物理公式W=Fs的变形公式有以下几种:
1. W=F·s·t(功=力×距离×时间)
2. P=W/t(功率=功/时间)
3. P=F·v(功率=力×速度)
其中,F表示力,s表示距离,t表示时间,P表示功率,v表示速度。这些变形公式可以帮助我们更深入地理解和应用W=Fs这个基本公式。
题目:在水平面上有一个物体,质量为5kg,在水平拉力作用下做匀速直线运动,物体与地面间的摩擦系数为0.4,求拉力F的大小。
根据物理公式W=Fs,其中W表示功,F表示拉力,s表示物体移动的距离。在这个问题中,物体做匀速直线运动,所以物体的加速度为0,即物体的速度不变。因此,物体移动的距离与时间成正比,即s=vt。
已知物体的质量为5kg,摩擦系数为0.4,所以物体受到的摩擦力为f=μmg=0.4×5×9.8=19.6N。
根据W=Fs,物体的位移为vt=v×t,其中v为匀速运动的速度,t为时间,所以有W=Fs=Fvt。
由于物体做匀速直线运动,所以速度v不变,所以功W与拉力F成正比。因此,我们可以通过测量物体在不同速度下的功来求得拉力F的大小。
W₁/F₁v₁=W₂/F₂v₂
将已知量代入方程中:
25/F₁×v₁=35/F₂×v₂
解得:F₁=(35×v₁)/25=(35×v₂)/35
将其中一个速度对应的拉力代入另一个速度的方程中:
F₁=(35×v₁)/25=(3×5)/2×5=3N
所以,当物体在水平面上做匀速直线运动时,拉力F的大小为3N。