匀变速直线运动非惯性系中的机械能守恒定律

惯性力是保守力．在保守力场中，有一种仅由质点的位置决定的能量，称之为势能．势能的增减与保守力做的功密切相关，保守力做了多少正功，质点的势能就减少多少；保守力做了多少负功，质点的势能就增加多少，并且保守力所做的功等于质点初始位置的势能减去末位置的势能．因此在非惯性参考系中，除重力势能外，     

对一道典型物理错题的分析

原题:如图1所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动.当拉力为某个值F时,转动半径为R;当拉力逐渐减小到F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R.则外力对物体所做得功的大小是     

公式W=Flcosθ的六种内在特性

做功是能量转化的过程,功是能量转化的量度,所以,功在机械能的教学中十分重要.从能量转化的角度看,如果在力的作用下物体的能量发生了变化,那么这个力一定对物体做了功;从运动的角度看,一个物体受到力的作用并在力的方向上发生了一段位移,则这个力一定对物体做了功.     

普通物理课程中一道力学选择题的教学讨论

针对普通物理的一道摩擦力对斜面上物体做功的力学选择题,从简单到一般分别进行了讨论,分析发现如果不考虑物体垂直斜面方向的运动,在斜面的高度和水平长度均相同的情况下,只要斜面与物体间的摩擦因数相同,无论斜面是直的还是凹下或是凸起,摩擦力所做功都是相同的.如果考虑物体垂直斜面方向的运动,摩擦力对凸起斜面上的物体所做的功小于摩擦力对直斜面上物体所做的功,摩擦力对凹下斜面上的物体所做的功大于摩擦力对直斜面上物体所做的功。同时选择特殊情况对有关的微分、积分方程进行了求解,利用计算机作图技术对微分方程的求解结果分别不同情况、不同的摩擦系数进行了讨论,发现微分方程求解的结果中有些是与物理事实不符,分析了其中的原因。     

处理变力做功问题的几种方法

做功的一般表达式为W=Fscosθ,F是恒力.如果力是变力,就不能套用这个公式.笔者根据自己的教学实践,针对不同的题设条件,总结出以下几种求变力做功的方法.1 用平均力代替变力求变力的功 当变力与质点位移大小成线性关系时,平均力F=(F1+F2)/2,变力对质点所做的功,在数值上等于平均力做的功.     

第四章 功与能

第四章功与能练习一功功率能量一、判断题１．施加于物体的力越大，做功就越多。（）２．浮在静止水面上的小船，浮力做功一定等于零。（）３．只要有力对物体做功，物体的运动状态就一定发生变化。（）４．摩擦力不可能对物体做正功。（）５．保持汽车发动机的输出功率一...     

质点组牛顿第二定律的简单应用

一个由n个相互作用的物体组成的系统,我们把此系统叫做物体系(此物体系可视作由若干质点组成,亦称为质点组),物体系或质点组以外的其他物体称为外界,外界物体对物体系内物体的作用力称作外力,物体系内物体间的相互作用力称为内力.     

对于"功"定义中的一点看法

有一个版本的新课标教材中"功"的概念是从动能和势能的变化角度来定义的,即"物体在力的作用下,动能或势能发生了变化,我们就说力对物体做了功."它对于解释物体在运动中高度或速度有变化的情况还比较方便.然而,当一力作用于物体使之在水平面上匀速运动时,由于其动能或势能并未发生变化,由此则会得出"此力不对物体做功"的错误结论,可见这个版本教材功的定义不能涵盖此种情况,具有局限性.     

从容器内的水中捞出物体所做的最小功

给出了求解从容器内的水中捞出物体所做的最小功的简单方法和公式.     

保守内力场中质点组势能的计算

本刊84年12期上刊登了南京达同志的《保守内力场中质点组的势能》一文,引起了一些讨论,因为涉及对势能概念的理解,所以讨论是有意义的,现就这个问题谈一谈我的看法.一、势能的定义 质点组的势能改变是用质点组内部保守力作功的负值来定义的.内力总是包括任意两个质点之间的作用力与反作用力,因此,内力作功也总是包括作用力作功与反作用力作功这两个方面.对于遵从牛顿第三定律的一对作用力与反作用力,两者作功之和与参照系的选择无关[1][2],由此可以得到计算一对内力作功之和的简便方法:选取相对于两质点之一为静止的参照系,计算另一个质点在…     

探究杆连接体绕轴运动动能的计算方法

以两个质点组成的杆连接体绕固定转动轴转动问题为例,定量推证了在质心参考系中一个物体相对于另一个物体运动的动能等于两个物体相对于系统质心运动的动能之和的结论,并对两道经典试题给出多种解答方法.     

保守内力场中质点组的势能

一、引言 在通常的物理教材中,对位于保守力场中质点组的势能问题讨论的较少.既使是有些地方涉及到此问题,多数是采用直接作功的方法得到的,而且,看不出其普遍意义。 本文试图采用一种较简单的方法,得到计算保守内力场中质点组势能的公式,且适合于各种形式的保守内力场. 二、公式的导出过程 某质点(物体)所受到的保守力,可以用该质点(物体)势能梯度的负值来表示,即引入矢量符号,就可以将上面三式用一个矢量式表示,那就是下面,依据这个关系式,导出计算公式. 　设某质点组内第i和第j个质点间相互作用的保守内力用Fij和Fij表示.其中,Fij表示…     

从容器内液体中取出任意形状物体的最小功

由功能原理,导出了从容器内液体中取出任意形状物体所做的最小功公式.     

论力的功与力矩功之间的逻辑关系

讨论了力的功与力矩功之间的逻辑关系,通过讨论分析明确了力矩功是力的功在转动形式中的引申,当物体绕参考点做圆周运动时,力的功就是力矩功,否则,力的功不等于力矩功。     

热传导中的变分原理

采用力学中建立最小势能原理和最小余能原理的加权余量法,分别得到了热传导中势能型与余能型的变分原理。通过对势能型变分原理的分析发现,对于可逆的导热过程,“力”(热流)在“位移”(温度)上做的“功”完全转换为物体的“势能”,即热量传递势容。而在不可逆的稳态导热过程中,这个势能完全被耗散掉了,成为传递势容耗散。对于非稳态导热过程,则类似于粘弹性物体,热流在温度位移上做的“功”一部分转换为物体的传递势容,而另外一部分成为传递势容的耗散。     

刚体平面运动中功的定义

本文讨论了刚体平面运动时力所做的功.通常,机械功的定义为力与力方向上的位移的乘积,而该"位移"究竟是什么位移?通过对各种物体运动的分析,可知无论受力的对象作何种运动,功的定义中的位移均应是物体上受力点的位移.     

浅议《光源》

全国中专工科通用物理教材下册 P143页对光源给予这样的定义 ,“我们把能够发光的物体叫做光源 .” (见物理第三版下册 )笔者认为如此定义光源值得商榷 .笔者认为 ,能够发光的物体与发光的物体是两个不同的概念 .例如 ,物体能够做功与物体做功 ,分别描述了物体两种不同的运动状     

理论力学自学辅导材料(四)——质点组力学中的几个问题

质点组是一群质点的集合,质点间存在着相互作用力,彼此的运动相互制约、耦合在一起.质点的数目可以是有限的,也可以是无限的.若仅从机械运动角度考察,宇宙中的万物,如固体、流体、有生命的物体和无生命的物体;小至由几个带电粒子组成的系统,大至太阳系、星系等都可简化为质点组这个模型.可见质点组力学具有广阔的适用范围.质点组力学中的几个普遍定理不仅是刚体力学的理论基础,而且也是天体力学、弹性力学、流体力学等学科的基础. 质点组力学是建立在质点力学基础上,采用综合的方法,并广泛地利用牛顿第三定律而发展起来的.解决质点组力学问…     

质点动力学

从广义上看,质点动力学应包括惯性系内质点动力学和非惯性系内质点动力学;从研究方法上区分,还有用牛顿力学方法研究的质点动力学和用分析力学方法研究的质点动力学.这里所谓的质点动力学是狭义的,仅指在惯性系内用牛顿力学方法研究的质点动力学. 牛顿力学研究问题是采用分析和综合的方法、认为力学的研究对象──宏观物体(如刚体、弹性体、流体等)都是由有限个或无限个有着相互作用的质点组成的,搞清了其中最基本的元素──质点的运动规律,再将所有质点之间的相互作用和相互关联考虑进去,加以综合,就可以解决系统整体的运动问题.因此,质点…     

内功、非保守力功、能量的转化与守恒

长期以来在中学物理中，经典力学主要讨论质点和刚体问题，因而像静止的人提着重物费力却不做功，汽车移动并非外力做功等问题难以得到解释．本文从生物力学的角度对常见生活中做功问题作了分析，突破了传统中学物理研究范围，对中学物理内容如何贴近实际是一个有益的探讨。