《2020版物理新导学浙江选考大一轮精讲讲义：第五章 机械能守恒定律 本章学科素养提升 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版物理新导学浙江选考大一轮精讲讲义：第五章 机械能守恒定律 本章学科素养提升 Word版含答案.pdf（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、(1)用动能定理求变力做功 动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功，也适用于求变力做 功因使用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定理是求变力做功的首选 (2)利用微元法求变力做功 将物体的位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力， 这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做“元功”的代数和此法在 中学阶段常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题 (3)化变力为恒力求变力做功 变力做功直接求解时，通常都比较复杂，但若通过转换研究对象，有时可化为恒力做功，可 以用 WFlcos 求解此法常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题
2、中 例 1 如图 1 所示，一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形容器中(容器固定)由静止开始 自边缘上的 A 点滑下，到达最低点 B 时，它对容器的正压力为 FN.重力加速度为 g，则质点 自 A 滑到 B 的过程中，摩擦力对其所做的功为( ) 图 1 A. R(FN3mg) B. R(2mgFN) 1 2 1 2 C. R(FNmg) D. R(FN2mg) 1 2 1 2 答案 A 解析 质点在 B 点，由牛顿第二定律，有：FNmgm，由牛顿第三定律有 FNFN， v2 R 质点在B点的动能为EkB mv2 (FNmg)R.质点自A滑到B的过程中，由动能定理 ： mgRWf 1 2
3、1 2 EkB0，解得：Wf R(FN3mg)，故 A 正确，B、C、D 错误 1 2 规律总结 利用公式 WFlcos 不容易直接求功时，可考虑由动能的变化来间接求功，尤 其对于曲线运动或变力做功问题 例 2 如图 2 所示，在一半径为 R6 m 的圆弧形桥面的底端 A，某人把一质量为 m8 kg 的物块(可看成质点)，用大小始终为 F75 N 的拉力从底端缓慢拉到桥面顶端 B(圆弧 AB 在 一竖直平面内)， 拉力的方向始终与物块在该点的切线成 37角 整个圆弧桥面所对的圆心角 为 120，物块与桥面间的动摩擦因数为 (g 取 10 m/s2)，求这一过程中： 图 2 (1)拉力 F 做的
4、功； (2)桥面对物块的摩擦力做的功 思维导引 本题中拉力和摩擦力均为变力，不能直接用功的公式计算因为拉力 F 的大小 不变，方向时刻在变，可用微元法分析求解 ； 而对于摩擦力，由于正压力在变，所以摩擦力 大小和方向都变，可根据动能定理求解 答案 (1)376.8 J (2)136.8 J 解析 (1)将圆弧分成很多小段 l1、 l2、 ln， 拉力在每小段上做的功为 W1、 W2、 Wn， AB 因拉力 F 大小不变， 方向始终与物块在该点的切线成 37角， 所以 W1Fl1cos 37、 W2Fl2cos 37、WnFlncos 37 所以 WFW1W2WnFcos 37(l1l2ln)F
5、cos 37 2R376.8 J 1 6 (2)因为重力 G 做的功 WGmgR(1cos 60)240 J. 而因物块在拉力 F 作用下缓慢移动，动能不变，由动能定理知 WFWGWf0 所以 WfWFWG376.8 J240 J136.8 J. 规律总结 微元法解题的思想方法：将研究对象分解为很多“微元” ，或将其运动过程分 解成许多微小的“元过程”(对应的物理量微元可以分为时间微元、速度微元、位移微元、 电荷量微元等)，分析每个“元过程”遵循的物理规律，然后将每个“元过程”相关的物理 量累加求和，从而使问题得到解决 例 3 如图 3 所示， 固定的光滑竖直杆上套着一个滑块， 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 点起由静止开始上升若从 A 点上升至 B 点和从 B 点上升至 C 点的过程中拉力 F 做的功分别为 W1和 W2，图中 ABBC，则( ) 图 3 AW1W2 BW1lBC，故 W1W2，A 正确