競(jìng)賽班輔導(dǎo)資料功專題.ppt

功 專題,廣州市育才中學(xué)2008屆 高一級(jí)物理培優(yōu)班 謝穗瓊,1、功的物理意義,(2)功是描述力的空間累 積效果的物理量,(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,2、做功的兩個(gè)必要因素,(1)有力作用在物體上,(2)物體在力的方向上有位移,3、功的定義式的物理意義(W=FScos),(1)W=FScos是大小和方向都不變化的恒力功的定義式，只能直接計(jì)算恒力對(duì)平動(dòng)體所做的功。,(2)功的大小只與F、S和cos有關(guān)，而與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、軌跡無關(guān)。,(3)位移S是使質(zhì)點(diǎn)（或可視為質(zhì)點(diǎn)的物體）運(yùn)動(dòng)的力的作用點(diǎn)的位移。,(4)功的正負(fù)：功是標(biāo)量，其正負(fù)即不表示大小也不表示方向，而表示是動(dòng)力還是阻力做功。,當(dāng)090時(shí)，W0,當(dāng)90180時(shí)，W0,當(dāng)90時(shí)，W0,4、各種力做功的特點(diǎn),(1)做功的多少與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)的力：萬有引力、重力、胡克彈力、浮力、靜電力等,(2)做功的多少與路徑有關(guān)的力：摩擦力、非胡克力（如拉力、支持力等）。,(3)始終不做功的力：向心力、洛侖茲力等。,(4)不論是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力都可以做正功，也可以做負(fù)功、還可以不做功。,5、變力做功的幾種方法（力法）,(1)平均值法（線性變力的平均值，等于其算術(shù)平均值，即當(dāng)FF0kx時(shí)，其平均值和相應(yīng)的功為）：,(2)分段法：當(dāng)從全過程看為變力，而分段看是恒力時(shí)，可先計(jì)算各分功，然后求總功，即,(3)微分法：當(dāng)從宏觀上看為變力，而從微觀看是恒力時(shí)，可先計(jì)算各微元功，然后求總功,(4)巧選力的作用點(diǎn)：作用在剛體上的力可以沿其作用線平移，而不改變其作用效果。 當(dāng)一個(gè)大小不變的力的作用線即有平動(dòng)又有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即為變力，應(yīng)將力的作用點(diǎn)選在平動(dòng)部分，使力成為大小、方向都不變的恒力。,(5)利用示功圖：FS圖線與S軸所圍面積的大小，等于力F所做的功。,例1、質(zhì)量為m的物塊放在光滑的水平面上，用輕繩經(jīng)滑輪與水平方向成角、大小為F的力拉物塊，如圖所示，將物塊由A點(diǎn)拉到B點(diǎn)，前進(jìn)位移L，求外力對(duì)物塊做的功。,解：方法1：先確定F的作用點(diǎn)的位移S：由幾何關(guān)系有,所以，F(xiàn)所做的功為：,方法2：輸入功等于輸出功：（在滑輪與繩無摩擦力的條件下，外力對(duì)繩所做的功等于繩對(duì)小車所做的功）,因?yàn)樽饔迷谛≤嚿嫌袃啥卫K，所以這兩段繩的總功為：,例2、如圖，一 質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平恒力F的作用下從平衡位置P點(diǎn)移到Q點(diǎn)，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為，則拉力F所做的功為 。,例3、將長(zhǎng)為L(zhǎng)的釘子打入墻中，每打擊一次給予釘子的能量為E。若釘子受到的墻壁阻力與打入深度成正比，且比例常數(shù)為K，求將釘子全部打入墻中需要打幾次？,解：釘子受到的平均阻力為,所以，全部打入必須克服阻力做功,設(shè)應(yīng)打擊n次，由功能關(guān)系,所以，打擊次數(shù)為,例4、用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn)d深度，如果第二次敲釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同，那么第二次釘子進(jìn)入木板的深度d1是多少？,解：第一次的平均阻力為,第二次的平均阻力為,所以，第一次克服阻力做功為,第二次克服阻力做功為,因?yàn)?所以,方法2：用示功圖,如圖，,而且，,所以,例5、如圖所示,圖線表示作用在做直線運(yùn)動(dòng)的物體