刚要离开地刚要离开地面。设整个过程弹簧都处于弹性限度内（面。设整个过程弹簧都处于弹性限度内（g取）求：取）求：（1）此过程中所加外力）此过程中所加外力F的的 最大值和最小值。最大值和最小值。（2）此过程中力）此过程中力F所做的功。所做的功。第十五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月 练习：两个底面积都是两个底面积都是S的圆筒的圆筒,放在同一放在同一水平面上水平面上,桶内装水桶内装水,水面高度分别为水面高度分别为h1和和h2,如图所示如图所示,已知水的密度为已知水的密度为.现把连接两桶现把连接两桶的阀门打开的阀门打开,最后两桶水面高度相等最后两桶水面高度相等,则这过则这过程中重力所做的功等于程中重力所做的功等于 .h1h2第十六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月八八.机械能守恒法机械能守恒法例例8.如图所示，质量如图所示，质量m为为2kg的物体，从光的物体，从光滑斜面的顶端滑斜面的顶端A点以的初速度滑下，在点以的初速度滑下，在D点点与弹簧接触并将弹簧压缩到与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为点时的速度为零，已知从零，已知从A到到B的竖直高度，求弹簧的弹的竖直高度，求弹簧的弹力对物体所做的功。力对物体所做的功。第十七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月九九.功能原理法功能原理法 例例5.如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体从的物体从A点沿半点沿半径为径为R的粗糙半球内表面以的速度开始下滑，的粗糙半球内表面以的速度开始下滑，到达到达B点时的速度变为，求物体从点时的速度变为，求物体从A运动到运动到B的过程中，摩擦力所做的功是多少？的过程中，摩擦力所做的功是多少？第十八张，PPT共二十一页，创作于2022年6月练习练习:如图所示如图所示,在长为在长为L的轻杆中点的轻杆中点A和端点和端点B各固定一质量均为各固定一质量均为m的小球的小球,杆可绕无摩擦杆可绕无摩擦的轴的轴O转动转动,使杆从水平位置无初速释放摆下使杆从水平位置无初速释放摆下.求当杆转到竖直位置时求当杆转到竖直位置时,轻杆对轻杆对A、B两球分两球分别做了多少功别做了多少功?OABVAVB第十九张，PPT共二十一页，创作于2022年6月十十.利用利用W=qU例例8.电场中有电场中有A、B两点，它们的电势分两点，它们的电势分别为别为 ，把电量，把电量 的电荷从的电荷从A点移动到点移动到B点，是电场力做功点，是电场力做功还是克服电场力做功？做了多少功？还是克服电场力做功？做了多少功？第二十张，PPT共二十一页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第二十一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月