2018-2019学年人教版必修二 第七章 7.2破解变力功的计算 学案
2018-2019学年人教版必修二 第七章 7.2破解变力功的计算 学案第3页

  小段来研究,如图所示,当各小段的弧长Δsi足够小(Δsi→0)时,F的方向与该小段的位移方向一致,所以有:WF=F·Δs1+F·Δs2+F·Δs3+...+F·Δsi=F·2πr=2πrF(这等效于把曲线拉直)。

  答案:B

  

  例题2 如图甲所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示,图线为半圆。则小物块运动到x0处时F做的总功为(  )

  

  A. 0 B. Fmx0 C. Fmx0 D.

  思路分析:F为变力,但F-x图象包围的面积在数值上表示拉力做的总功。由于图线为半圆,又因在数值上Fm=x0,故W=πF=π·Fm·x0=Fmx0。

  答案:C

  

  例题3 人在A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的物体,如图所示,开始时,绳与水平方向的夹角为60°。当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动l=2 m而到达B点时,绳与水平方向成30°角。则人对绳的拉力做了多少功?(结果保留3位有效数字)

  

思路分析:人对绳的拉力的功与绳对物体的拉力的功是相同的,而由于匀速提升物体,故物体处于平衡状态,可知绳上拉力F=mg。而重物上升的高度等于右侧绳子的伸长量Δl,设人拉绳端距滑轮顶端的垂直距离为h,由几何关系易得:h(cot 30°-cot 60°)=l,Δl=-,解得Δl≈1.46 m。人对绳子做的功W=mgΔl=500×1.46 J=730 J。