高三物理功專題PPT課件

1、1 1、功的物理意義(2)(2)功是描述力的空間累 積效果的物理量(1)(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度2 2、做功的兩個必要因素第1頁/共24頁(1)(1)有力作用在物體上(2)(2)物體在力的方向上有位移3 3、功的定義式的物理意義(W=FScos(W=FScos) )(1)W=FScos(1)W=FScos是大小和方向都不變化的恒力功的定義式，只能直接計算恒力對平動體所做的功。第2頁/共24頁(2)(2)功的大小只與F F、S S和cos有關，而與物體的運動性質(zhì)、軌跡無關。(3)(3)位移S S是使質(zhì)點（或可視為質(zhì)點的物體）運動的力的作用點的位移。(4)(4)功的正負：功是標量，其正負即不表示大

2、小也不表示方向，而表示是動力還是阻力做功。第3頁/共24頁當0 09090時，W0當9090180180時，W0當9090時，W04 4、各種力做功的特點(1)(1)做功的多少與路徑無關，只與初末位置有關的力：萬有引力、重力、胡克彈力、浮力、靜電力等第4頁/共24頁(2)(2)做功的多少與路徑有關的力：摩擦力、非胡克力（如拉力、支持力等）。(3)(3)始終不做功的力：向心力、洛侖茲力等。(4)(4)不論是滑動摩擦力還是靜摩擦力都可以做正功，也可以做負功、還可以不做功。第5頁/共24頁5 5、變力做功的幾種方法（力法）(1)(1)平均值法（線性變力的平均值，等于其算術平均值，即當F FF F0

3、0kxkx時，其平均值和相應的功為）：第6頁/共24頁(2)(2)分段法：當從全過程看為變力，而分段看是恒力時，可先計算各分功，然后求總功，即(3)(3)微分法：當從宏觀上看為變力，而從微觀看是恒力時，可先計算各微元功，然后求總功第7頁/共24頁(4)(4)巧選力的作用點：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。當一個大小不變的力的作用線即有平動又有轉(zhuǎn)動時，即為變力，應將力的作用點選在平動部分，使力成為大小、方向都不變的恒力。第8頁/共24頁(5)(5)利用示功圖：F FS S圖線與S S軸所圍面積的大小，等于力F F所做的功。第9頁/共24頁例1 1、質(zhì)量為m m的物塊放在光

4、滑的水平面上，用輕繩經(jīng)滑輪與水平方向成角、大小為F F的力拉物塊，如圖所示，將物塊由A A點拉到B B點，前進位移L L，求外力對物塊做的功。 解：方法1：先確定F的作用點的位移S：由幾何關系有所以，F(xiàn)所做的功為：第10頁/共24頁方法2：輸入功等于輸出功：（在滑輪與繩無摩擦力的條件下，外力對繩所做的功等于繩對小車所做的功）因為作用在小車上有兩段繩，所以這兩段繩的總功為：第11頁/共24頁例2 2、如圖，一 質(zhì)量為m m的小球，用長為L L的輕繩懸掛于O O點，小球在水平恒力F F的作用下從平衡位置P P點移到Q Q點，此時懸線與豎直方向的夾角為，則拉力F F所做的功為 。第12頁/共24頁例

5、3、將長為L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應打擊n次，由功能關系所以，打擊次數(shù)為第13頁/共24頁例例4 4、用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設木板對用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設木板對釘子的阻力與釘進木板的深度成正比，已釘子的阻力與釘進木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進知鐵錘第一次將釘子釘進d d深度，如果第二深度，如果第二次敲釘子時對釘子做的功與第一次相同，次敲釘子時對釘子做的功與第一次相同，那么第二次釘子進入木板的深度那么第二次釘子進入

6、木板的深度d d1 1是多少？是多少？dd1示功圖法第14頁/共24頁解：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為所以第15頁/共24頁方法2：用示功圖如圖，而且，所以第16頁/共24頁例5 5、如圖所示, ,圖線表示作用在做直線運動的物體上的合外力與物體運動位移的對應關系, ,物體開始時處于靜止狀態(tài), ,則當物體在外力的作用下, ,運動30m30m的過程中, ,合外力對物體做的功為 J J。S/mF/N200第17頁/共24頁例6 6、一輛汽車質(zhì)量為10105 5kg,kg,從靜止開始運動, ,其阻力為車重的0.050.05倍. .其牽引力的大小

7、與車前進的距離變化關系為F=10F=103 3x+fx+f0 0,f,f0 0是車所受的阻力. .當車前進100m100m時, ,牽引力做的功是多少？ 解: :由于車的牽引力和位移的關系為F=10F=103 3x+fx+f0 0, ,是線性關系, ,故前進100m100m過程中的牽引力做的功可看作是平均牽引力所做的功. .由題意可知f f0 00.050.0510105 510N10N5 510104 4N,N,所以前進100m100m過程中的平均牽引力: :第18頁/共24頁第19頁/共24頁例7 7、如圖所示, ,某力F=10NF=10N作用于半徑R=1mR=1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上, ,力F

8、F的大小保持不變, ,但方向始終保持與作用點的切線方向一致, ,則轉(zhuǎn)動一周這個力F F做的總功應為： A A、 0J0J B B、20J20J C C 、10J10J D D、20J20J解：把圓周分成無限個小元段, ,每個小元段可認為與力在同一直線上, ,故W=FSW=FS則轉(zhuǎn)一周中各個小元段做功的代數(shù)和為W=FW=F2R=102R=102J=20J2J=20J；故B B正確. .第20頁/共24頁例8 8、在水平面上, ,有一彎曲的槽道AB,AB,槽道由半徑分別為R/2R/2和R R的兩個半圓構(gòu)成, ,如圖所示. .現(xiàn)用大小恒為F F的拉力將一光滑小球從A A點沿槽道拉至B B點, ,若拉力F F的方向始終與小球運動方向一致, ,則此過程中拉力所做的功為: : A. A.零 B.FRB.FR C.3FR/2 C.3FR/2 D.2FR D.2FR第21頁/共24頁例9 9、如圖所示，用恒力F F拉繩，使物體沿水平地面從A A點移動到B B點，ABAB距離為s s圖中已知（繩不可伸長；不計繩滑輪質(zhì)量和滑輪摩擦）求F F對物體做的功。解：力F F對物體做的功就是作用于物體的繩拉力T T做的功，T TF