用铁锤将一枚铁钉钉入,为什么只考虑阻力做的功

如题所述

第1个回答  2016-02-09
0.41m 考查对功概念的理解能力及理论联系实际抽象建立模型的能力。B级要求。错解分析:(1)不能据阻力与深度成正比这一特点,将变力求功转化为求平均阻力的功,进行等效替代。(2)不能类比迁移,采用类似据匀变速直线速度-时间图象求位移的方式,根据F-x图象求功。解题方法与技巧:解法一:(平均力法)铁锤每次做功都用来克服铁钉阻力做的功,但摩擦阻力不是恒力,其大小与深度成正比,比例系数为K。第一次击入深度为x1,平均阻力 = kx1,做功为W1= x1= kx12。第二次击入深度为x1到x2,平均阻力 = k(x2+x1),位移为x2-x1,做功为W2= (x2-x1)= k(x22-x12)。两次做功相等:W1=W2。解后有:x2= x1="1.41" cm,Δx="x2-x1=0.41" cm。解法二:(图象法) 因为阻力F=kx,以F为纵坐标,F方向上的位移x为横坐标,作出F-x图象(图4-4)。曲线上面积的值等于F对铁钉做的功。由于两次做功相等,故有:S1=S2(面积),即: kx12= k(x2+x1)(x2-x1),所以Δx="x2-x1=0.41" cm