(课堂设)2014-2015高中物理 4 习题课 关于功的计算学案 教科版必修2.docVIP

习题课　关于功的计算 [导学目标] 1.会求解摩擦力做的功.2.会分析作用力和反作用力做功的特点.3.会分析和求解变力做功问题． 1．单个恒力做功时，直接用公式W＝________计算． 2．多个恒力同时作用时，有两种方法求功： ①总功等于各个力做功的________________，即W总＝________________ ②先求各个力的合力F合，再求合力做的功，即W总＝________. 3．先求各个力做的功，再求总功时，应用的是算术运算法则，则不是______运算法则． 4．某一个力做的功，不受其他力存在的影响. 一、关于变力功的求解方法 1．平均值法 力F是变力时，可求出力F的平均值，再利用公式W＝F·xcos α求解，这种方法一般有两种情况： ①题目中明确指出了是平均力，如一小球从高处掉下，落入泥土的深度为d，泥土的平均阻力为F阻，则泥土做的功为W＝－F阻·d. ②力随位移按照线性规律变化时(比如：力与位移成正比或是一次函数关系)，若在一段过程的初、末位置力分别为F1和F2，则该过程的平均力为eq \f(F1＋F2,2). 图1 例1　如图1所示，轻质弹簧的自然长度为L0，劲度系数为k，现用水平推力推弹簧，使弹簧缩短Δx，求推力做的功． 2．图象法：变力做的功W可用F－x图线中所包围的面积表示．x轴上方的面积表示力对物体做了多少正功，x轴下方的面积表示力对物体做了多少负功． 例2　一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图2(a)和图(b)所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系式正确的是(　　) 　　　　(a)　　　　　　　　　　　(b) 图2 A．W1＝W2＝W3 B．W1W2W3 C．W1W3W2 D．W1＝W2W3 3．分段法(或微元法)：当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，可以把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段都可以看成直线，先求力在每一小段上做的功，再求和即可． 图3 例3　用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图3所示，已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ，物块质???为m，求此过程中摩擦力做的功． 4．化变为恒法：有时候表面看起来是变力做功，但是经过适当变换可以转换成恒力做功． 图4 例4　如图4所示，摆球质量为m，悬线的长为l，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力T、空气阻力f各做了多少功？ 5．对应路程计算的功 摩擦力做的功是路程与力的乘积，如果大小不变，只有方向变化，可以直接用力的大小乘以路程． 例5　以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒为f，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为(　　) A．0 B．－fh C．－2fh D．－4fh 二、作用力、反作用力及摩擦力做功的特点 1．摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体不做功． (2)滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做负功． (3)滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功． 2．作用力、反作用力做功的特点 (1)作用力与反作用力特点：________________________________. (2)作用力、反作用力作用下的物体运动特点：可能向相反方向运动，也可能向________运动．也可能一个运动，而另一个静止，还可能两物体都______． (3)由W＝Fxcos α不难判断，作用力做的功与反作用力做的功没有必然的关系，即不一定是一正一负、绝对值也不一定相等． 图5 例6　如图5所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用力，则对各力做功情况的下列说法中正确的是(　　) A．A、B都克服摩擦力做功 B．A、B间弹力对A、B都不做功 C．摩擦力对B做负功，对A不做功 D．弹力对A不做功，对B做正功 图6 例7　如图6所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑．已知B与斜面体间光滑接触，则在A、B下滑的过程中，下列说法正确的是(　　) A．B对A的支持力不做功 B．B对A的合力不做功 C．B对A的摩擦力做正功 D．B对A的摩擦力做负功 习题课　关于功的计算 课前准备区 1．Fxcos α　2.①代数和　W1＋W2＋W3＋…　②F合xcos α 3．矢量 课堂活动区 核心知识探究 一、 例1　eq \f(1,2)kΔx2 解析　弹簧压缩Δx时，其平均弹力eq \x\to(F)＝eq \f(F,