功的计算

力学A 档L3近3年考频 5 次

常见题型:choice、fill、short

功的计算 - 功和能

考法聚焦

典型例题

例题 1

如图所示,一质量为2kg的物体在水平拉力F=10N的作用下,沿水平地面向右匀速运动了4m。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s²。求:(1)拉力F做的功;(2)摩擦力做的功;(3)合力做的功。

解答

(1) 拉力F=10N,方向与位移s同向,θ=0°,cosθ=1,W_F = F·s·cosθ = 10×4×1 = 40J (2) 摩擦力f = μmg = 0.2×2×10 = 4N,方向与位移反向,θ=180°,cosθ=-1,W_f = f·s·cosθ = 4×4×(-1) = -16J (3) 合力F合 = F - f = 10 - 4 = 6N,方向与位移同向,W合 = F合·s·cosθ = 6×4×1 = 24J;也可用各力做功代数和:W合 = W_F + W_f = 40 + (-16) = 24J

解析:

本题为恒力做功的基本计算,需先明确各力的大小和方向,再应用公式W=F·s·cosθ。物体匀速运动,合外力为零,摩擦力大小等于拉力。

要点:

  • 明确力与位移的夹角θ
  • 摩擦力做功为负功
  • 合力做功等于各力做功的代数和

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