考点一 功的正、负的判断和计算
1.如何判断力做功的正、负
(1)利用功的公式W=Flcosα判断,此方法适用于判断恒力做功的情况.
(2)利用力F与物体速度v之间的夹角情况来判断.设其夹角为α,若0≤α<,则力F做正功;若α=,则力F不做功;若<α≤π,则力F做负功.此方法适用于曲线运动中功的分析.
(3)从能量角度分析,此方法既适用于恒力做功,也适用于变力做功.根据功是能量转化的量度,若有能量转化,则必有力对物体做功.如果系统机械能增加,说明外界对系统做正功;如果系统机械能减少,说明外界对系统做负功.
2.功的计算方法
(1)定义法求功:公式W=Flcosα.
(2)利用功率求功:此方法主要用于在发动机功率保持恒定的条件下,求牵引力做的功.求机车发动机的牵引力做功实际上是求变力做功,一般不能用定义法求解,可由功率定义式变形求解,即W=Pt.
(3)利用动能定理求功:此方法主要用于求变力在短时间内做的功,或在曲线运动中随路径变化的外力的功,或在连续多个物理过程中求外力的功.其优点在于将上述情况中外力做功的复杂过程变为在合力作用下物体动能的变化.