江蘇專用2018屆高三物理一輪復習必考部分第5章機械能及其守恒定律章末高效整合教師用書

1、1第5章機械能及其守恒定律機械能及其守恒定律物理方法|計算變力做功的五種方法方法1：利用動能定理求變力做功動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動，既適用于求恒力做功也適用于求變力做功因使用動能定理可由動能的變化來求功，所以動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)化為在無數(shù)多個無窮小的位移上的恒力所做元功的代數(shù)和此法在中學階

2、段，常應用于求解大小不變、方向改變的變力做功問題方法3：化變力為恒力求變力做功變力做功直接求解時，通常都比較復雜，但若通過轉(zhuǎn)換研究對象，有時可化為恒力做功，用W＝Flcosα求解此法常常應用于輕繩通過定滑輪拉物體的問題中方法4：利用平均力求變力做功在求解變力做功時，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，則可以認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，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，設墻壁對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進入墻壁內(nèi)的深度成正比在鐵錘擊打鐵釘?shù)谝淮螘r，能把鐵釘擊入墻壁內(nèi)1cm.問鐵錘擊打鐵釘?shù)诙螘r，能將鐵釘擊入的深度為多少？(設鐵

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?，即F＝kx，而摩擦阻力可用平均阻力來代替如圖甲所示，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|機械能守恒中的輕桿模型1模型構建：輕桿兩端(或兩處)各固定一個物體，整個系統(tǒng)一起沿斜面運動或繞某點轉(zhuǎn)動，該系統(tǒng)即為機械能守恒中的輕桿模型2輕桿模型的四個特點：(

5、1)忽略空氣阻力和各種摩擦(2)平動時兩物體線速度相等，轉(zhuǎn)動時兩物體角速度相等(3)桿對物體的作用力并不總是指向桿的方向，桿能對物體做功，單個物體機械能不守恒(4)對于桿和物體組成的系統(tǒng)，沒有外力對系統(tǒng)做功，因此系統(tǒng)的總機械能守恒3解決輕桿模型應注意的三個問題：(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)桿對物體的作用力方向不再沿著桿，故單個物體的機械能不守恒(3)桿對物體做正功，使其機械能增加，同時桿對另一物體做負功