江蘇專用2018屆高三物理一輪復(fù)習(xí)必考部分第5章機(jī)械能及其守恒定律章末高效整合教師用書

1、1第5章機(jī)械能及其守恒定律機(jī)械能及其守恒定律物理方法|計(jì)算變力做功的五種方法方法1：利用動(dòng)能定理求變力做功動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，既適用于求恒力做功也適用于求變力做功因使用動(dòng)能定理可由動(dòng)能的變化來(lái)求功，所以動(dòng)能定理是求變力做功的首選方法2：利用微元法求變力做功將物體的位移分割成許多小段，因小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)數(shù)多個(gè)無(wú)窮小的位移上的恒力所做元功的代數(shù)和此法在中學(xué)階

2、段，常應(yīng)用于求解大小不變、方向改變的變力做功問(wèn)題方法3：化變力為恒力求變力做功變力做功直接求解時(shí)，通常都比較復(fù)雜，但若通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，有時(shí)可化為恒力做功，用W＝Flcosα求解此法常常應(yīng)用于輕繩通過(guò)定滑輪拉物體的問(wèn)題中方法4：利用平均力求變力做功在求解變力做功時(shí)，若物體受到的力方向不變，而大小隨位移呈線性變化，即力均勻變化時(shí)，則可以認(rèn)為物體受到一大小為＝的恒力作用，F(xiàn)1、F2分別為物體初、末態(tài)FF1＋F22所受到的力，然后用公式W＝l

3、cosα求此力所做的功F方法5：利用Fx圖象求變力做功在Fx圖象中，圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移所做的功，且位于x軸上方的“面積”為正，位于x軸下方的“面積”為負(fù)，但此方法只適用于便于求圖線所圍面積的情況(如三角形、矩形、圓等規(guī)則的幾何圖形)用鐵錘將一鐵釘擊入墻壁，設(shè)墻壁對(duì)鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入墻壁內(nèi)的深度成正比在鐵錘擊打鐵釘?shù)谝淮螘r(shí)，能把鐵釘擊入墻壁內(nèi)1cm.問(wèn)鐵錘擊打鐵釘?shù)诙螘r(shí)，能將鐵釘擊入的深度為多少？(設(shè)鐵

4、錘每次做功相等)【規(guī)范解答】解法一：平均力法鐵錘每次做的功都用來(lái)克服摩擦阻力，但摩擦阻力不是恒力，其大小與鐵釘?shù)膿羧肷疃瘸烧龋碏＝kx，而摩擦阻力可用平均阻力來(lái)代替如圖甲所示，第一次鐵釘擊入深度為x1，平均阻力＝kx1，做功為W1＝x1＝kxF112F112213誤物理模型|機(jī)械能守恒中的輕桿模型1模型構(gòu)建：輕桿兩端(或兩處)各固定一個(gè)物體，整個(gè)系統(tǒng)一起沿斜面運(yùn)動(dòng)或繞某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，該系統(tǒng)即為機(jī)械能守恒中的輕桿模型2輕桿模型的四個(gè)特點(diǎn)：(

5、1)忽略空氣阻力和各種摩擦(2)平動(dòng)時(shí)兩物體線速度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩物體角速度相等(3)桿對(duì)物體的作用力并不總是指向桿的方向，桿能對(duì)物體做功，單個(gè)物體機(jī)械能不守恒(4)對(duì)于桿和物體組成的系統(tǒng)，沒(méi)有外力對(duì)系統(tǒng)做功，因此系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒3解決輕桿模型應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題：(1)明確輕桿轉(zhuǎn)軸的位置，從而確定兩物體的線速度是否相等(2)桿對(duì)物體的作用力方向不再沿著桿，故單個(gè)物體的機(jī)械能不守恒(3)桿對(duì)物體做正功，使其機(jī)械能增加，同時(shí)桿對(duì)另一物體做負(fù)功