高中物理 第四章 机械能和能源 1 功 几种求功的方法素材 教科版必修2（通用）_第1页
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文档简介

1、功 几种求功的方法1.恒力及合力做功的计算方法（1）恒力的功：直接根据公式W=FLcos计算功。（2）合力的功：先求合外力F合，再应用公式W合=F合Lcos求功，其中为合力F合与位移L的夹角。一般适用于整个过程中合力恒定不变的情况。分别求出每个力的功W1、W2、W3-再应用W合=W1+W2+W3+-求合力的功。这种方法适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况。用动能定理W=Ek或功能关系W=求功。2.变力做功的计算方法（1）用动能定理W=Ek或功能关系W=求功。即用能量的增量等效代换变力所做的功。（也可计算恒力的功）（2）用W=Pt计算一段时间内做的功，适用于功率恒定的情况，尤其是机车在恒功

2、率启动时求牵引力的功。（3）将变力做功转化为恒力做功当力的大小不变，而方向始终与运动的方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程（不是位移）的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等。当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值，再由W=FLcos计算，如弹簧的弹力做功。（4）根据力-位移（F-L）图象的物理意义计算力对物体所做的功。如图中阴影部分的面积在数值上等于力所做功的大小。图（a）表示恒力F做的功W，图（b）表示变力F做的功，（c）图中横轴上方的面积表示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等于正、负功的代数和。例1：利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m=20kg，斜面倾斜

3、角，斜面的长度h=0.5m，货物与斜面间的动摩擦因，求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功以及合外力做的功。（取g=10m/s2）【解析】斜面上的货物受到重力G、斜面支持力FN和摩擦力Ff共三个力的作用。货物位移的方向是沿斜面向下。可以用正交分解法，将货物所受的重力分解到与斜面平行的方向和与斜面垂直的方向。可以看出，三个力中重力和摩擦力对货物做功，而斜面支持力对货物没有做功。其中重力G对货物所做的功。方法一：直接运用公式： 方法二：重力分解为：沿斜面方向分力为mgsin370；垂直斜面方向分力为mgcos370。垂直斜面分力不做功，则重力所做功等于沿斜面方向分力所做的功，即。支持力FN与位移方向垂直，对货物没有做功WN=0。摩擦力Ff对货物所做的功。合外力所做的功方法一：用各力功的代数和求。方法二：物体所受合外力为，=44J。答案：60J、0J、-16J、44J例2：物体A所受的力F随位移S发生如图所示的变化，求在这一过程中，力F对物体做的功是多少？解析：首先，功w=FS,，就是曲线所围“面积”，就是6J.再者还可用物理方法来解答，把这个总过程分为三段，第一段0-3m、第二段3m-4m、第三段4m-5m、第一段因为是恒力做功为6，；第二段假设为w2，则第三段做负功为-w2.所以总功还是6J.答案：6J总结：在遇到求功的问题时

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