【高中物理】功的求解中关于位移需注意的问题

　　在高中物理中，对功的理解十分关键，它是正确使用动能定理的基础。功的表达式中，F表示你要求的力，s表示的使力F作用点移动的位移，表示的使力F和位移s的夹角，功的理解有很多需要注意的地方，在这篇文章中，笔者主要想提醒大家对位移s多加理解，关于它的易错点，着重希望大家去理解以下两点：


　　位移是作用点移动的位移，所以应好好理解什么是作用点；


　　该位移选择的参考系一定是地面，这点一定要注意。


　　关于这两点，希望学生能从我下面举的三种情况加以理解：


　　重力做的功


　　重力作用点移动的位移，其正确的理解应该为重心移动的位置，但是，如果题中的物体的重心在移动的过程中会发生改变（这种情况一般发生在移动的过程中，物体的形状发生的改变），重心不是十分好找的时候，我们一般把物体分割成好几个部分，分别找其重心的改变，可以使题变得更加的简单。


　　例，如有图所示，长为L的均匀柔软链条放在光滑水平桌面上，链条的一半从桌边缘垂下.此链条从静止开始下滑，求当整个链条滑出桌面时，求其下落的速度。

　　解析：这道题最重要的问题是重力在过程中所做的功，千万不要以为质量均匀的链条的重心在其中点上，其实，重心的位置还和其形状有关，所以，当链条一半挂在桌面上时，整个链条重心的寻找不在我们学习的范围内，这道题，我们可以把链条分为桌面上和桌面下两部分，这样，两部分都是规则形状，重心好找，那么，在这个过程中所做的功就比较好找了，希望学生能自己动手做这道题，答案为√3gl/2。


　　拉绳子所做的功


　　拉力所做的功中的s应该对应于拉力的作用点（即绳头）移动的位移，需要小心的是，当物体使用滑轮拉物体时，其绳头对应的位移和物体实际移动的位移是不一样，千万不要弄混了。


　　例：如图所示，质量为m的物体放在光滑的水平面上，用绳子通过滑轮并与水平方向成α角，大小为F的力拉物体，将物体由A拉到B，物体前进S。求外力对物体所做的总功是多大？

　　解析，这道题我需要说的是，物体的位移s并不是力的作用点移动的位移，力F的位移如右图所示，当物体在水平方向移动S时，则力F需将绳子拉过S长度，力F的作用点既有水平方向移动，又有沿着绳方向的移动，则合位移S合方向由C指向D，即：


　　S_合=2Scosα/2


　　由功的定义式得：


　　W=FS_合cosα/2=FS(1+cosα)

　　摩擦力做的功


　　关于摩擦力做的功学生需要注意的是，其位移表示为物体的对地位移，而不是相对位移，这里由于篇幅有限，就不再举例了。


　　这些问题虽然小，但是，却是学生的易错点，这就提醒我们，要想学习好物理，需要对物理概念，物理公式反复去理解，弄清楚其适用条件及其物理量真实对应的物理意义。多去理解，才不会在小问题上栽跟头。

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