2.3转换为平均作用力求功
如作用于物体的力是变力,且该力随物体位移呈线性变化,则可以求出该变力的平均作用力
,由
求功,相当于计算恒力功。
例4.用质量为5kg的均匀铁索从10m深的井中吊起一质量为20kg的物体,在这个过程中人至少要做多少功?(g取10m/s) 解析:由于拉吊的过程中,铁索的长度逐渐缩短,而其重力不能忽略不计,故人的最小拉力(物体匀速上升时的拉力)也在逐渐减小。由题意可知,该拉力大小与铁索缩短的长度之间的关系为线性关系。
开始拉铁索时,拉力F1=Mg+mg=250N
铁索全部拉完时,拉力F2=Mg=200N
所以人拉力平均值为F=(F1+F2)/2=225N,
力的作用点的位移为10m,
则人拉力做功的最小值W=FS=225×10J=2250J?
- 答案