考点强化：正负功的判断及计算.ppt

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1、考点强化：正负功的判断及计算,1.考点精讲,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,第五章 机械能及其守恒定律,一、考点精讲,1.考点精讲,1.判断力是否做功及做功的正负？,F方向与位移l方向间的夹角,F方向与速度v方向间的夹角,恒力做功,曲线运动,根据W合Ek末Ek,当动能增加时合外力做正功；反之,合外力做负功.,90,=90,90,做正功,不做功,做负功,角,F,l、v,动能变化,(1)恒力做的功 直接用WFlcos 计算(2)合外力做的功：方法一：应用W合F合lcos求功方法二：应用W合W1W2W3.(3)变力做的功：应用动能定理求解用WPt求解，其中变力的功率P不变其它方法：转换法、

2、微元法、图象法、平均力法等，求解时根据条件灵活选择,F,l,W=Flcos,F2,F1,2.功的计算,3.求解恒力做功的两个关键恒力做功大小只与F、l、这三个量有关。与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关，也与物体运动的路径无关。F与l必须具备同时性，即l必须是力F作用过程中物体的位移。,4.一对作用力和反作用力做功的可能情况(1)两个力均不做功；(2)其中一个力做功，另一个力不做功；(3)其中一个力做正功，另一个力做负功；(4)两个力均做正功或均做负功,若某力对物体做正功，则这个力对物体来说是动力,若力对物体做功，则外界向物体提供能量，即受力物体获得了能量,若某力对物体做

3、负功，则这个力对物体来说是阻力,若物体克服外力做功，则物体要消耗自身的能量，即物体失去了能量,5.力做功与能量转化的关系,易混辨析,二、典例剖析,2.典例剖析,解析显隐,先分析小球受力情况，再结合功的定义进行解答.,【备选】如图示，一质量为m2.0 kg的物体从半径为R5.0 m的圆弧轨道的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)。拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37角。圆弧所对应的圆心角为45，BO边为竖直方向。求这一过程中：(g取10 m/s2)(1)拉力F做的功；(2)重力G做的功；(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功；(4)圆弧面对物体的

4、摩擦力Ff做的功。,转 解析,1.拉力F是大小不变方向变化的变力2.重力G是恒力3.支持力是变力4.摩擦力是变力,注意区分各力是恒力做功还是变力做功？,用什么样的方法求各力做功？,mg,Ff,FN,F,转 原题,【备选】在水平面上运动的物体，从t0时刻起受到一个水平力F的作用，力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图示，则()A.在t0时刻之前物体所受的合外力一定做负功B.从t0时刻开始的前3 s内,力F做的功为零C.除力F外,其他外力在第1 s内做正功D.力F在第3 s内做的功是第2 s内做功的3倍,应将物体的受力与运动情况联系起来分析,转 解析,审题要点,(1)物体在01 s、12 s

5、、23 s内受到的水平力F分别为多少？物体分别做什么运动？,(2)恒力做功的表达式怎样？,(3)在v t图象中,怎样求某一段时间内的位移？,转 原题,三、规律方法,3.规律方法,注意分析是求恒力做的功还是变力做的功.求变力做的功，看能否转化为求恒力做功的问题,不能转化的,还可以借助动能定理和能量守恒定律来求解.,1.根据力(F)位移(l)图象的物理意义计算力对物体所做的功，如图中阴影部分的面积在数值上等于力所做功的大小.2滑动摩擦力及空气阻力做功要用力与路程的乘积来计算.,【变式训练1】(2014新课标全国卷，16)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后

6、其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1,Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1 DWF24WF1,Wf22Wf1,本题详细解析见教辅！,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】如图所示，电梯与水平地面成角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升若以FN表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，F为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是().

7、A.加速过程中F0,F、FN、G都做功B.加速过程中F0,FN不做功C.加速过程中F0,FN、G都做功D.匀速过程中F0,FN、G都不做功,解析加速过程中,水平方向的加速度由摩擦力F提供,所以F0,F、FN做正功,G做负功,选项A正确,B、C错误.匀速过程中,水平方向不受静摩擦力作用,F0，FN做正功，G做负功,选项D错误.答案A,解析/显隐,G,FN,F,s,转解析,mg,F阻,FT,v,转原题,【跟踪训练】一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动，已知在第1秒内合力对物体做的功为45 J，在第1秒末撤去拉力，其v-t图象如图所示，g取10 m/s2，则()A物体的质量为10 kgB物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C第1秒内摩擦力对物体做的功为60 JD第1秒内拉力对物体做的功为60 J,转解析,x1,x2,转原题,