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1、難點4變力做功與能量轉化功是中學物理中的重要概念，它體現了力對物體的作用在空間上的累積過程.在考綱中屬B級.對功尤其是變力做功是近年考查熱點，亦是考生應考的難點.●難點磁場1.（★★★★）（1999年全國）一物體靜止在升降機的地板上，在升降機加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于A.物體勢能的增加量B.物體動能的增加量C.物體動能的增加量加上物體勢能的增加量D.物體動能的增加量加上克服重力所做的功圖4-2圖4-12.（★★★★）一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質量為m的物體，如圖4-1所示.繩的P端拴在
2、車后的掛鉤上.設繩的總長不變，繩的質量、定滑輪的質量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計.開始時，車在A點，左右兩側繩都已繃緊并且是豎直的，左側繩長為H.提升時，車向左加速運動，沿水平方向從A經過B駛向C.設A到B的距離也為H，車過B點時速度為vB.求車由A移到B的過程中，繩Q端的拉力對物體做的功是多少？3.（★★★★★）如圖4-2所示，若在湖水里固定一細長圓管，管內有一活塞，它的下端位于水面上，活塞的底面積S=1cm2，質量不計.大氣壓強p0=1.0×105Pa.現把活塞緩慢地提高H=15m，則拉力對活塞做的功為______
3、_J.（g=10m/s2）●案例探究［例1］（★★★★）用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設木塊對鐵釘的阻力與鐵釘進入木塊內的深度成正比.在鐵錘擊第一次時，能把鐵釘擊入木塊內1cm.問擊第二次時，能擊入多少深度？（設鐵錘每次做功相等）命題意圖：考查對功概念的理解能力及理論聯系實際抽象建立模型的能力.B級要求.錯解分析：（1）不能據阻力與深度成正比這一特點，將變力求功轉化為求平均阻力的功，進行等效替代.（2）不能類比遷移，采用類似據勻變速直線速度-時間圖象求位移的方式，根據F-x圖象求功.解題方法與技巧：解法一：（平均力法）圖4-3
4、鐵錘每次做功都用來克服鐵釘阻力做的功，但摩擦阻力不是恒力，其大小與深度成正比，F=-f=kx,可用平均阻力來代替.如圖4-3，第一次擊入深度為x1,平均阻力=kx1,做功為W1=x1=kx12.第二次擊入深度為x1到x2,平均阻力=k（x2+x1）,位移為x2-x1,做功為W2=（x2-x1）=k（x22-x12）.兩次做功相等：W1=W2.解后有：x2=x1=1.41cm,Δx=x2-x1=0.41cm.圖4-4解法二：（圖象法）因為阻力F=kx,以F為縱坐標，F方向上的位移x為橫坐標，作出F-x圖象（圖4-4）.曲線
5、上面積的值等于F對鐵釘做的功.由于兩次做功相等，故有：S1=S2（面積），即：kx12=k（x2+x1）（x2-x1）,圖4-5所以Δx=x2-x1=0.41cm［例2］（★★★★★）如圖4-5所示，置于水平面的平行金屬導軌不光滑，導軌一端連接電阻R，其他電阻不計，垂直于導軌平面有一勻強磁場，磁感應強度為B，當一質量為m的金屬棒ab在水平恒力F作用下由靜止向右滑動時A.外力F對ab棒做的功等于電路中產生的電能B.只有在棒ab做勻速運動時，外力F做的功才等于電路中產生的電能C.無論棒ab做何運動，它克服安培力做的功一定等于
6、電路中產生的電能D.棒ab勻速運動的速度越大，機械能轉化為電能的效率越高命題意圖：考查考生理解能力、分析綜合及推理能力.B級要求.錯解分析：對整個物理情景理解不透，對整個物理過程中能量的轉化及傳遞途徑理解不透.解題方法與技巧：（能量守恒法）在導體棒的運動過程中外力做的功，用來克服由于發(fā)生電磁感應而產生的感應電流的安培力的那一部分轉化為電能，又因為有摩擦，還需克服摩擦力做功，轉化成內能.所以A、B錯，C對；又當勻速運動時，由能量轉化的觀點，可知η=v,B、l、F、R一定，所以η∝v,即v越大η越大，D對.故CD正確.●錦囊
7、妙計變力做功的求解方法對于變力做功一般不能依定義式W=Fscosθ直接求解，但可依物理規(guī)律通過技巧的轉化間接求解.圖4-61.平均力法：如果參與做功的變力，其方向不變，而大小隨位移線性變化，則可求出平均力等效代入公式W=scosθ求解.2.圖象法：如果參與做功的變力，方向與位移方向始終一致而大小隨時變化，我們可作出該力隨位移變化的圖象.如圖4-6，那么圖線下方所圍成的面積，即為變力做的功.3.動能定理法：在某些問題中，由于力F大小或方向的變化，導致無法直接由W=Fscosθ求變力F做功的值.此時，我們可由其做功的結果——
8、動能的變化來求變力F的功：W=ΔEk.4.功能關系法：能是物體做功的本領，功是能量轉化的量度.由此，對于大小、方向都隨時變化的變力F所做的功，可以通過對物理過程的分析，從能量轉化多少的角度來求解.●殲滅難點訓練1.（★★★）一輛汽車在平直公路上從速度v0開始加速行駛，經時間t后，前進了距離s,此時恰好達到其最大速度v
