【正文】
然狀態(tài),用水平力 F 緩慢拉木塊,使木塊前進(jìn) l ,求這一過(guò)程中拉力對(duì)木塊做了多少功. 圖 3 答案 解法一 緩慢拉動(dòng)木塊,可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài),故拉力大小等于彈力大小,即 F = ks . 因該力與位移成正比,故可用平均力 F =ks2求功. 當(dāng) s = l 時(shí), W = F 檢測(cè)區(qū) [ 要點(diǎn)提煉 ] 1 .分段法 ( 或微元法 ) :滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力等力的大小不變,力的方向時(shí)刻與速度反向 ( 或同向 ) ,物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) WF= Fs 路程. 2 .平均值法:力 F 是變力時(shí),可求出力 F 的平均值,再利用公式 W = F 檢測(cè)區(qū) 例 1 如圖 5 所示,一個(gè)人用與水平方向成 60176。 檢測(cè)區(qū) ( 2) 摩擦力 f 對(duì)木箱所做的功為 W 2 = fs c os 18 0176。 探究區(qū) 自我 儲(chǔ)備區(qū) 學(xué)習(xí) 檢測(cè)區(qū) 3 .如圖所示,力 F 大小相等,物體沿水平面運(yùn)動(dòng)的位移 s 也相同,下列哪種情況 F 做功最少 ( ) D 解析 四種情況下, F 、 s 都相同,由公式 W = Fs c os α 可知,c os α 越小,力 F 做的功越少, D 中 c os α 最小,故選 D. 本學(xué)案欄目開關(guān) 知識(shí) 儲(chǔ)備區(qū) 學(xué)習(xí) = J= 480 J 乙對(duì)車做的功 W 2 = F 2 s c os ( 90176。 探究區(qū) 自我 檢測(cè)區(qū) 例 3 以一定的速度豎直向上拋出一個(gè)小球,小球上升的最大高度為 h ,空氣的阻力大小恒為 F ,則從拋出至落回出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中,空氣阻力對(duì)小球做的功為 ( ) A . 0 B .- Fh C .- 2 Fh D .- 4 Fh C 解析 從全過(guò)程看,空氣的阻力為變力,但將整個(gè)過(guò)程分為兩個(gè)階段:上升階段和下落階段,小球在每個(gè)階段受到的阻力都為恒力,且總是跟小球運(yùn)動(dòng)的方向相反,所以空氣阻力對(duì)小球總是做負(fù)功.全過(guò)程空氣阻力對(duì)小球做的功等于兩個(gè)階段所做功的代數(shù)和,即 W = W 上 + W 下 = ( - Fh ) + ( - Fh ) =- 2 Fh . 空氣阻力、摩擦阻力是一種特殊的力,在計(jì)算這種力做的功時(shí),不可簡(jiǎn)單地套用功的計(jì)算公式 W = Fs c os α ,得出 W = 0 的錯(cuò)誤結(jié)論.從上面的正確結(jié)果可以看出:空氣阻力做的功在數(shù)值上等于阻力與全過(guò)程中小球路程的乘積.故選 C. 本學(xué)案欄目開關(guān) 知識(shí) 儲(chǔ)備區(qū) 學(xué)習(xí) 檢測(cè)區(qū) 解析 如圖所示,木箱受到重力、支持力、拉力和 摩擦力的作用.其中重力和支持力的方向與位移的 方向垂直,所以只有拉力和摩擦力對(duì)木箱做功.由 于木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以摩擦力跟拉力在水平 方向上的分力大小相等,方向相反,拉力做正功,摩擦力做 負(fù)功. 根據(jù) W = Fs c os α 可得 ( 1) 拉力對(duì)木箱所做的功為 W1= Fs c os 60176。 探究區(qū) 自我 檢測(cè)區(qū) 解法二 畫出力 F 隨位移 s 的變化圖像. 當(dāng)位移為