高中物理變力做功的解法總結(jié)

1、變力做功的解法一、 化變力為恒力求變力功變力做功直接求解時(shí)，通常都比較復(fù)雜，但若通過(guò)轉(zhuǎn)換研究的對(duì)象，有時(shí)可化為恒力做功，可以用WFlcos 求解此法常常應(yīng)用于輕繩通過(guò)定滑輪拉物體的問(wèn)題中1.如圖所示，某人用大小不變的力F拉著放在光滑水平面上的物體，開始時(shí)與物體相連接的繩與水平面間的夾角是，當(dāng)拉力F作用一段時(shí)間后，繩與水平面間的夾角為.已知圖中的高度是h，求繩的拉力FT對(duì)物體所做的功假定繩的質(zhì)量、滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計(jì)二、 用平均力求變力功在求解變力功時(shí)，若物體受到的力的方向不變，而大小隨位移是成線性變化的，即力均勻變化時(shí)，則可以認(rèn)為物體受到一大小為的恒力作用，F(xiàn)1、F2分別為物體初、末

2、態(tài)所受到的力，然后用公式Wlcos 求此力所做的功2.把長(zhǎng)為l的鐵釘釘入木板中,每打擊一次給予的能量為E0,已知釘子在木板中遇到的阻力與釘子進(jìn)入木板的深度成正比,比例系數(shù)為k.問(wèn)此釘子全部進(jìn)入木板需要打擊幾次？三、 用F­x圖象求變力功在F­x圖象中，圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移所做的功，且位于x軸上方的“面積”為正，位于x軸下方的“面積”為負(fù)，但此方法只適用于便于求圖線所圍面積的情況典例3 放在地面上的木塊與一輕彈簧相連，彈簧處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài)現(xiàn)用手水平拉彈簧，拉力的作用點(diǎn)移動(dòng)x10.2 m時(shí)，木塊開始運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)拉彈簧，木塊緩慢移動(dòng)了x20.4 m的位

3、移，其F­x圖象如圖所示，求上述過(guò)程中拉力所做的功四、 用動(dòng)能定理求變力功動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng),既適用于求恒力功也適用于求變力功.因使用動(dòng)能定理可由動(dòng)能的變化來(lái)求功,所以動(dòng)能定理是求變力功的首選.4.如圖甲所示,一質(zhì)量為m1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t0時(shí)刻開始物塊受到如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用并向右運(yùn)動(dòng),第3 s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為0,第5 s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,求:(g10 m/s2)(1)A與B間的距離;(2)水平力F在前5 s內(nèi)對(duì)物塊做的五、 利用微元法求變力功將物體的位移分割成許多

4、小段，因小段很小，每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)數(shù)多個(gè)無(wú)窮小的位移上的恒力所做元功的代數(shù)和此法在中學(xué)階段，常應(yīng)用于求解力的大小不變、方向改變的變力做功問(wèn)題5.如圖所示，半徑為R，孔徑均勻的圓形彎管水平放置，小球在管內(nèi)以足夠大的初速度在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)開始運(yùn)動(dòng)的一周內(nèi)，小球與管壁間的摩擦力大小恒為Ff，求小球在運(yùn)動(dòng)的這一周內(nèi)，克服摩擦力所做的功變力做功的解法的答案1.WTWFFlFh2.在把釘子打入木板的過(guò)程中，釘子把得到的能量用來(lái)克服阻力做功，而阻力與釘子進(jìn)入木板的深度成正比，先求出阻力的平均值，便可求得阻力做的功釘子在整個(gè)過(guò)程中受到的平均阻力為：F釘子克服阻力做的功為：WFFlkl2設(shè)全過(guò)程共打擊n次，則給予釘子的總能量：E總nE0kl2，所以n3. 由F­x圖象可知，在木塊運(yùn)動(dòng)之前，彈簧彈力隨彈簧伸長(zhǎng)量的變化是線性關(guān)系，木塊緩慢移動(dòng)時(shí)彈簧彈力不變，圖線與橫軸所圍梯形面積即為拉力所做的功，即W×(0.60.4)×40 J20 J.4. (1) A與B間的距離為xat24 m.(2) W2mgxmax24 J.5.將小球運(yùn)動(dòng)的軌跡分割成無(wú)數(shù)個(gè)小段,設(shè)每一小段的長(zhǎng)度為x,它