變力做功和相互作用力做功

關(guān)于變力做功和相互作用力做功第一頁，共十七頁，2022年，8月28日圖3一、變力做功的處理方法轉(zhuǎn)換法例１、定滑輪至滑塊的高度為H，已知細(xì)繩的拉力大小為F（恒定），滑塊沿水平面由A點(diǎn)前進(jìn)s至B點(diǎn)，滑塊在初、末位置時細(xì)繩與水平方向夾角分別為和β。求滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中，繩的拉力對滑塊所做的功。

適用力的大小不變第二頁，共十七頁，2022年，8月28日例題分析析：由于繩對滑塊的拉力方向不斷變化是一個變力不能直接用功的公式計算，但在不計滑輪與繩的摩擦?xí)r繩對滑塊做的功等于人對繩做的功，故有：第三頁，共十七頁，2022年，8月28日微元法例２、如圖，某人用力F轉(zhuǎn)動一半徑為R的轉(zhuǎn)盤，力F的大小保持不變，方向始終與力的作用點(diǎn)的切線方向一致，求使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一周過程中該力所做的功適用力的大小不變第四頁，共十七頁，2022年，8月28日例題分析

析：此題學(xué)生易忽視力F是一變力而盲目套用功的計算公式而得到功等于零的錯誤結(jié)果。由于力的大小不變而方向時刻改變，我們可以將圓弧無限分割成n小段分別為，在每一小段位移中力F可以看作恒力，而弧長也可以看作直線長，因此，力F在整個過程中做的功等于力F在各小段位移過程中做功的代數(shù)和，故有：第五頁，共十七頁，2022年，8月28日平均力法

如果力的方向不變，力的大小隨位移按線性規(guī)律變化時，即力滿足Ｆ＝ｋｓ＋ｂ的形式時，我們可用平均力替代這個變力而恒力做功的公式計算。適用力的方向不變例３、一輛汽車質(zhì)量為kg，從靜止開始運(yùn)動，其阻力為車重的0.05倍。其牽引力的大小與車前進(jìn)的距離是線性關(guān)系且，其中是車所受阻力，當(dāng)該車前進(jìn)100m時，求牽引力對汽車做了多少功？第六頁，共十七頁，2022年，8月28日例題分析析：由題意可知力的大小隨位移按線性規(guī)律變化，故此變力做功可用平均力做功來計算.第七頁，共十七頁，2022年，8月28日圖象法適用各種變力做功

假如我們已知F-x圖象或根據(jù)題意能夠作出F-x圖象（用縱坐標(biāo)表示作用在物體上的力F，橫坐標(biāo)表示物體在力的方向上的位移S），我們就可以利用“面積法”來求此變力做的功，因此F-x圖象也叫示功圖第八頁，共十七頁，2022年，8月28日Fxx0OFmxFOx0圖2－甲圖2乙A0BCD

C例４、靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點(diǎn)處的小物塊，在水平拉力F作用下，沿x軸方向運(yùn)動（如圖2甲所示），拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系（如圖乙所示），圖線為半圓．則小物塊運(yùn)動到x0的過程中拉力F做的功為（）第九頁，共十七頁，2022年，8月28日例５、長度為，質(zhì)量為m的均勻繩，一段置于水平的光滑面上，另一桌段垂于桌面下，長為a，求從繩開始下滑到繩全部離開桌面，重力所做的功。

析：開始使繩下滑的力是a段繩所受的重力，此后下垂的繩逐漸變長，使繩下滑的力也逐漸增大，設(shè)下滑的位移為x，由題意可知：即力隨位移按線性規(guī)律變化，可作出F—x圖象用“面積法”求此重力做的功。第十頁，共十七頁，2022年，8月28日1、作用力與反作用力均做正功

二、作用力與反作用力做功如果作用力與反作用力的作用點(diǎn)所發(fā)生的位移與對應(yīng)的力的夾角α＜π/2，那么作用力與反作用力就做正功。NSNSXF1FX1你可以用兩個條形磁鐵去設(shè)計一個實驗來驗證這個觀點(diǎn)嗎？做正功做正功第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日2、作用力與反作用力均做負(fù)功如果作用力與反作用力的作用點(diǎn)所發(fā)生的位移與對應(yīng)的力的夾角π/2＜α≤π，那么作用力與反作用力就做負(fù)功。NSNSXF1FX1你可以用兩個條形磁鐵去設(shè)計一個實驗來驗證這個觀點(diǎn)嗎？做負(fù)功做負(fù)功第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日3、作用力與反作用力一個做正功，一個做負(fù)功NSXF1FX1你可以用兩個條形磁鐵去設(shè)計一個實驗來驗證這個觀點(diǎn)嗎？NSv做負(fù)功做正功第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日4、作用力與反作用力一個做功，一個不做功NSvNSNSNS你可以用兩個條形磁鐵去設(shè)計一個實驗來驗證這個觀點(diǎn)嗎？XF1F固定固定F1FXX=0X=0不做功不做功做負(fù)功做正功第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日5、作用力與反作用力均不做功若作用力與反作用力的作用點(diǎn)在力的方向沒有發(fā)生位移，那么這對作用力與反作用力均不做功。第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日小結(jié)：一對相互作用力做功特點(diǎn)1、一對相互作用力可以同時做正功，2、一對相互作用力也可以同時做負(fù)功，3、一對相互作用力也可以一個做正功，一個做負(fù)功，4、一對相互作用力也可以一個做正功，一個不做功，5、一對相互作用力也