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高中阶段求变力做功
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在高中阶段求变力做功问题,既是学生学习和掌握的难点,也是教师教学的难点,笔者对此作了一些探讨,总结出以下几种方法. 一、 运用功的公式求变力做功 例1、 某人利用如图所示的装置,用100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点。已知 α1=30°,α2=37°,h=1.5m,不计滑轮质量及绳与滑轮的摩擦,求绳的拉力对物体所做的功。 解析:绳对物体拉力大小和方向不断变化,但由于不计绳和滑轮的质量和摩擦,故恒力F做的功和绳的拉力对物体做功相等,可利用“等效法”来求变力做功。 由几何关系,绳的端点的位移为: S=h/sin30°-h/sin37°=2h-5h/3 =0.5m 从A到B的过程中 W=F S=100×0.5J =50J 所以绳的拉力对物体做功为50J 例2、 如图所示,质量为m的质点在力F的作用下沿半径为R的圆运动一周。若F的大小不变,方向始终与圆相切(与速度方向相同),则该质点在运动一周的过程中,F做的功W=? 解析:质点在沿圆弧运动一周的过程中,F的方向时刻与速度方向相同,F做功并不为零,可利用“微元法”,将圆弧分割成许多极度短的
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