"功"的计算

“功”的计算

做功是能量的转化过程,功是能量的转化量度。功的计算在功能关系问题以及在高中物理中占有十分重要的地位,也是高考中重点考查的内容。对于功的计算则没有一个“万能的公式”,在实际问题中应根据不同的情况,相应的采用不同的方法来求解,因此很多学生在处理做功的问题时常常感到困难,不知如何下手。高考复习阶段,可对“功”的计算采用立体化复习,归纳起来,有三种方法:

一、直接利用求功公式计算

1.恒力做功:可用公式W=FScosθ直接计算,其中S 为力的作用点对地面的位移,θ为力F 和位移S 之间的夹角。

例1. 一个人通过一个动滑轮用恒力拉动物体A ,已知恒力为F ,与水平地面夹角为θ,如图,不计绳子的质量和滑轮间的摩擦,当物体A 被拉着向右移动了S 时,人所做功为()

A 、FSB 、2FS

C 、FS (1+COSθ)D 、无法确定

解析:本例中求“人所做的功”即人用力F 作用在绳的端点P 所做的功。由图知,当物体A 被拉着向右移动了S 时,绳端点P 的位移S ’= ,力F 与S ’的夹角为 ,则力F 对绳端点

P 所做的功为 ,答案选D.

2. 变力做功转换为恒力做功

2.1对象转换:将变力做功转换为恒力做功,即可应用公式W=FS•cosα求解

例2. 如图3所示,一个人用恒力F=80牛拉绳子的C 端,绳子跨过光滑的定滑轮将一个静止的物体由位置A 拉到位置B ,图中H=2.0m,求此过程中拉力对物体做的功。

解析: 物体在运动过程中,绳作用在物体上的拉力方向不断变化,属变力做功的问题。如果把力F 的作用点C 作为做功对象,求绳子拉物体的变力之功便转化为求人拉绳子的恒力之功。

物体由A 运动到B 的过程中,绳C 端位移为:

S=H(1/sin30°-1/sin53°)=1.5m。

“功”的计算

做功是能量的转化过程,功是能量的转化量度。功的计算在功能关系问题以及在高中物理中占有十分重要的地位,也是高考中重点考查的内容。对于功的计算则没有一个“万能的公式”,在实际问题中应根据不同的情况,相应的采用不同的方法来求解,因此很多学生在处理做功的问题时常常感到困难,不知如何下手。高考复习阶段,可对“功”的计算采用立体化复习,归纳起来,有三种方法:

一、直接利用求功公式计算

1.恒力做功:可用公式W=FScosθ直接计算,其中S 为力的作用点对地面的位移,θ为力F 和位移S 之间的夹角。

例1. 一个人通过一个动滑轮用恒力拉动物体A ,已知恒力为F ,与水平地面夹角为θ,如图,不计绳子的质量和滑轮间的摩擦,当物体A 被拉着向右移动了S 时,人所做功为()

A 、FSB 、2FS

C 、FS (1+COSθ)D 、无法确定

解析:本例中求“人所做的功”即人用力F 作用在绳的端点P 所做的功。由图知,当物体A 被拉着向右移动了S 时,绳端点P 的位移S ’= ,力F 与S ’的夹角为 ,则力F 对绳端点

P 所做的功为 ,答案选D.

2. 变力做功转换为恒力做功

2.1对象转换:将变力做功转换为恒力做功,即可应用公式W=FS•cosα求解

例2. 如图3所示,一个人用恒力F=80牛拉绳子的C 端,绳子跨过光滑的定滑轮将一个静止的物体由位置A 拉到位置B ,图中H=2.0m,求此过程中拉力对物体做的功。

解析: 物体在运动过程中,绳作用在物体上的拉力方向不断变化,属变力做功的问题。如果把力F 的作用点C 作为做功对象,求绳子拉物体的变力之功便转化为求人拉绳子的恒力之功。

物体由A 运动到B 的过程中,绳C 端位移为:

S=H(1/sin30°-1/sin53°)=1.5m。


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