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高中物理复习
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机械能及其守恒定律
功与功率
功
•定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,这个
力就对物体做了功。功是力对空间的积累效应。
•两要素:力和沿力的方向发生的位移。
•说明:有力而不做功有两种情况:一是位移为零,二是位移(或速度)方向与力
的方向垂直。
功
•计算式:W=Flcosθ。
•说明:
•F是恒力,l是力的作用点的位移,是物体对地的位移,θ是F方向与位移l方向的夹
角,功与物体的运动状态等因素无关。单位是焦耳,符号J。
•功是标量,只有大小没有方向,因此合外力的功等于其各力做功的代数和。
功
•功的正负
•力对物体做正功还是负功,由F与l方向间的夹角大小来决定:
•0°≤90°0力对物体做正功
=90°=0力对物体不做功
90°≤180°0力对物体做负功(物体克服力做功)
•功的符号不表示大小,正号表示动力对物体做功,符号表示阻力对物体做功,即
符号反映了做功的力的效果,与大小无关。
功
•计算方法——恒力做功:
•①W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移l·cosθ。
•②W等于力F在位移l方向上的分力F·cosθ乘以物体的位移l。
功
•计算方法——总功的计算:
•①由力的合成与分解法或根据牛顿第二定律求出合力F合,然后由W=F合lcosθ计算。
•②由W=Flcosθ计算各个力对物体所做的功W,W,…,W,然后将各个外力所做
12n
的功求代数和,即W=W+W+…+W。
合12n
•合外力对物体所做的功等于各个外力对物体做功的代数和。
功
•计算方法——变力做功:
•W=Flcosθ只能用来计算恒力的功,若F是变力,求变力的功只有通过将变力转化为
恒力,再用W=Flcosθ计算。
•有两类不同的力:一类是与势能相关联的力,比如重力、弹簧的弹力等,它们的
功与路径无关,只与位移有关(或者说只与始末点的位置有关)。另一类是滑动
摩擦力、空气阻力等,在曲线运动或往返运动时,这类力的功等于力和路程(不
是位移)的乘积。
功
•计算方法——变力做功:
•求出变力F对位移的平均力来计算,当变力F是位移l的线性函数时,平均力=
+
12
。
2
•作出变力F随位移l变化的图象,图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功。
•当某力做功的功率P一定时,该力在时间t内做的功可由W=Pt求出。
•根据功能关系求解。
变力做功的求法
•等值法
•若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以通过计算该恒力的功,求出该变力
的功。而恒力做功又可以用W=Flcosθ计算,从而使问题变得简单。
变力做功的求法
•图象法
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