几种力做功的特点及求解方法
2012-04-29徐君生
新高考·高一物理 2012年4期
关键词:方法
徐君生
功是物理学中一个非常重要的物理量,它是解决物理问题三大途径之一——动能定理方程中的关键物理量,同时也是解答物理习题重要方法之一——功能原理中至关重要的物理量. 因此能正确把握物体受到的各个力做功的特点及大小的求解方法就显得至关重要. 本文试就结合具体事例给同学们总结一下已学过的几种力做功的特点,为机械能守恒定律这一章内容的学习打下坚实的基础.
■ 1. 恒力做功
如果F是恒力,则求解恒力做功的基本方法是应用功的公式计算. 对功的计算式W=Fxcosα的使用,除知道F必须是恒力外,还应知道x的含义,公式中的x为力的作用点对地的位移. 对x的理解着重在三点:一是x是位移,位移的大小只与始末位置有关,所以恒力做功的特点是与移动的路径无关,只与始末位置有关,其典型代表就是重力;二是x为对地位移,一定是以地面为参考系而非相对位移;三是x是力的作用点对地位移而不是物体对地位移,这两个位移在绝大多数情况下没有区别,但如果力通过动滑轮施加到物体上,则这两个位移就完全不一样了,请看例1.
■ 例1一恒力F通过一动滑轮拉物体,沿光滑水平面前进了距离s. 在运动过程中,F与水平方向保持θ角不变,求该过程中拉力所做的功.
■ 解析此题最容易得出的答案是WF=Fxcosθ,错误的原因就是没有正确理解公式中x的含义,正确答案应该是:设在绳上打一个结,见图2中的A点,力的作用点位移应该是……
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