5.1功的计算策略.docVIP

活页 功的表述，“什么力做功” ·作用力的功和反作用力的功 ·分力的功和合力的功 ·合力的功等于各个力功的代数和 位移的理解 ·位移是力的作用点的位移 如图1所示，恒力F通过细绳使物体运动了l，求三种情况下力做功分别为多少？ 　　 　　W1 = Fl　　W2 = 2Fl 当α＝0时，丙情况即为乙情况了，所以乙可以看作丙的一种特殊情况。 ·位移的相对性 ·力的作用点会移动的位移 功的计算 ·α角是力的方向与位移方向的夹角 用图3表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力和位移大小都相同：F=10N，x=2mα的大小如图所示。 　　·功的正负性 当0o≤α＜90o，则有W＞0，即力对物体做正功；当90o≤α＜180o，则有W＜0，即力对物体做负功。　　力做负功 = 物体克服阻力做功 　　·变力作功 - 平均力法：这种方法只局限于两种情况，一是题目中明确指出是平均力；另一种情况是力与位移成正比（如弹簧的弹力），用算术平均值方法，用平均力求功。 如：一辆汽车质量为105kg，从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103 x + f0 ，f0Fcosα为纵坐标，以l为横坐标。 当恒力F对物体做功时，由和l为邻边构成的矩形面积即表示功的大小，如甲。 如果力不是恒力，力做功就能不用矩形表示。不过可以将位移划分为等距的小段，在每个小段中外力可近似看成恒力，所做功的大小即为该小段对应的小矩形的“面积”值，整个过程外力做功的大小就等于全体小矩形“面积”之和，如乙。 若能知道变力Fcosα与位移l的关系，如丙，整个过程中变力做的总功，即为图示的“面积”。 - 转换研究对象法：当绳的拉力作用于物体，使物体发生位移，但是拉力对于物体来说是变力，需要转换研究对象，使变力成恒力。 如：用恒力F通过光滑的定滑轮，将静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B，物体可视为质点，定滑轮距水平面高为h，物体在位置A、B时，细绳与水平面的夹角分别为α和β，求绳的拉力对物体做的功。 ∵T = F , l=Δl ∴ - 分段计算法：力从全程（全过程）考虑是变力，但就一小段分析变力可认为恒力，这一小段力的功可以用基本公式来计算，然后把所有小段的功代数相加就得到全部的功了。 如：某个力F＝10NR＝1mF的大小保持不变，但方向保持为任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为多少？ - 功率法：通过先研究功率再计算功的逆向思维方法。 如：机车在恒定功率下做变加速直线运动，牵引力做的功可以用Pt来表示。 - 能量法（功能关系） - 李老师教辅分享 –