高中物理變力做功六種常用方法及例析

呂娟

【摘 要】功的計算，是高中物理學(xué)習(xí)中的重點和難點，占有十分重要的地位。但是很多學(xué)生遇到變力做功和能量轉(zhuǎn)換的問題時，對自己沒有信心，甚至放棄不做。中學(xué)階段學(xué)習(xí)的做功公式W=FScosα只適合恒力做功，對于變力做功的計算則沒有一個固定公式可用，下面對變力做功問題進(jìn)行歸納總結(jié)如下。

【關(guān)鍵詞】高中物理；變力做功；方法；例析

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1671-8437（2018）04-0054-02

1 轉(zhuǎn)換研究對象，化變力為恒力

如果某一變力的功和某一恒力的功相等，就可以轉(zhuǎn)換研究對象，通過計算該恒力的功，求解變力的功，從而使問題變得簡單。也是我們常說的“通過關(guān)聯(lián)點，將變力功轉(zhuǎn)化為恒力功?！?/p>

例1：如圖，用大小不變的力F通過滑輪拉著放在光滑水平面上的物體，開始時與物體相連的繩和水平面間的夾角為α；當(dāng)F作用一段時間后，繩與水平面的夾角是β，圖1中高度是h，求繩子拉力F對物體做的功（繩的質(zhì)量、滑輪的大小、滑輪的質(zhì)量和繩與滑輪之間的摩擦均不計）。

2 微元法

當(dāng)物體在變力的作用下作曲線運動時，若力的方向與物體運動的切線方向之間的夾角不變，且力與位移的方向同步變化，可用微元法將曲線分成無限個小元段，每一小元段可認(rèn)為恒力做功，總功即為各個小元段做功的代數(shù)和。

例2：如圖2，在水平面上，有一彎曲的槽道AB，槽道有半徑分別為和R的兩個半圓構(gòu)成，現(xiàn)用大小恒為F的拉力將，光滑小球從A點沿槽道拉至B點，若拉力F的方向時時刻刻均與……