突破 21 功的 7 种计算方法方法 1:利用定义式计算恒力做的功(1)恒力做的功: (2)合力做的功方法一:先求合力 F 合,再用 W 合=F 合lcos α 求功
方法二:先求各个力做的功 W1、W2、W3、…,再应用 W 合=W1+W2+W3+…求合力做的功
【典例 1】 (多选)如图所示,水平路面上有一辆质量为 M 的汽车,车厢中有一个质量为 m 的人正用恒力 F 向前推车厢,在车以加速度 a 向前加速行驶距离 L 的过程中,下列说法正确的是( )A.人对车的推力 F 做的功为 FLB.人对车做的功为 maLC.车对人的作用力大小为 maD.车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L【答案】 AD 方法 2:利用动能定理求变力做的功动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力做功,也适用于求变力做功
因使用动能定理可由动能的变化来求功,所以动能定理是求变力做功的首选
W=mv-mv【典例 2】如图,一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为 m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下,滑到最低点 Q 时,对轨道的正压力为 2mg,重力加速度大小为 g
质点自 P 滑到 Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A
mgR【答案】 C方法 3:化变力为恒力求变力做的功变力做功一般难以直接求解,但若通过转换研究的对象,有时可化为恒力做功,用 W=Flcos α 求解
此法常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中
当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积
如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等
【典例 3】如图所示,在光滑的水平面上,物块在恒力 F=100 N 作用下从 A 点运动到 B 点,不计滑轮的大小,不计绳、滑轮的质量及绳与滑轮间的摩擦,H=2
4 m,α=37°,β=