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1頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖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(shí)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(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中，繩的拉力對(duì)滑塊所做的功。

適用力的大小不變第2頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例題分析析：由于繩對(duì)滑塊的拉力方向不斷變化是一個(gè)變力不能直接用功的公式計(jì)算，但在不計(jì)滑輪與繩的摩擦?xí)r繩對(duì)滑塊做的功等于人對(duì)繩做的功，故有：第3頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三微元法例２、如圖，某人用力F轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)一周過(guò)程中該力所做的功適用力的大小不變第4頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例題分析

析：此題學(xué)生易忽視力F是一變力而盲目套用功的計(jì)算公式而得到功等于零的錯(cuò)誤結(jié)果。由于力的大小不變而方向時(shí)刻改變，我們可以將圓弧無(wú)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(zhǎng)也可以看作直線長(zhǎng)，因此，力F在整個(gè)過(guò)程中做的功等于力F在各小段位移過(guò)程中做功的代數(shù)和，故有：第5頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平均力法

如果力的方向不變，力的大小隨位移按線性規(guī)律變化時(shí)，即力滿足Ｆ＝ｋｓ＋ｂ的形式時(shí)，我們可用平均力替代這個(gè)變力而恒力做功的公式計(jì)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(dòng)，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(shí)，求牽引力對(duì)汽車做了多少功？第6頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例題分析析：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(lái)計(jì)算.第7頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三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(lái)求此變力做的功，因此F-x圖象也叫示功圖第8頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三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(dòng)（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(dòng)到x0的過(guò)程中拉力F做的功為（）第9頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三例５、長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)，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10頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、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(duì)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(gè)條形磁鐵去設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn)嗎？做正功做正功第11頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、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(duì)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(gè)條形磁鐵去設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn)嗎？做負(fù)功做負(fù)功第12頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、作用力與反作用力一個(gè)做正功，一個(gè)做負(fù)功NSXF1FX1你可以用兩個(gè)條形磁鐵去設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn)嗎？NSv做負(fù)功做正功第13頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、作用力與反作用力一個(gè)做功，一個(gè)不做功NSvNSNSNS你可以用兩個(gè)條形磁鐵去設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)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14頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5、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(méi)有發(fā)生位移，那么這對(duì)作用力與反作用力均不做功。第15頁(yè)，共17頁(yè)，2023年，2月20日，星期三小結(jié)：一對(duì)相互作用力做功特點(diǎn)1、一對(duì)相互作用力可以同時(shí)做正功，2、一對(duì)相互作用力也可以同時(shí)做負(fù)功，3、一對(duì)相互作用力也可以一個(gè)做正功，一個(gè)做負(fù)功，4、一對(duì)相互作用力也可以一個(gè)做正功，一個(gè)不做功，5、一對(duì)相互作用力也可以一個(gè)