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    变力做功 大小或方向变化的力所做的功.一般不能用功的公式W=Fscosα去求解．需变换思维方式.独辟蹊径求解. (1)用功率定义式求解 将功率的定义式P=W/t变形.得W=Pt.在求解交通工具牵引力做功问题时经常用到此公式. 例 质量为m的汽车在平直公路上以初速度v0开始匀加速行驶.经时间t前进距离s后.速度达最大值vm.设在这段过程中发动机的功率恒为P.汽车所受阻力恒为f.则在这段时间内发动机所做的功为: A.Pt B.fvMt C.fs+mvm2/2 D.mvm2/2-mv02/2+fs (2)用动能定理求解变力做功 求解某个变力所做的功.可以利用动能定理.通过动能改变量和其余力做功情况来确定. 例 如图所示.把一小球系在轻绳的一端.轻绳的另一端穿过光滑木板的小孔.且受到竖直向下的拉力作用．当拉力为F时.小球做匀速圆周运动的轨道半径为R．当拉力逐渐增至4F时.小球匀速圆周运动的轨道半径为R／2．在此过程中.拉力对小球做了多少功? 解 此题中的F是一个大小变化的力.故我们不能直接用功的公式求解拉力的功． 根据F=mv2／R.我们可分别求得前.后两个状态小球的动能.这两状态动能之差就是拉力所做的功． 由F=mv12／R 4F=mv22／0.5R 得WF=mv22／2-mv12／2=FR/2 例 如图.用F＝20N的恒力拉跨过定滑轮的细绳的一端.使质量为10kg的物体从A点由静止沿水平面运动．当它运动到B点时.速度为3m／s．设OC＝4m.BC＝3m.AC＝9.6m.求物体克服摩擦力做的功． 解 作出物体在运动过程中的受力图.其中绳的拉力T大小不变.但方向时刻改变．N随T方向的变化而变化．f随正压力N的变化而变化．因此对物体来说.存在着两个变力做功的问题．但绳拉力T做的功.在数值上应等于向下恒力F做的功．F的大小已知.F移动的距离应为OA.OB两段绳长之差． 由动能定理 WF+Wf=ΔEk 得: Wf＝-63(J) 即物体克服摩擦力做了63J耳的功． (3)用图象法求解变力做功 如果能知道变力F随位移s变化的关系.我们可以先作出F-s关系图象.并利用这个图象求变力所做的功． [例]如图.密度为ρ.边长为a的正立方体木块漂浮在水面上(水的密度为ρ0)．现用力将木块按入水中.直到木块上表面刚浸没.此过程浮力做了多少功? 解 未用力按木块时.木块处于二力平衡状态 F浮=mg 即ρ0ga2(a-h)=ρga3 并可求得:h=a(ρ0-ρ)/ρ0(h为木块在水面上的高度) 在用力按木块到木块上表面刚浸没.木块受的浮力逐渐增大.上表面刚浸没时.浮力达到最大值:F’浮=ρ0ga3 以开始位量为向下位移x的起点.浮力可表示为: F浮=ρga3+ρ0ga2x 根据这一关系式.我们可作出F浮-x图象．在此图象中.梯形OhBA所包围的“面积 即为浮力在此过程所做的功. W=(ρ0ga3+ρga3)h/2=ga3h(ρ0+ρ)/2 这里的“面积 为什么就是变力所做的功?大家可结合匀变速运动的速度图象中的“面积 表示位移来加以理解．即使F-x关系是二次函数的关系.它的图象是一条曲线.这个“面积 仍是变力在相应过程中所做的功． 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    在“探究功与速度变化的关系”实验中。
    （1）如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是（　 　）

    A．释放小车的位置等间距的变化
    B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍
    C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍
    D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放
    （2）该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是（　  　）
    A．一直增大且增量不变　　　 B．先减小后增大
    C．先增大后减小    D．先增大后均匀不变再减小
    （3）该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：
    A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
    B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．

    请回答下列问题：
    ①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；
    ②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小（选填“大于”“等于”或“小于”）。

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    在“探究功与速度变化的关系”实验中。
    （1）如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是（　 　）

    A．释放小车的位置等间距的变化
    B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍
    C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍
    D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放
    （2）该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是（　  　）
    A．一直增大且增量不变　　　 B．先减小后增大
    C．先增大后减小    D．先增大后均匀不变再减小
    （3）该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：
    A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
    B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．

    请回答下列问题：
    ①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；
    ②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小（选填“大于”“等于”或“小于”）。

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    A．（选修模块3-3）
    二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
    （1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中
    BD
    BD

    A．封闭气体对外界做正功            B．封闭气体向外界传递热量
    C．封闭气体分子的平均动能增大      D．封闭气体组成的系统的熵减小
    （2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而
    增大
    增大
    （选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力
    大于
    大于
    （选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
    （3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于
    1
    6
    π    D3，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    AB
    AB

    A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
    B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
    C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
    D． 单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
    （2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为
    0.17
    0.17
    m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过
    调制
    调制
    （选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．
    （3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
    C．（选修模块3-5）
    （1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
    CD
    CD

    A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
    B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
    C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
    D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
    （2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出
    6
    6
    种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于
    12.75
    12.75
    eV．
    （3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是
     
    2
    1
    H+
     
    3
    1
    H    →
     
    4
    2
    He+
     
    1
    0
    n    ．若
     
    2
    1
    H    和
     
    3
    1
    H    迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，
     
    2
    1
    H    、
     
    3
    1
    H    、
     
    4
    2
    He、
     
    1
    0
    n    的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后
     
    4
    2
    He的速度大小为v3，方向与
     
    2
    1
    H    的运动方向相同，求中子
     
    1
    0
    n    的速度
    （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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    精英家教网测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究功与速度变化的关系”实验中要解决的一个重要问题，为此，某同学设计了如下实验方案：
    A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将固定有定滑轮的长木板的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
    B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．
    请回答下列问题：
    （1）滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出的点的分布应该是
     
    的（选填“等间距”或“不等间距”）．
    （2）滑块在匀加速下滑过程中所受合外力的大小
     
    钩码重力的大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

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    （1）如图1，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为30°，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角α=
    60°
    60°
    ，拉力大小F=
    mg
    mg
    ．

    （2）如图2所示，物体A、B、C放在光滑水平面上用细线a b连接，力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，若在B上放一小物体D，D随B一起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上物体D后两绳中拉力的变化是Ta
    变大
    变大
    ，Tb
    变小
    变小
    ．（回答变大、变小或不变）
    （3）如图3所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根长为L的不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零，则电场强度E=
    		3
    mg
    q
    		3
    mg
    q
    ；运动过程中的最大动能EKm=
    (2-
    		3
    )mgL
    (2-
    		3
    )mgL
    ．

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