- 高三物理功的计算与分析
高三物理中涉及的功的计算与分析主要包括以下几种情况:
1. 恒力做功:力与力的方向上的位移的乘积。如果力是恒力,那么功可以用以下公式计算:W = Fs。
2. 冲击功(冲击功是力在接触面上的累积效果):例如,两物体碰撞,除了初动能之外,没有其他形式的能量交换,那末碰撞时只有碰撞物体的冲击功。冲击功就等于碰撞前一瞬间物体A的动能E1(物体B碰撞前后的动能在碰撞过程中可以忽略)与物体A在碰撞后速度为零时的动能增量之差。
3. 动能定理:合外力的功等于动能的增量。即W总=ΔEK。
4. 功率的计算与分析:功率的计算公式是P=W/t,或者P=Fv(功率和速度成正比)。
5. 摩擦力做功:摩擦力可以做正功(比如传送带问题)也可以做负功(比如滑块在木板上滑动)。
6. 人对物体做功(比如搬箱子)或者物体对人做功(滑轮问题)。
7. 电场力做功:计算方法与重力做功类似,可以用W=qU计算。
8. 电动机做功:需要考虑能量转化的问题。
9. 弹簧弹力做功:需要考虑到弹簧的形变问题。
以上就是高三物理中关于功的计算与分析的主要内容,涉及到各种不同情况下的力做功问题,需要灵活运用各种公式和定理进行求解。
相关例题:
问题:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N、方向与水平面成30度角的拉力作用,物体移动了2m的距离。求这个过程中物体所受的各个力做的功。
解答:
首先,我们需要知道物体在运动过程中受到哪些力的作用。根据题目,物体受到两个力的作用:拉力F和重力mg。
1. 拉力F做的功:
由于拉力F与水平面成30度角,所以我们需要根据三角函数求出拉力在垂直方向的分力,再乘以物体的位移,即可求出拉力做的功。
垂直分力为:Fy = Fcos30 = 20cos30 = 17.32N
位移为:s = 2m
所以,拉力做的功为:
W = Fy s = 17.32 2 = 34.64J
2. 重力做的功:
由于重力方向与位移方向垂直,所以重力不做功,即Wg = 0J。
综上所述,物体所受的各个力做的总功为:W总 = W + Wg = 34.64J。
这个例子涵盖了高中物理中关于功的计算与分析,希望对您有所帮助。
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