有用功这样求:先抓住“完成主要目的的那部分功”,再用目标力乘以沿目标方向移动的距离;提升重物就是重力乘高度,水平移动就是目标力乘距离,斜面滑轮就是物体重乘高度,题目给出效率就用效率乘总功。

有用功是什么

有用功指完成主要目的的那部分功。用能量角度看,它对应把物体提升、推动、转动等主要目标的那部分能量。若题目问机械效率,有用功除以总功就是效率。

核心公式

  1. 1、W有用 = F目标 × s目标:目标力乘以沿目标方向移动的距离。
  2. 2、W有用 = Gh:竖直提升物体,G 为物体重,h 为升高高度。
  3. 3、W有用 = fs:水平移动物体,f 为物体移动方向对应的目标力,s 为物体移动距离。
  4. 4、W有用 = ηW总:题目给出机械效率 η 和总功 W总,直接用效率乘总功。

常见场景

  • • 竖直提升:W有用 = Gh,关键量为 G 物体重、h 升高高度,说明为物体升高 h。
  • • 水平拉动:W有用 = fs,关键量为 f 目标力、s 移动距离,说明为物体水平移动 s。
  • • 斜面推物:W有用 = Gh,关键量为 G 物体重、h 升高高度,说明为物体上升高度 h。
  • • 滑轮组:W有用 = Gh,关键量为 G 物体重、h 升高高度,说明为物体上升高度 h。
  • • 机械效率:W有用 = ηW总,关键量为 η 效率、W总 总功,说明为已知效率与总功。

三步法

  1. 1、先找完成目的:提升物体、水平移动物体、让机械达到目标高度。
  2. 2、再找对应力和距离:提升看重力和高度,水平看目标力和距离,滑轮和斜面看物体重和上升高度。
  3. 3、最后代入公式:已知效率就乘总功,已知重力和高度就乘,已知目标力和距离就乘。

例子

  • • 例一:物体重 100 N,升高 2 m。W有用 = 100 × 2 = 200 J。
  • • 例二:机械效率 80%,总功 500 J。W有用 = 0.8 × 500 = 400 J。
  • • 例三:水平移动,目标力 30 N,移动 4 m。W有用 = 30 × 4 = 120 J。

掌握以上方法,遇到常见题目就能直接求出有用功。

免责声明:本文提供通用计算方法,适合课堂学习和练习使用。