变力做功的特殊求法

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  【摘要】功是中学物理中的重要概念,是力对物体在空间上的积累效应,尤其是变力做功中更能体现出其空间积累的过程。公式w=Fxcosα中的F是大小和方向均不变的恒力,对变力做功一般不用该公式直接求解,但可间接求解变力功。变力做功有以下几种方法: 将变力做功转化为恒力做功, 平均力法求变力功, 用F-X图像求解, 由动能定理求解变力功等。
  【关键词】转换法;平均力法;图像法;动能定理;功能关系
  功是中学物理中的重要概念,是力对物体在空间上的积累效应,体现了力对物体的作用在空间上的累积过程,尤其是变力做功中更能体现出其空间积累的过程。公式w=Fxcosα中的F是大小和方向均不变的恒力,对变力做功一般不用该公式直接求解,但可间接求解变力功。变力做功有以下几种方法:
  1将变力做功转化为恒力做功
  1.1等值转换法:
  若某一变力做的功和某一恒力做的功相等,则可以用公式w=Fxcosα计算出该恒力做的功,也就是待求变力功的值。
  1.2微元转换法:
  当物体在变力作用下做曲线运动,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角保持不变,且力与位移方向同步变化时可将曲线分成无限个小元段,在每一个小元段上该力可认为恒力,可由公式求出各个小元段上该力的功,然后再相加即为该变力的功。
  6由功能关系求解变力功
  功是能量转化的量度,做多少功就表示有多少能量发生转化。由此对于变力所做的功可以通过对物理过程的分析,从功能关系和能量转化角度来求解。
  例7质量为M的物体以速度V0竖直向上抛出,物体落回抛出点的速度大小为34V0,求此过程中物体克服空气阻力所做的功。
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