知识点

变力做功

定义

物体在沿 xx 轴方向的变力 F(x)F(x) 作用下从 x=ax=a 移到 x=bx=b。位移 dx\mathrm{d}x 很小时 F(x)F(x) 可近似看作常数,功微元为

dW=F(x) dx,W=∫abF(x) dx.\mathrm{d}W=F(x)\,\mathrm{d}x,\qquad W=\int_a^bF(x)\,\mathrm{d}x.

例子

变力做功:F(x)=kxF(x)=kx,从 00 到 aa

W=∫0akx dx=ka22.W=\int_0^akx\,\mathrm{d}x=\frac{ka^2}{2}.

探索

力随位置变化时怎样计算功?

改变线性力与位移,查看积分结果。

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题集

练习

  1. 变力 F(x)=2xF(x)=2x 把物体从 x=0x=0 推到 x=3x=3 所做的功为 。

    参考解答

    W=∫032x dx=[x2]03=9W=\int_0^32x\,\mathrm{d}x=\bigl[x^2\bigr]_0^3=9。