0  446529  446537  446543  446547  446553  446555  446559  446565  446567  446573  446579  446583  446585  446589  446595  446597  446603  446607  446609  446613  446615  446619  446621  446623  446624  446625  446627  446628  446629  446631  446633  446637  446639  446643  446645  446649  446655  446657  446663  446667  446669  446673  446679  446685  446687  446693  446697  446699  446705  446709  446715  446723  447090 

5.一对滑动摩擦力所做功的代数和的绝对值等于摩擦所产生的内能,即

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4.除重力(和弹簧弹力)以外的力对物体所做的功,等于物体机械能的增量, 

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3.电场力做功等于电势能的减少。

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2.弹簧弹力做功等于弹性势能的减少。

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1.重力做功等于重力势能的减少,即

例7.如图5所示,链条的总长度为L,总质量为m,开始时链条有L在光滑水平桌面上,而L长度垂在光滑桌边外.若要把链条的悬挂部分拉回桌面,则至少要克服重力做功_______J

解析:把链条的悬挂部分拉回桌面,则至少要克服重力做功

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5.电场力做功:可用公式直接计算,既适用于匀强电场的恒力做功,也适用于非匀强电场的变力做功。

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3.恒定功率做功:

 如功率恒定时,用公式等效替代变力功,是计算变力功的常见方法。 例5.输出功率保持10kW的起重机起吊质量为500kg的静止重物,当重物升高到2m时,速度达到最大,若g取10m/s,则此过程所用时间为多少? 解析:由P=Fv知:起重机的输出功率恒定时,物体速度增大的同时它所提供的拉力是减小的。所以货物速度V最大时F=mg,故 P=mgv  得v=P/mg=2m/s  从起吊到重物速度达到最大的过程中,只有起重机的拉力和重力对物体做功,拉力为变力,其功率恒定,故拉力功可由W=Pt替代,根据动能定理  Pt-mgh=mv2/2得:t=1.1s  4.恒定压强做功:

对液体、气体做功,若压强恒定,可用公式直接计算

例6.人的心脏每跳一次大约输送8×10-5 m3的血液,正常人血压(可看做心脏输送血液的压强)的平均值为1.5×104 Pa,心跳约每分钟70次.据此估测心脏工作的平均功率约为_____W.

解析:心跳一次,心脏做功=1.5×104×8×10-5J=1.2J

    则每分钟心脏做功W总=1.2×70=84J

心脏工作的平均功率约为

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2.3转换为平均作用力求功  如作用于物体的力是变力,且该力随物体位移呈线性变化,则可以求出该变力的平均作用力,由求功,相当于计算恒力功。

例4.用质量为5kg的均匀铁索从10m深的井中吊起一质量为20kg的物体,在这个过程中人至少要做多少功?(g取10m/s)  解析:由于拉吊的过程中,铁索的长度逐渐缩短,而其重力不能忽略不计,故人的最小拉力(物体匀速上升时的拉力)也在逐渐减小。由题意可知,该拉力大小与铁索缩短的长度之间的关系为线性关系。

开始拉铁索时,拉力F1=Mg+mg=250N

铁索全部拉完时,拉力F2=Mg=200N

所以人拉力平均值为F=(F1+F2)/2=225N,

力的作用点的位移为10m,

则人拉力做功的最小值W=FS=225×10J=2250J?

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2.2过程转换:物体做曲线运动时的变力功问题,可用微元法将曲线化为直线,把变力功问题转化为恒力做功问题。 例3. 如图4所示,磨杆长为L,在杆端施以与杆垂直且大小不变的力F。求杆绕轴转动一周,力F做的功。

解析:磨杆绕轴一周,力的方向始终在变,不能直接用W=FScosα计算。将圆周分成无限个小段,在每一小段弧长可以认为等于对应的弦,且力F的方向不变,可求得元功△W=F·△S,再累加求得杠转一周力F做功W=F·2πL。

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2.1对象转换:将变力做功转换为恒力做功,即可应用公式W=FS·cosα求解

例2. 如图3所示,一个人用恒力F=80牛拉绳子的C端,绳子跨过光滑的定滑轮将一个静止的物体由位置A拉到位置B,图中H=2.0m,求此过程中拉力对物体做的功。

解析: 物体在运动过程中,绳作用在物体上的拉力方向不断变化,属变力做功的问题。如果把力F的作用点C作为做功对象,求绳子拉物体的变力之功便转化为求人拉绳子的恒力之功。

物体由A运动到B的过程中,绳C端位移为:

S=H(1/sin30°-1/sin53°)=1.5m。

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同步练习册答案