【攻略】高考物理重点突破攻略:如何搞定变力做功问题?

2019-10-17

功和功率是高考的必考内容,主要从变力做功、瞬时功率和平均功率等方面进行考查。下面小金就给大家讲一下几种变力做功的常见方法。

【例题】

如图所示,摆球质量为m,悬线长为L,把悬线拉到水平位置后释放.设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻始终恒定不变,则下列说法正确的是

A.重力做功为mgL

B.悬线的拉力做功为零

C.空气阻力做功为-mgL

D.空气阻力做功为-1/2F阻πL

【思路点拨】

分析此题的时候需要考虑以下几个方面的问题:(1)重力做功与什么有关?(2)当力与物体运动方向垂直的时候,该力是否对物体做功?(3)空气阻力做功有什么特点?

【解析】

摆球下落过程中,重力做功为mgL,选项A正确;悬线的拉力始终与速度的方向垂直,故拉力做功为零,选项B正确;空气阻力大小不变,方向始终与摆球运动方向相反,故做功为-1/2F阻πL,选项C错误,D正确。

【易错提醒】

此题最容易出现的错误是在计算空气阻力做功的时候,看到空气阻力的大小不变,就直接计算出小球的位移,然后用功的定义式进行计算.殊不知,我们说的恒力做功,一定是力的大小、方向均不变的情况。

【方法总结】

求解变力做功的几种常见方法

1.微元法求解变力做功

将物体的位移分割成许多小段,每一小段上的力可视为恒力,然后求功的代数和。此法常用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。

2.利用平均力求变力做功。

若物体受到的力方向不变,而大小随位移均匀变化时,则可以认为物体受到一大小为F=F1+F2/2的恒力作用,再求此变力做的功。

3.利用F-x图像求解变力做功。

在F-x图像中,图线与x轴所围成的“面积”的代数和就表示力F在这段位移内所做的功,此方法只适用于便于求图线所围面积的情况。

4.利用动能定理求变力做功。

利用公式W=Fscos θ不易直接求功时,尤其对于曲线运动或变力做功问题,可考虑由动能的变化来间接求功。
 

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