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高中物理用功的公式求变力做功的几种方法

高中物理用功的公式求变力做功的几种方法
高中物理用功的公式求变力做功的几种方法

用功的公式求变力做功的几种方法

一、知识讲解

功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa 只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,下面对变力做功问题进行归纳总结如下:

1、等值法

等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以通过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa 计算,从而

使问题变得简单。

例1、如图,定滑轮至滑块的高度为h ,已知

细绳的拉力为F (恒定),滑块沿水平面由A 点前

进S 至B 点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向

夹角分别为α和β。求滑块由A 点运动到B 点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。

分析与解:设绳对物体的拉力为T ,显然人对

绳的拉力F 等于T 。T 在对物体做功的过程中大小虽

然不变,但其方向时刻在改变,因此该问题是变力做功的问题。但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下,人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功。而拉力F 的大小和方向都不变,所以F 做的功可以用公式W=FScosa 直接计算。由图1可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F 的作用点的位移大小为:

β

αsin sin 21h h S S S -=-=? )sin 1sin 1(

.βα-=?==Fh S F W W F T 2、微元法

当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。

例2 、如图所示,某力F=10N 作用于半径R=1m 的转盘的边

缘上,力F 的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线

方向一致,则转动一周这个力F 做的总功应为:

A 、 0J

B 、20πJ

C 、10J

D 、20J.

分析与解:把圆周分成无限个小元段,每个小元段可认为

与力在同一直线上,故ΔW=F ΔS ,则转一周中各个小元段做功

的代数和为W=F ×2πR=10×2πJ=20πJ ,故B 正确。

3、平均力法

如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。

例3、一辆汽车质量为105kg ,从静止开始运动,其阻力为车重的0.05倍。其牵引力

的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f 0,f 0是车所受的阻力。当车前进100m 时,牵引

力做的功是多少?

分析与解:由于车的牵引力和位移的关系为F=103x+f 0,是线性关系,故前进100m 过程

中的牵引力做的功可看作是平均牵引力-F 所做的功。由题意可知f 0=0.05×105

×10N =5×104N,所以前进100m 过程中的平均牵引力: N N F 54341012)10510100(105?=?+?+?=-

∴W =S =1×105×100J =1×107

J 。

二、课堂检测

1、如图、利用定滑轮将物体匀速提升h ,若不计滑轮和绳重,不计摩擦,则拉力F 、拉力F 所做的功W 与夹角θ的关系是(D )

A 、θ越大,F 越大,W 越大

B 、θ越小,F 越大,W 越大

C 、F 与θ角无关

D 、W 与θ角无关

2、一个人从10m 深的井中,用一质量为1kg 的桶盛装10kg 的水匀速地往上提,(绳子重力不计),由于水桶不断地漏水,每升高1m 漏水0.2kg ,则把这桶水提上来需要做多少功? 答案:1000J

三、课后检测

1、某个力F=70N 作用于半径R =1m 的转盘边缘上.力F 的大小保待不变.但方向在任何时刻均与作用点的切线一致.则转动一周这个力F 所做的总功为( B )

A . 0

B .20πJ

C . 10J

D .20J

2、以初速度V 0竖直向上抛出一质量为m 的小球,上升的最大高度是h , 如果空气阻力f 的大小恒定 从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为( D )

A 、0

B 、-fh

C 、-2mgh

D .-2fh

3、一个人从40m 深的井中,用一质量为2kg 的均质绳拉一桶盛装10kg 的水匀速地往上提,则把这桶水提上来需要做多少功?

答案:4400J

4、如图,固定的光滑竖起杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小

恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止上升,若从A上升至B点和从B点上升至C点的过程中F做的功分别为W1,W2,图中AB=BC,则一定有(B)

A、W1<W2

B、W1>W2

C、W1=W2

D、无法确定

高一物理最新教案-摩擦力做功与能量转化问题 精品

专题 摩擦力做功与能量转化问题 【学习目标】 1.理解静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点; 2.理解摩擦生热及其计算。 【知识解读】 1.静摩擦力做功的特点 如图5-15-1,放在水平桌面上的物体A 在水平拉力F 的作用下未动,则桌面对A 向左的静摩擦力不做功,因为桌面在静摩擦力的方向上没有位移。如图5-15-2,A 和B 叠放在一起置于光滑水平桌面上,在拉力F 的作用下,A 和B 一起向右加速运动,则B 对A 的静摩擦力做正功,A 对B 的静摩擦力做负功。可见静摩擦力做功的特点是: (1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。 (3)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其它形式的能。 2.滑动摩擦力做功的特点 如图5-15-3,物块A 在水平桌面上,在外力F 的作用下向右运动,桌面对A 向左的滑动摩擦力做负功,A 对桌面的滑动摩擦力不做功。 如图5-15-4,上表面不光滑的长木板,放在光滑的水平地面上,一小铁块以速度 v 从木板的左端滑上木板,当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为s ,小铁 块相对木板滑动的距离为d ,滑动摩擦力对铁块所做的功为:W 铁=-f(s+d)―――① 根据动能定理,铁块动能的变化量为: k w =f s+d E ?铁铁=-()―――② ②式表明,铁块从开始滑动到相对木板静止的过程中,其动能减少。那么,铁块减少的动能转化为什么能量了呢? 以木板为研究对象,滑动摩擦力对木板所做的功为:w fs 板=――――――③ 根据动能定理,木板动能的变化量为:k E w fs ?板板==――④ 5-15-1 图 5152 图- -5153 图-- 5154 图--

五种方法搞定变力做功问题

五种方法搞定变力做功 一.微元法思想。 当物体在变力作用下做曲线运动时,我们无法直接使用θcos s F w ?=来求解,但是可以 将曲线分成无限个微小段,每一小段可认为恒力做功,总功即为各个小段做功的代数和。 例1. 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1所示,已知物块的 质量为m ,物块与轨道间的动摩擦因数为μ。求此过程中摩擦力所做的功。 思路点拨:由题可知,物块受的摩擦力在整个运动过程中大 小不变,方向时刻变化,是变力,不能直接用求解; 但是我们可以把圆周分成无数小微元段,如图2所示,每一小段可近似成直 线,从而摩擦力在每一小段上的方向可认为不变,求出每一小段上摩擦力做 的功,然后再累加起来,便可求得结果 图1 把圆轨道分成无穷多个微元段,摩擦力在每一 段上可认为是恒力,则每一段上摩擦力做的功分别 为 , ,…,,摩擦力在一周内所做的功 二、平均值法 当力的大小随位移成线性关系时,可先求出力对位移的平均值2 21F F F +=,再由αc o s L F W =计算变力做功。如:弹簧的弹力做功问题。 例2静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F 作用下,沿x 轴方向运 动(如图2甲所示),拉力F 随物块所在位置坐标x 的变化关系(如图乙所示),图线为半圆.则 小物块运动到x 0处时的动能为 ( ) A .0 B .02 1x F m C .04x F m π D .204 x π 【精析】由于W =Fx ,所以F-x 图象与x 轴所夹的面积表示功,由图象知半圆形的面积为 04m F x π.C 答案正确. 图2

三.功能关系法。 功能关系求变力做功是非常方便的,但是必须知道这个过程中能量的转化关系。 例3 如图所示,用竖直向下的恒力F 通过跨过光滑定滑轮的细线拉动光滑水平面上的物体, 物体沿水平面移动过程中经过A 、B 、C 三点,设AB =BC ,物体经 过A 、B 、C 三点时的动能分别为E KA ,E KB ,E KC ,则它们间的关系 一定是: A .E K B -E KA =E K C -E KB B .E KB -E KA E KC -E KB D . E KC <2E KB 【精析】此题中物块受到的拉力是大小恒定,但与竖直方向的夹角逐渐增大,属于变力,求拉力做功可将此变力做功转化为恒力做功问题.设滑块在A 、B 、C 三点时到滑轮的距离分别为L 1、L 2、L 3,则W 1=F (L 1-L 2),W 2=F (L 2-L 3),要比较W 1和W 2的大小,只需比较(L 1-L 2)和(L 2-L 3)的大小.由于从L 1到L 3的过程中,绳与竖直方向的夹角逐渐变大,所以可以把夹角推到两个极端情况.L 1与杆的夹角很小,推到接近于0°时,则L 1-L 2≈AB ,L 3与杆的夹角较大,推到接近90°时,则L 2-L 3≈0,由此可知,L 1-L 2> L 2-L 3,故W 1> W 2.再由动能定理可判断C 、D 正确.答案CD. 四.应用公式Pt W =求解。 当机车以恒定功率工作时,在时间内,牵引力做的功Pt W =。 例 4.质量为m 的机车,以恒定功率从静止开始启动,所受阻力是车重的k 倍,机车经过时间t 速度达到最大值m v 。求机车在这段时间内牵引力所做的功。 解析:机车以恒定功率启动,从静止开始到最大速度的过程中,所受阻力不变,但牵引力是变力,因此,机车的牵引力做功不能直接用公式αcos FS W =来求解,但可用公式Pt W =来计算。 根据题意,机车所受阻力kmg f =。且当机车速度达到最大值时,f F =牵。 所以机车的功率为:max max max kmgv fv v F P ===牵。 根据Pt W =,机车在这段时间内牵引力所做的功为: t kmgv Pt W m ==牵。 五.S F -图象法。 在S F -图像中,图线与坐标轴围成的面积在数值上表示力F 在相应的位移上对物体做的功。这一点对变力做功问题也同样适用。 例5.如图4所示,一个劲度系数为的轻弹簧,一端固定在墙壁上,在另一端沿弹簧的轴 图4

高一物理摩擦力典型习题

摩擦力大全 1 .如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑 轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动,则F 的大小为 ( ) A .mg μ B .mg μ2 C .mg μ3 D .mg μ4 2 .如图所示,质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上 滑行,长木板与地面间动摩擦因数为1μ,木块与长木板间动摩擦因数为2μ,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为: ( ) A .mg 2μ B .g m m )(211+μ C .mg 1μ D .mg mg 12μμ+ 3 .如图1-B-8所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因 数为μ,由于光滑导槽 ( ) A . B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度ν1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度ν2沿导槽运动,则F 的大小为 A 等于μmg B .大于μmg C 小于μmg D .不能确定 P Q F 图1-B-8

4 .用一个水平推力F=Kt (K为恒量,t为时间)把一重为G的物体压在竖直的足够 高的平整墙上,如图1-B-5所示,从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t变化关系是中的哪一个? 图 1-B- 6 5 .一皮带传动装置,轮A.B均沿同方向转动,设皮带不打滑,A.B为两边缘上的点, 某时刻a、b、o、o’位于同一水平面上,如图 1-B-3所示.设该时刻a、b所受摩擦力分别为f a、 f b,则下列说确的是

高中物理摩擦力公开课教案设计人教必修1

3.3 摩擦力 教学目标 (一)知识与技能 1、知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。 2、知道滑动摩擦力概念及产生条件,知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比。 3、知道静摩擦力概念及产生的条件,会判决静摩擦力的方向,知道最大静降擦力的概念。 4、了解滚动摩擦力和流体阻力。 (二)过程与方法 1、培养学生利用物理语言分析,思考,描述摩擦力概念和规律的能力; 2、培养学生实验探究能力; 3、让学生学会在实验中如何控制变量和实验条件。 (三)情感、态度与价值观 1、利用实验和生活实例激发学生学习兴趣; 2、培养学生实践——认识(规律)——实践(解决实际问题)的思想。 教学重点 1、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=μFn解决具体问题; 2、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。 教学难点 静摩擦力有无、大小的判定 教学方法 实验探究法 教学用具: 长方体木块(每组3块),弹簧秤、毛巾;玻璃板,毛刷(两个学生一组)。 教学过程 (一)引入新课 教师活动:指导学生实验,提问学生复习摩擦力概念。 学生活动:将手放在桌面上,由静止开始向前移动,体会手受到的阻力。建立摩擦力概念。点评:通过实验建立静摩擦力概念。 (二)进行新课 1、对“静摩擦力”的学习 教师活动:指导学生完成实验,提出问题:为什么弹簧秤有读数?得出静摩擦力概念 提出问题:什么情况下产生静摩擦力?让学生思考讨论。 让学生重复刚才实验,注意观察弹簧秤读数,发现问题,得出最大静摩擦力概念和静摩擦力范围。(0<F≤Fmax= 学生活动:将木块置于水平桌面上,用细线连接木块和弹簧秤,用力水平拉弹簧秤,不要使木块移动,并读数。回答问题:桌面对木块有阻力作用。 思考讨论静摩擦力产生的条件:接触,弹性形变,相对运动趋势。 重复实验,慢慢拉动木块,注意观察弹簧秤读数(木块刚开始移动时读数最大)。

摩擦力做功及传送带中的能量问题

9月6日 摩擦力做功及传送带中的能量问题 高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★★★☆ 如图所示,足够长的传送带与水平方向的夹角为θ,物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块b 相连,b 的质量为m 。开始时,a 、b 及传送带均静止,且a 不受摩擦力作用。现让传送带逆时针匀速转动,在b 由静止开始上升h 高度(未与定滑轮相碰)过程中 A .a 的重力势能减少mgh B .摩擦力对a 做的功等于a 机械能的增量 C .摩擦力对a 做的功等于a 、b 动能增加量之和 D .任意时刻,重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等 【参考答案】ACD 【知识补给】 摩擦力做功的特点 静摩擦力:可以不做功,可以做正功,也可以做负功;相互作用的系统内,一对静摩擦力所做共的代数和为零;在静摩擦力做功的过程重,只有机械能的相互转化,而没有机械能转化为其他形式的能。 滑动摩擦力;可以不做功,可以做正功,也可以做负功;相互作用的系统内,一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值,其绝对值等于滑动摩擦力与相对路程的乘积,等于系统损失的机械能,=f W f s E =?相对路程损,在滑动摩擦力做功的过程中,既有机械能的相互转移,又有机械能转化为其他形式

的能。 在传送带模型中,物体和传送带由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对路程,即Q f s =?相对路程。 如图所示,白色传送带与水平面夹角为37°,以10 m/s 的恒定速率沿顺时针方向转动。在传送带上端A 处无初速度地轻放一个质量为1 kg 的小煤块(可视为质点),它与传送带间的动摩擦因数为0.5。已知传送带上端A 到下端B 的距离为16 m ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g =10 m/s 2 。则在小煤块从A 运动到B 的过程中 A .运动的时间为2 s B .小煤块在白色传送带上留下的黑色印记长度为6 m C .小煤块和传送带间因摩擦产生的热量为24 J D .小煤块对传送带做的总功为0 (2017·山西太原高一期末)关于重力,摩擦力做功的叙述,正确的是 A .重力对物体做功只与始、末位置有关,而与路径无关 B .物体克服重力做了多少功,物体的重力势能就减少多少 C .摩擦力对物体做功与路径无关 D .摩擦力对物体做功,物体动能一定减少 (2017·山西太原高三月考)如图所示,传送带以恒定速率顺时针运行。将物体轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速,第二阶段物体做匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是 A .第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功 B .第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加 C .全过程摩擦力对物体做的功等于全过程物体机械能的增加

新教材高中物理 科学思维系列(一)——求解变力做功的几种方法及摩擦力做功的情况 新人教版必修第二册

科学思维系列(一)——求解变力做功的几种方法及摩擦力做功的情况 功的计算,在中学物理中占有十分重要的地位.功的计算公式W =Fl cos α只适用于恒力做功的情况,对于变力做功,则没有一个固定公式可用,但可以通过多种方法来求变力做功,如等效法、微元法、图象法等. 一、求解变力做功的几种方法 法1.用公式W =F - l cos α求变力做功 如果物体受到的力是均匀变化的,则可以利用物体受到的平均力的大小F -=F 1+F 2 2来计 算变力做功,其中F 1为物体初状态时受到的力,F 2为物体末状态时受到的力. 【典例1】 用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比.已知铁锤第一次使铁钉进入木板的深度为d ,接着敲第二锤,如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第一次相同,那么,第二次使铁钉进入木板的深度为( ) A .(3-1)d B .(2-1)d C. 5-1d 2 D. 22 d 【解析】 根据题意可得W =F -1d =kd 2d ,W =F - 2d ′=kd +k d +d ′2 d ′,联立解得d ′ =(2-1)d (d ′=-(2+1)d 不符合实际,舍去),故选项B 正确. 【答案】 B 法2.用图象法求变力做功 在F - x 图象中,图线与x 轴所围的“面积”的代数和表示F 做的功.“面积”有正负,在x 轴上方的“面积”为正,在x 轴下方的“面积”为负.如图甲、乙所示,这与运动学中由v - t 图象求位移的原理相同. 【典例2】 用质量为5 kg 的均匀铁索,

从10 m 深的井中吊起一质量为20 kg 的物体,此过程中人的拉力随物体上升的高度变化如图所示,在这个过程中人至少要做多少功?(g 取10 m/s 2 ) 【解析】 方法一 提升物体过程中拉力对位移的平均值: F -=250+2002 N =225 N 故该过程中拉力做功:W =F - h =2 250 J. 方法二 由F - h 图线与位移轴所围面积的物理意义,得拉力做功:W =250+200 2×10 J =2 250 J. 【答案】 2 250 J 法3.用微元法求变力做功 圆周运动中,若质点所受力F 的方向始终与速度的方向相同,要求F 做的功,可将圆周分成许多极短的小圆弧,每段小圆弧都可以看成一段极短的直线,力F 对质点做的功等于它在每一小段上做功的代数和,这样变力(方向时刻变化)做功的问题就转化为多段上的恒力做功的问题了. 【典例3】 如图所示,质量为m 的质点在力F 的作用下,沿水平面上半径为R 的光滑圆槽运动一周.若F 的大小不变,方向始终与圆槽相切(与速度的方向相同),求力F 对质点做的功. 【解析】 质点在运动的过程中,F 的方向始终与速度的方向相同,若将圆周分成许多极短的小圆弧Δl 1、Δl 2、Δl 3、…、Δl n ,则每段小圆弧都可以看成一段极短的直线,所以质点运动一周,力F 对质点做的功等于它在每一小段上做功的代数和,即W =W 1+W 2+…+W n =F (Δl 1+Δl 2+…+Δl n )=2πRF . 【答案】 2πRF . 变式训练1 如图所示,放在水平地面上的木块与一劲度系数k =200 N/m 的轻质弹簧相连,现用手水平拉弹簧,拉力的作用点移动x 1=0.2 m ,木块开始运动,继续拉弹簧,木块

高中物理必修1摩擦力 教案

3-3.摩擦力 一、教学目标 l.知识与技能: (1)知道摩擦力产生的条件。 (2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。 (3)掌握动磨擦因数,会在具体问题中计算滑动磨擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。 (4)知道影响到摩擦因数的因素。 2.过程与方法: 通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。 3.情感态度价值观: 在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。 二、重点、难点分析 1.本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系f=μN。 2.难点是学生有初中的知识,往往误认为压力N的大小总是跟滑动物体所受的重力相 等,因此必须指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力N的大小才跟物体所受的重力相等。 3.在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。 三、教具 1.演示教具 带有定滑轮的平板一块、带线绳的大木块、小木块、玻璃、毛巾、测力计、砝码。 2学生实验材料 每两位学生一组:物块一块、测力计一只。 3.投影仪、投影片。 四、主要教学过程 (-)引入新课 力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力——摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。 (二)教学过程设计 1.静摩擦力 演示实验: 当定滑轮的绳子下端是挂509破妈时,物块 保持静止状态。 提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多 大?方向如何?你是根据什么原理判断的? 当悬挂的破码增加到1009时,物块仍保持静

高中物理论文传送带上的摩擦力问题

传送带上的摩擦力问题 近年高考中与传送带运动相联系的问题多次出现,考题中虽然都是物体和传送带的运动模型却从不同的角度考查了考生对知识的认识和理解,充分体现了高考注重主干知识和灵活多变的特点。而有关传送带与运送的物体间的摩擦力则是解决此类问题的一个关键,下面围绕此类问题,结合一些实际问题,分别对水平皮带和倾斜皮带上的动摩擦和静摩擦问题进行讨论 1、当物体与传送带间相对静止时,可有静摩擦力或无摩擦力,具体情况要结合物体的运动 及受力情景而定。 例题1.如图所示,一质量为m的物体放在水平传送带上随着传送带一道向右运动,试求在下列情景下,物体受到的摩擦力。①随水平传送带一道匀速运动;②随水平传送带水平向右以加速度大小a匀加速运动;③随水平传送带水平向右以加速度大小a匀减速运动。 解析: ①当物体随传送带水平向右匀速直线运动时,如图所示,只受重力和动支持力,处于二力平衡;此时,不受摩擦力的作用。 ②此时,竖直方向只受重力和支持力,处于二力平衡;但由力学牛顿运动定律可知,水平方向有向右的静摩擦力,其大小f=ma,受力如图所示。 ③此时,竖直方向只受重力和支持力,处于二力平衡;但水平方向有向左的静摩擦力,其大小f=ma,如图所示。 例题2.如图所示,一质量为m的物体放在斜角为 传送带上随着传送带一道运动。试求在下列情景下, 物体受到的摩擦力。①随传送带一道匀速运动,②随传 送带一道向上以加速度大小a匀加速运动,③随传送带 一道向下以加速度大小a匀加速运动。 解析: N G

①随传送带一道匀速运动时,由于处于平衡状态,因而受力如图所示。 由物体的的平衡条件可知,此时静摩擦力沿斜面向上,大小f=mgsin α。与物块的运动方向无关 ②随传送带向上以加速度大小a 匀加速运动时,此时受力如图所示,由力学牛顿运动定律可得,f -mgsin α=ma ,此时静摩擦力f =mgsin α+ma 。 若物体随传送带一道向下以加速度a 做匀减速的情形与此相同 ③随水平传送带向下以加速度大小a 匀加速运动时,此时由于 a 与gsin α的大小关系不定,因而静摩擦力f 的大小与方向不能确定,故而受力如图所示( f 的方向未定)。 如a =gsin α,则此时f =0 如a >gsin α,则由力学牛顿运动定律可知,此时静摩擦力f 的方向沿斜面向下, 有mgsin α+f =ma ,f =ma -mgsin α 如a <gsin α,则由力学牛顿运动定律可知,此时静摩擦力f 的方向沿斜面向上, 有mgsin α-f =ma ,f =mgsin α-ma 2.当物体与传送带间相对滑动时,其滑动摩擦力的大小须根据具体情况来确定。方向则与皮带与物块之间的相对运动方向相反。 例题3.如图所示足够长的水平皮带以速度v 1匀速运行,光滑水平面上的物块以速度 v 2匀速滑向皮带,问最终物块离开皮带的速度为多少? 解析: 物块水平向左滑入皮带相对于皮带向左运动,所以受到水平向右的滑动摩擦力做加速度为g μ的匀减速直线运动到零后反向,但速度小于v 1所以相对于皮带而言还是水平向左运动受水平向右的摩擦力作用做加速度为g μ的匀加速直线运动 F a v v 2

摩擦力做功与产生热能的关系

摩擦力做功与产生热能的关系 众所周知,恒力做功的公式为W=F.Scosθ, 但当做功的力涉及到摩擦力时,往往会使问题变的复杂化. 我们知道摩擦力属于“耗散力”,做功与路径有关,如果考虑摩擦力做功的过程中与产生热能关系时,很多学生就会对之束手无策,从近几年的高考命题中,这类问题是重点也是难点问题,以下就针对摩擦力做功与产生热能的关系作一总结的分析. 1.摩擦力做功的特点与产生热能的机理. 根据,<费曼物理学讲义>中的描述:“摩擦力的起因:从原子情况来看,相互接触的两个表面是不平整的,它们有许多接触点,原子好象粘接在一起,于是,当我们拉开一个正在滑动的物体时,原子啪的一下分开,随及发生振动,过去,把这种摩擦的机理想象的很简单,表面起因只不过布满凹凸不同的形状,摩擦起因于抬高滑动体越过突起部分,但是事实不可能是这样的,因为在这种情况中不会有能量损失,而实际是要消耗动力的。动力消耗的机理是当滑动体撞击突起部分时,突起部分发生形变,接着在两个物体中产生波和原子运动,过了一会儿,产生了热。”从以上对摩擦力做功与产生热能的机理的描述,我们从微观的角度了解到摩擦生热的机理,"所以,我们对“做功”和“生热”实质的解释是:做功是指其中的某一个摩擦力对某一个物体做的功,而且一般都是以地面为参考系的,而“生热”的实质是机械能向内能转化的过程。这与一对相互作用的摩擦力所做功的代数和有关。为了说明这个问题,我们首先应该明确摩擦力做功的特点.2.摩擦力做功的特点. 我们学习的摩擦力包括动摩擦力和静摩擦力,它们的做功情况是否相同呢?下面我们就分别从各自做功的特点逐一分析。 2.1静摩擦力的功 静摩擦力虽然是在两个物体没有相对位移条件下出现的力,但这不等于静摩擦力做功一定为零。因为受到静摩擦力作用的物体依然可以相对地面或其它参考系发生位移,这个位移如果不与静摩擦力垂直,则静摩擦力必定做功,如果叠在一起的两个木块A、B,在拉力F的作用下沿着光滑水平面发生一段位移s,图一所示,则A物体受到向前的静摩擦力f0对A作正功W= f0s 图一 图二

2018高一物理摩擦力知识点总结

2018高一物理摩擦力知识点总结 查字典物理网为各位同学整理了高一物理摩擦力知识 点总结,供大家参考学习。更多内容请关注查字典物理网。 (1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一 个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。 说明:①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。 ②摩擦力具有相互性。 ⅰ滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触;B.两物体 发生形变;C.两物体发生了相对滑动;D.接触面不光滑。 ⅱ滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。 说明:①与相对运动方向相反不能等同于与运动方向相反 ②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。

ⅲ滑动摩擦力的大小:F=FN 说明:①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力。应具体分析。 ②与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。 ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。 ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。 ⅴ滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。 (2)静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。 说明:静摩擦力的作用具有相互性。 ⅰ静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光

滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势。 ⅱ静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。 说明:①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。 ②静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角。 ③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。 ⅲ静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0 说明:①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的需要取值,所以与正压力无关。 ②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm=sFN。 ⅳ效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。

高中天体物理公式总结

高中天体物理公式总结 那么物理公式中关于天体运动公式有哪些呢?下面给大家带来高中天体物理公式,希望对你有帮助。 高中天体物理公式1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r 地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}强调:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万; (2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小;(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。 高中物理易错知识点1.受力分析,往往漏“力百出对物体受力分析,是物理学中最重要、最基本的知识,分析方法有“整体法与“隔离法两种。 对物体的受力分析可以说贯穿着整个高中物理始终,如力学中的重力、弹力(推、拉、提、压)与摩擦力(静摩擦力与滑动摩擦力),电场

变力做功的计算

变力做功的计算 Prepared on 22 November 2020

变力做功的计算 公式适用于恒力功的计算,对于变力做功的计算,一般有以下几种方法。 一、微元法 对于变力做功,不能直接用进行计算,但是我们可以把运动过程分成很多小段,每一小段内可认为F是恒力,用求出每一小段内力F所做的功,然后累加起来就得到整个过程中变力所做的功。这种处理问题的方法称为微元法,这种方法具有普遍的适用性。但在高中阶段主要用于解决大小不变、方向总与运动方向相同或相反的变力的做功问题。 例1. 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1所示,已知物块的质量为m,物块与轨道间的动摩擦因数为。求此过程中摩擦力所做的功。 图1 思路点拨:由题可知,物块受的摩擦力在整个运动过程中大小不变,方向时刻变化,是变力,不能直接用求解;但是我们可以把圆周分成无数小微元段,如图2所示,每一小段可近似成直线,从而摩擦力在每一小段上的方向可认为不变,求出每一小段上摩擦力做的功,然后再累加起来,便可求得结果。 图2

正确解答:把圆轨道分成无穷多个微元段,摩擦力在每一段上可认为是恒力,则每一段上摩擦力做的功分别为, ,…,,摩擦力在一周内所做的功 。 误点警示:对于此题,若不加分析死套功的公式,误认为位移s=0,得到W=0,这是错误的。必须注意本题中的F是变力。 小结点评:对于变力做功,一般不能用功的公式直接进行计算,但有时可以根据变力的特点变通使用功的公式。如力的大小不变而方向总与运动方向相同或相反时,可用计算该力的功,但式子中的s不是物体运动的位移,而是物体运动的路程。 [发散演习] 如图3所示,某个力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向任何时刻与作用点处的切线方向保持一致。则转动半圆,这个力F做功多少 图3 答案:。 二、图象法

高中物理专题练习《摩擦力做功》

一物体以某一初速度沿糙粗斜面向上滑,达到最高点后又滑回出发点,则下列说法中正确的是( ) A .上滑过程中重力的冲量值比下滑过程中重力的冲量值小 B .上滑过程中重力做功值比下滑过程中重力做功值小 C .上滑过程中摩擦力的冲量值比下滑过程中摩擦力的冲量值大 D .上滑过程中摩擦力做功值比下滑过程中摩擦力做功值大 答案:A 来源: 题型:单选题,难度:理解 如图所示,一物块(可视为质点)以 7 m / s 的初速度从半 圆面的A 点滑下,运动到B 点时的速度大小仍为 7 m / s 。若该物块以 6 m / s 的初速度仍由A 点滑下,则运动到B 点时的速度大小 为( ) A.大于6m/s B.等于6m/s C.小于6m/s D.无法确定 答案:A 来源: 题型:单选题,难度:理解 如图,一物块以s m /1的初速度沿曲面由A 处下滑,到达较低的B 点时速度恰好也是s m /1,如果此物块以s m /2的初速度仍由A 处下滑,则它达到B 点时的速度 ( ) A 、等于s m /2 B 、小于s m /2 C 、大于s m /2 D 、以上三种情况都有可能

答案:B 来源: 题型:单选题,难度:识记 如图所示在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB / (都可看作斜面)。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙撬从插有红旗的A 点由静止出发同时沿AB 和AB / 滑下,最后都停在水平沙面BC 上.设滑沙撬 和沙面间的动摩擦因数处处相同,滑沙者保持一定 姿势坐在滑沙撬上不动。下列说法中正确的是 A.甲在B 点的速率等于乙在B / 点的速率 B.甲的滑行总路程比乙短 C.甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大 D.甲、乙停止滑行后回头看A 处的红旗时视线的仰角一定相同 答案:D 来源:2004年高考江苏 题型:单选题,难度:应用 如图6甲所示,一质量为m 的滑块以初速度v 0自固定于地面的斜面底端A 开始冲上斜面,到达某一高度后返回A ,斜面与滑块之间有摩擦,图6乙中分别表示它在斜面上运动的速度V 、加速度a 、势能E P 和机械能E 随时间的变化图线,可能正确的是 A B B / C

求变力做功的几种方法

求变力做功的几种方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

求变力做功的几种方法 功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,本文对变力做功问题进行归纳总结如下: 一、等值法 等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa计算,从而使问题变得简单。 例1、如图1,定滑轮至滑块的高度为h, 已知细绳的拉力为F牛(恒定),滑块沿水平面 由A点前进s米至B点,滑块在初、末位置时 细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A 点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的 功。 分析:设绳对物体的拉力为T,显然人对绳 的拉力F等于T。T在对物体做功的过程中大小 虽然不变,但其方向时刻在改变,因此该问题是变力做功的问题。但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下,人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功。而拉力F的大小和方向 都不变,所以F做的功可以用公式W=FScosa直接计算。由图可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为: 二、微元法 当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。 例2 、如图2所示,某力F=10牛作用于半径R=1米的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为: A 0焦耳 B 20π焦耳 C 10焦耳 D 20焦耳 分析:把圆周分成无限个小元段,每个小元段可 认为与力在同一直线上,故ΔW=FΔS,则转一周中各个 小元段做功的代数和为W=F×2πR=10×2πJ=20πJ,故 B正确。

高中物理摩擦力知识点总结

高中物理摩擦力知识点总结 1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。 2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对 运动(或相对运动趋势)。 说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。 3、摩擦力的方向: ①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。 ②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”. } 滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。 (2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。 4、摩擦力的大小: (1)静摩擦力的大小: ①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合 动力学规律求解。 ②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。 ③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。 (2)滑动摩擦力的大小: < 滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。 说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。 ②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。 ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。 5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。 说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。

高中物理摩擦力知识点归纳

高中物理摩擦力 知识点归纳 1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。 2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。 说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。 3、摩擦力的方向: ①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。 ②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。 滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。 (2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。 4、摩擦力的大小: (1)静摩擦力的大小: ①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。 ②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。 ③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。 (2)滑动摩擦力的大小: 滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。 公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。 说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。 ②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。 ③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。 5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。 说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关. 巩固练习 1.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=F F N,下列说法正确的是() A.动摩擦因数μ与摩擦力F成正比,F越大,μ越大 B.动摩擦因数μ与正压力F N成反比,F N越大,μ越小

高中物理摩擦力的知识点分析

高中物理摩擦力的知识点分析 摩擦力的概念 高中物理课本必修一的第57页有摩擦力的如下定义: 两个相互接触的物体,当他们之间有相对运动或相对运动趋势的时候,就会在其接触面上产生防碍其相对滑动的力,这种力叫做摩擦力。 广义地物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。摩擦力是我们身边 非常重要的一个力。 没有摩擦力的世界是“惨不忍睹”的:一走路就摔跟头,话鞋带无法 系紧,螺丝钉和钉子无法固定物体……当然,我们也不能认为摩擦力 都是有益的,比如工业上机械部件中轴承的摩擦和汽车气缸内的摩擦等,都是有害的。 摩擦力的产生条件 摩擦力的产生条件为:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有 相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可,两物体间有弹力 是这两物体间有摩擦力的必要条件而非充要条件。也就是说:没有弹 力就不可能有摩擦力,但有弹力不一定就一定有摩擦力。 以上虽是课本上非常重要的摩擦力概念的理解,但却不是高考物理重 点内容。高考的重点和难点在于探讨摩擦力的分类和方向的判定。从 分类来看,摩擦力能够分为滑动摩擦力和静摩擦力两种。 滑动摩擦力 摩擦力的分类中,如果发生相对滑动,则为滑动摩擦力;反之,则为 静摩擦。下面我们先来分析滑动摩擦力的大小。 滑动摩擦力的大小必须要用公式f=μN来计算。 (1)在接触力中,必须先分析两个物体间弹力N,再分析摩擦力的大小。

(2)有滑动摩擦力的时候才能用公式f=μN,其中的N表示物体间的压力大小,不一定等于物体重力G。只有在水平面上N才有可能与重力mg一致。 静摩擦力 两者之间只有运动趋势,而没有相对运动情况的摩擦力称之为静摩擦力。 (1)必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律f=μN计算。严格来说,其值略大于滑动摩擦力。但在绝大多数的试题中往往给出这样的条件:静摩擦力的值等于滑动摩擦力,即fm=μN。 (2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定(“被动性质的力”),其可能的取值范围是:0< p=""> < p=""> <> 判断摩擦力是静摩擦还是滑动摩擦的讨论 很多时候,对于一道涉及摩擦力的综合力学题来说,我们无法根据题意立刻判断出是静摩擦还是滑动摩擦。 这个时候,解题的第一步就是判定摩擦力的性质。这个步走不好,后面无法实行。 首先假设是静摩擦,两者是整体,求整体的加速度。在用单独一个物体(往往是分析仅受摩擦力的物体)的静摩擦力(这个时候往往题目告知是滑动摩擦力),是否能够提供此加速度。 1,如果能够,假设成立,两者之间是静摩擦力。 2,如果假设不成立,则必然是滑动摩擦力。 这是高一上学期讲得知识,希望大家不要认为我上面的分析是废话。作者非常负责人地告诉你,很多时候高三的孩子在这里复习的时候都有问题。

考物理复习二轮专题《求变力做功的几种方法》.doc

考物理复习二轮专题《求变力做功的几种方法》 一、知识讲解 功的计算在中学物理中占有十分重要的地位, 中学阶段所学的功的计算公式 W=FScosa 只能用于恒力做功情况, 对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用, 当 F 为变力时, 用 动能定理 W= E k 或功能关系求功,高中阶段往往考虑用这种方法求功。这种方法的依据是: 做功的过程就是能量转化的过程, 功是能的转化的量度。 如果知道某一过程中能量转化的数 值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。 下面是对这种方法的归纳与总结下面对变力 做功问题进行归纳总结如下: 1、等值法 等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以通过计算该恒力的功,求出该变力的功。 而恒力做功又可以用 W=FScosa 计算,从而 使问题变得简单。 例 1、如图,定滑轮至滑块的高度为 h ,已知细绳的拉力为 F (恒定),滑块沿水平面由 A 点前进 S 至 B 点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角 分别为α和β。求滑块由 A 点运动到 B 点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。 分析与解:设绳对物体的拉力为T ,显然人对 绳的拉力 F 等于 T 。T 在对物体做功的过程中大小虽然不变,但其方向时刻在改变,因此该 问题是变力做功的问题。 但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下, 人对绳做 的功就等于绳的拉力对物体做的功。 而拉力 F 的大小和方向都不变, 所以 F 做的功可以用公 式 W=FScosa 直接计算。 由图 1 可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中 , 拉力 F 的作 用点的位移大小为: S S 1 h h S 2 sin sin W T W F F . S Fh ( 1 1 ) sin sin 2、微元法 当物体在变力的作用下作曲线运动时, 若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角 不变, 且力与位移的方向同步变化, 可用微元法将曲线分成无限个小元段, 每一小元段可认 为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。 例 2 、如图所示,某力 F=10N 作用于半径 R=1m 的转盘的边缘上,力 F 的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一 致,则转动一周这个力 F 做的总功应为: A 、 0J B 、 20π J C 、10J D 、20J. 分析与解:把圆周分成无限个小元段,每个小元段可认为 与力在同一直线上,故 W=F S ,则转一周中各个小元段做功的代数和为 W=F × 2π R=10× 2 π J=20 π J ,故 B 正确。 3、平均力法

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