2018-2019学年高中物理沪科版必修二 第3章 习题课 功与功率
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图2

A.零 B.FR

C.πFR D.2πFR

答案 C

解析 小球受到的拉力F在整个过程中大小不变,方向时刻变化,是变力.但是,如果把圆周分成无数微小的弧段,每一小段可近似看成直线,拉力F在每一小段上方向不变,每一小段上可用恒力做功的公式计算,然后将各段做功累加起来.设每一小段的长度分别为l1,l2,l3...ln,拉力在每一段上做的功W1=Fl1,W2=Fl2...Wn=Fln,拉力在整个过程中所做的功W=W1+W2+...+Wn=F(l1+l2+...+ln)=F=πFR.

例2 某人利用如图3所示的装置,用100 N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点.已知α1=30°,α2=37°,h=1.5 m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦.求绳的拉力对物体所做的功(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).

图3

答案 50 J

解析 由于不计绳与滑轮的质量及摩擦,所以恒力F做的功和绳对物体的拉力做的功相等.本题可以通过求恒力F所做的功求出绳对物体的拉力所做的功.由于恒力F作用在绳的端点,故需先求出绳的端点的位移s,再求恒力F做的功.

由几何关系知,绳的端点的位移为s=-=h=0.5 m

在物体从A移到B的过程中,恒力F做的功为W=Fs=100×0.5 J=50 J.

故绳的拉力对物体所做的功为50 J.

【考点】变力功的计算

【题点】转化法求变力做功

二、摩擦力做功的特点