變力做功問題課件-人教版

功的計算，在高中物理中占有十分重要的地位，而高考中又經(jīng)常涉及到此類問題，但由于高中階段所學(xué)的功的計算公式W=Fscosθ只能用于恒力做功情況,對于變力做功或物體運動軌跡是曲線時，不能W=Fscosθ用來計算功的大小。常見的方法有以下幾種：微元法平均力法圖象法能量轉(zhuǎn)化法......功的計算，在高中物理中占有十分重要的地位，而高考中又1如何求變力做功？如何求變力做功？2變力做功專題復(fù)習紅旗中學(xué)W=FS變力做功專題復(fù)習紅旗中學(xué)W=FS3一、特殊的變力做功1、跟勢能有關(guān)的力，如彈簧彈力、萬有引力、分子力、庫侖力等，所做功的大小與路徑無關(guān)，跟勢能變化量的大小相等。

例1、一勁度系數(shù)為k輕彈簧直立于地面,質(zhì)量為m的物塊在其原長處由靜止釋放，求彈簧的最大彈性勢能？一、特殊的變力做功1、跟勢能有關(guān)的力，如彈簧彈力4一、特殊的變力做功

例2、(2010高考預(yù)測)

如圖所示，滑塊靜止于光滑水平面上,與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài),現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端,向右移動一段距離,拉力F做了10J的功.上述過程中（）A.彈簧的彈性勢能增加了10JB.滑塊的動能增加了10JC.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10J一、特殊的變力做功例2、(2010高考預(yù)測)5

例3（2010高考預(yù)測）如圖，分子A從很遠處以一定的初速度沿直線向固定的分子B運動，僅考慮分子力的作用，直到分子A的速度為零的過程，說法正確的是（）兩分子間的勢能一直增大。兩分子間的勢能一直減小。兩分子間的勢能先增大后減小。D.兩分子間的勢能先減小后增大。

一、特殊的變力做功D.兩分子間的勢能先減小后增大。例3（2010高考預(yù)測）如圖，分子A從很遠處6一、特殊的變力做功

例4.(2010·高考預(yù)測)

如圖所示,在一個粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊.q1固定，由靜止釋放q2,物塊由a點向右運動到b點停止.在物塊的運動過程中,下列表述正確的是（)A.兩個物塊的電勢能逐漸減少B.物塊受到的庫侖力不做功C.兩個物塊的機械能守恒D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力

如在物塊的運動過程中,有Q的熱量生成，則ab間的電勢差為多少？A.兩個物塊的電勢能逐漸減少一、特殊的變力做功例4.(2010·高考預(yù)測7一、特殊的變力做功一、特殊的變力做功8一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向時刻跟速度方向在同一直線上，如動摩擦力，空氣阻力等，方法是分段考慮，然后求和。在曲線運動或往返運動時，這類力的功等于力和路程（不是位移）的乘積。

例6、如圖用大小不變、方向始終與物體運動方向一致的力F，將質(zhì)量為m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A點推到B點，圓弧對應(yīng)的圓心角為60°，則在此過程，力F對物體做的功為__.若將推力改為水平恒力F，則此過程力F對物體做的功為___.（能求動能嗎？）一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向9一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向時刻跟速度方向在同一直線上，如動摩擦力，空氣阻力等，方法是分段考慮，然后求和。在曲線運動或往返運動時，這類力的功等于力和路程（不是位移）的乘積。

例6、如圖用大小不變、方向始終與物體運動方向一致的力F，將質(zhì)量為m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A點推到B點，圓弧對應(yīng)的圓心角為60°，則在此過程，力F對物體做的功為__.若將推力改為水平恒力F，則此過程力F對物體做的功為___.（能求動能嗎？）

用微元法,要注意理解力的特點,即力的大小不變且力的方向始終與運動方向相同或相反.

注意掌握結(jié)論:功等于力與路程的乘積.一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向10一、特殊的變力做功3、方向不變，大小隨位移作線性（均勻）改變，這類力的功等于力的平均值和位移的乘積

例7、用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對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d深度，如果第二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d1是多少？一、特殊的變力做功3、方向不變，大小隨位移作線性11dd1答案：平均力法圖象法dd1答案：平均力法12一、特殊的變力做功4、該力的大小變化，但該力的功率保持不變，如機車以恒定功率啟動，W=Pt。

例8、質(zhì)量為4000千克的汽車，由靜止開始以恒定的功率前進，它經(jīng)100/3秒的時間前進425米，這時候它達到最大速度15米/秒。假設(shè)汽車在前進中所受阻力不變，求阻力為多大？6000N一、特殊的變力做功4、該力的大小變化，但該力的功13二、一般的變力做功用動能定理（或功能關(guān)系等其他規(guī)律）求解1、內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化。2、表達式：W合=△Ek=Ek末-Ek初動能定理說明外力功是物體動能變化的量度，“外力”可以是一個力，也可以是幾個力的合力；可以是動力，也可以是阻力，因此定理常用的表達式還有：

W1+W2+W3+......=△Ek=Ek末-Ek初

二、一般的變力做功用動能定理（或功能關(guān)系等其他規(guī)律）求解1、14答案

例9、一學(xué)生用100Ｎ的力將質(zhì)量為0.5kg的球迅速踢出，在水平路面上滾動20m遠,則該學(xué)生對球做的功是()A.2000JB.1000JC.16JD.無法確定若踢后球獲得的速度為10m/s，則學(xué)生做功？下一問D25J答案例9、一學(xué)生用100Ｎ的力將質(zhì)量為0.5kg的球迅15

例10、如圖，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，小球在水平拉力F的作用下從平衡位置P點很緩慢地移到Q點，此時懸線與豎直方向的夾角為，則拉力F所做的功為。例10、如圖，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于16

例11（2010高考預(yù)測）攝影組在一高樓的旁邊拍攝功夫片，片中要求一質(zhì)量為m=50kg的特技演員從地面飛到某層樓的窗子，實現(xiàn)破窗而入的效果。如圖導(dǎo)演從離地面高為H=8m處架設(shè)了輪軸，已知輪與軸的直徑之比為2：1。若軌道車從圖中A處前進到s=6m遠的B處時速度為v=6m/s，則由于輪上的細鋼絲拉動特技演員，任務(wù)順利完成（其中演員、車均視為質(zhì)點，取地面為重力勢能參考面）則下列說法正確的是（）A、特技演員在此過程中上升的高度為2m。B、軌道車到B處時特技演員的速度為6m/s。C、軌道車到B處時特技演員的機械能為1900J。D、細鋼絲在此過程中對演員做的功為2900J。B、軌道車到B處時特技演員的速度為6m/s。D、細鋼絲在此過程中對演員做的功為2900J。例11（2010高考預(yù)測）攝影組在一高樓的旁邊17

例12、跳水運動員從高于水面H=10m的跳臺自由落下，假設(shè)運動員的質(zhì)量m=60kg，其體形可等效為長度L=1.0m、直徑d=0.30m的圓柱體，不計空氣阻力。運動員入水后，水的等效阻力f作用于圓柱體的下端面，f的量值隨入水深度y變化的函數(shù)曲線如圖。該曲線可近似看作橢圓的一部分，橢圓的長、短半軸分別與坐標軸Oyo和Of重合。橢圓與y軸相交于y=h處，與f軸相交于f=5mg/2處，為了確保運動員的安全，試計算池中水的深度h至少應(yīng)該為多少？(水的密度1.0x103kg/m3，橢圓的面積公式s=πab/4其中a、b分別為橢圓的長軸、短軸)例12、跳水運動員從高于水面H=10m的跳臺自由落下18

例13(2010年高考預(yù)測)如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L=1m,兩軌道之間用R=3Ω的電阻連接,一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直,靜止放在軌道上,軌道的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿,拉力F與導(dǎo)體桿運動的位移s間的關(guān)系如圖乙所示,當拉力達到最大時,導(dǎo)體桿開始做勻速運動,當位移s=2.5m時撤去拉力,導(dǎo)體桿又滑行了一段距離s′后停下,在滑行s′的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J.求:例13(2010年高考預(yù)測)如圖甲所示,一對平行光19(1)拉力F作用過程中,通過電阻R上電量q.(2)導(dǎo)體桿運動過程中的最大速度vm.(3)拉力F作用過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.答案

(1)1.25C(2)8m/s(3)1.5J(1)拉力F作用過程中,通過電阻R上電量q.答案(20變力做功問題課件-人教版21再見再見221、聰明的人有長的耳朵和短的舌頭?！トR格2、重復(fù)是學(xué)習之母?！掖雀?、當你還不能對自己說今天學(xué)到了什么東西時，你就不要去睡覺?！ｎD堡4、人天天都學(xué)到一點東西，而往往所學(xué)到的是發(fā)現(xiàn)昨日學(xué)到的是錯的。——B.V5、學(xué)到很多東西的訣竅，就是一下子不要學(xué)很多。——洛克6、學(xué)問是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。——阿卜·日·法拉茲7、學(xué)習是勞動，是充滿思想的勞動?！獮跎晁够?、聰明出于勤奮，天才在于積累－－華羅庚9、好學(xué)而不勤問非真好學(xué)者。10、書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。11、人的大腦和肢體一樣，多用則靈，不用則廢－茅以升12、你想成為幸福的人嗎？但愿你首先學(xué)會吃得起苦－－屠格涅夫13、成功＝艱苦勞動＋正確方法＋少說空話－－愛因斯坦14、不經(jīng)歷風雨，怎能見彩虹－《真心英雄》15、只有登上山頂，才能看到那邊的風光。16只會幻想而不行動的人，永遠也體會不到收獲果實時的喜悅。17、勤奮是你生命的密碼，能譯出你一部壯麗的史詩。18．成功，往往住在失敗的隔壁！19生命不是要超越別人，而是要超越自己．20．命運是那些懦弱和認命的人發(fā)明的?。?．人生最大的喜悅是每個人都說你做不到，你卻完成它了?。?．世界上大部分的事情，都是覺得不太舒服的人做出來的．２3．昨天是失效的支票，明天是未兌現(xiàn)的支票，今天才是現(xiàn)金．２4．一直割舍不下一件事，永遠成不了!２5．掃地，要連心地一起掃！２6．不為模糊不清的未來擔憂，只為清清楚楚的現(xiàn)在努力．２7．當你停止嘗試時，就是失敗的時候．２8．心靈激情不在，就可能被打?。?．凡事不要說＂我不會＂或＂不可能＂，因為你根本還沒有去做?。?．成功不是靠夢想和希望，而是靠努力和實踐．３1．只有在天空最暗的時候，才可以看到天上的星星．３2．上帝說：你要什么便取什么，但是要付出相當?shù)拇鷥r．３3．現(xiàn)在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移動。３4．寧可辛苦一陣子，不要苦一輩子．３5．為成功找方法，不為失敗找借口．３6．不斷反思自己的弱點，是讓自己獲得更好成功的優(yōu)良習慣。３7．垃圾桶哲學(xué)：別人不要做的事，我揀來做?。?．不一定要做最大的，但要做最好的．３9．死的方式由上帝決定，活的方式由自己決定！４0．成功是動詞，不是名詞！20、不要只會吃奶，要學(xué)會吃干糧，尤其是粗茶淡飯。1、聰明的人有長的耳朵和短的舌頭?！トR格23

功的計算，在高中物理中占有十分重要的地位，而高考中又經(jīng)常涉及到此類問題，但由于高中階段所學(xué)的功的計算公式W=Fscosθ只能用于恒力做功情況,對于變力做功或物體運動軌跡是曲線時，不能W=Fscosθ用來計算功的大小。常見的方法有以下幾種：微元法平均力法圖象法能量轉(zhuǎn)化法......功的計算，在高中物理中占有十分重要的地位，而高考中又24如何求變力做功？如何求變力做功？25變力做功專題復(fù)習紅旗中學(xué)W=FS變力做功專題復(fù)習紅旗中學(xué)W=FS26一、特殊的變力做功1、跟勢能有關(guān)的力，如彈簧彈力、萬有引力、分子力、庫侖力等，所做功的大小與路徑無關(guān)，跟勢能變化量的大小相等。

例1、一勁度系數(shù)為k輕彈簧直立于地面,質(zhì)量為m的物塊在其原長處由靜止釋放，求彈簧的最大彈性勢能？一、特殊的變力做功1、跟勢能有關(guān)的力，如彈簧彈力27一、特殊的變力做功

例2、(2010高考預(yù)測)

如圖所示，滑塊靜止于光滑水平面上,與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài),現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端,向右移動一段距離,拉力F做了10J的功.上述過程中（）A.彈簧的彈性勢能增加了10JB.滑塊的動能增加了10JC.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10J一、特殊的變力做功例2、(2010高考預(yù)測)28

例3（2010高考預(yù)測）如圖，分子A從很遠處以一定的初速度沿直線向固定的分子B運動，僅考慮分子力的作用，直到分子A的速度為零的過程，說法正確的是（）兩分子間的勢能一直增大。兩分子間的勢能一直減小。兩分子間的勢能先增大后減小。D.兩分子間的勢能先減小后增大。

一、特殊的變力做功D.兩分子間的勢能先減小后增大。例3（2010高考預(yù)測）如圖，分子A從很遠處29一、特殊的變力做功

例4.(2010·高考預(yù)測)

如圖所示,在一個粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊.q1固定，由靜止釋放q2,物塊由a點向右運動到b點停止.在物塊的運動過程中,下列表述正確的是（)A.兩個物塊的電勢能逐漸減少B.物塊受到的庫侖力不做功C.兩個物塊的機械能守恒D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力

如在物塊的運動過程中,有Q的熱量生成，則ab間的電勢差為多少？A.兩個物塊的電勢能逐漸減少一、特殊的變力做功例4.(2010·高考預(yù)測30一、特殊的變力做功一、特殊的變力做功31一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向時刻跟速度方向在同一直線上，如動摩擦力，空氣阻力等，方法是分段考慮，然后求和。在曲線運動或往返運動時，這類力的功等于力和路程（不是位移）的乘積。

例6、如圖用大小不變、方向始終與物體運動方向一致的力F，將質(zhì)量為m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A點推到B點，圓弧對應(yīng)的圓心角為60°，則在此過程，力F對物體做的功為__.若將推力改為水平恒力F，則此過程力F對物體做的功為___.（能求動能嗎？）一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向32一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向時刻跟速度方向在同一直線上，如動摩擦力，空氣阻力等，方法是分段考慮，然后求和。在曲線運動或往返運動時，這類力的功等于力和路程（不是位移）的乘積。

例6、如圖用大小不變、方向始終與物體運動方向一致的力F，將質(zhì)量為m的小物體沿半徑為R的固定圓弧軌道從A點推到B點，圓弧對應(yīng)的圓心角為60°，則在此過程，力F對物體做的功為__.若將推力改為水平恒力F，則此過程力F對物體做的功為___.（能求動能嗎？）

用微元法,要注意理解力的特點,即力的大小不變且力的方向始終與運動方向相同或相反.

注意掌握結(jié)論:功等于力與路程的乘積.一、特殊的變力做功2、大小不變，方向改變，但方向33一、特殊的變力做功3、方向不變，大小隨位移作線性（均勻）改變，這類力的功等于力的平均值和位移的乘積

例7、用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對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d深度，如果第二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d1是多少？一、特殊的變力做功3、方向不變，大小隨位移作線性34dd1答案：平均力法圖象法dd1答案：平均力法35一、特殊的變力做功4、該力的大小變化，但該力的功率保持不變，如機車以恒定功率啟動，W=Pt。

例8、質(zhì)量為4000千克的汽車，由靜止開始以恒定的功率前進，它經(jīng)100/3秒的時間前進425米，這時候它達到最大速度15米/秒。假設(shè)汽車在前進中所受阻力不變，求阻力為多大？6000N一、特殊的變力做功4、該力的大小變化，但該力的功36二、一般的變力做功用動能定理（或功能關(guān)系等其他規(guī)律）求解1、內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化。2、表達式：W合=△Ek=Ek末-Ek初動能定理說明外力功是物體動能變化的量度，“外力”可以是一個力，也可以是幾個力的合力；可以是動力，也可以是阻力，因此定理常用的表達式還有：

W1+W2+W3+......=△Ek=Ek末-Ek初

二、一般的變力做功用動能定理（或功能關(guān)系等其他規(guī)律）求解1、37答案

例9、一學(xué)生用100Ｎ的力將質(zhì)量為0.5kg的球迅速踢出，在水平路面上滾動20m遠,則該學(xué)生對球做的功是()A.2000JB.1000JC.16JD.無法確定若踢后球獲得的速度為10m/s，則學(xué)生做功？下一問D25J答案例9、一學(xué)生用100Ｎ的力將質(zhì)量為0.5kg的球迅38

例10、如圖，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，小球在水平拉力F的作用下從平衡位置P點很緩慢地移到Q點，此時懸線與豎直方向的夾角為，則拉力F所做的功為。例10、如圖，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于39

例11（2010高考預(yù)測）攝影組在一高樓的旁邊拍攝功夫片，片中要求一質(zhì)量為m=50kg的特技演員從地面飛到某層樓的窗子，實現(xiàn)破窗而入的效果。如圖導(dǎo)演從離地面高為H=8m處架設(shè)了輪軸，已知輪與軸的直徑之比為2：1。若軌道車從圖中A處前進到s=6m遠的B處時速度為v=6m/s，則由于輪上的細鋼絲拉動特技演員，任務(wù)順利完成（其中演員、車均視為質(zhì)點，取地面為重力勢能參考面）則下列說法正確的是（）A、特技演員在此過程中上升的高度為2m。B、軌道車到B處時特技演員的速度為6m/s。C、軌道車到B處時特技演員的機械能為1900J。D、細鋼絲在此過程中對演員做的功為2900J。B、軌道車到B處時特技演員的速度為6m/s。D、細鋼絲在此過程中對演員做的功為2900J。例11（2010高考預(yù)測）攝影組在一高樓的旁邊40

例12、跳水運動員從高于水面H=10m的跳臺自由落下，假設(shè)運動員的質(zhì)量m=60kg，其體形可等效為長度L=1.0m、直徑d=0.30m的圓柱體，不計空氣阻力。運動員入水后，水的等效阻力f作用于圓柱體的下端面，f的量值隨入水深度y變化的函數(shù)曲線如圖。該曲線可近似看作橢圓的一部分，橢圓的長、短半軸分別與坐標軸Oyo和Of重合。橢圓與y軸相交于y=h處，與f軸相交于f=5mg/2處，為了確保運動員的安全，試計算池中水的深度h至少應(yīng)該為多少？(水的密度1.0x103kg/m3，橢圓的面積公式s=πab/4其中a、b分別為橢圓的長軸、短軸)例12、跳水運動員從高于水面H=10m的跳臺自由落下41

例13(2010年高考預(yù)測)如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道相距L=1m,兩軌道之間用R=3Ω的電阻連接,一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直,靜止放在軌道上,軌道的電阻可忽略不計.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿,拉力F與導(dǎo)體桿運動的位移s間的關(guān)系如圖乙所示,當拉力達到最大時,導(dǎo)體桿開始做勻速運動,當位移s=2.5m時撤去拉力,導(dǎo)體桿又滑行了一段距離s′后停下,在滑行s′的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J.求:例13(2010年高考預(yù)測)如圖甲所示,一對平行光42(1)拉力F作用過程中,通過電阻R上電量q.(2)導(dǎo)體桿運動過程中的最大速度vm.(3)拉力F作用過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.答案

(1)1.25C(2)8m/s(3)1.5J(1)拉力F作用過程中,通過電阻R上電量q.答案(43變力做功問題課件-人教版44再見再見451、聰明的人有長的耳朵和短的舌頭?！トR格