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求变力做功的几种方法
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功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式w=fscosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,本文对变力做功问题进行归纳总结如下: 一、等值法 等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用w=fscosa计算,从而使问题变得简单。 例1、如图1,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为f牛(恒定),滑块沿水平面由a点前进s米至b点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由a点运动到b点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。 分析:设绳对物体的拉力为t,显然人对绳 的拉力f等于t。t在对物体做功的过程中大小 虽然不变,但其方向时刻在改变,因此该问题是 变力做功的问题。但是在滑轮的质量以及滑轮与 绳间的摩擦不计的情况下,人对绳做的功就等于 绳的拉力对物体做的功。而拉力f的大小和方向 都不变,所以f做的功可以用公式w=fscosa直接计算。由图可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力f的作用点的位移大小为:
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