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功和能都是物理学中重要的基本概念,也 是中学教师《专业合格证书》文化知识考试普通物理力学必考的重点.以 1987年考试为例,涉及 功和能的题目,在高中教师力学试题中占21%, 在初中教师力学试题中占27%.而应考教师感到最困难的是有关变力作功的问题.本文将结合具体实例说明有关变力作功问题的一般解法和在某些特定条件下的简便解法. 质点在力F的作用下,发生位移ds时,力F所作的元功定义为式中θ为F与ds的正方向之间的夹角,Ft表示力在位移方向的投影. 变力F作用在沿曲线运动的质点上时,功的计算式为式中l表示作功的路径.在普通物理力学的范… 相似文献
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引言 物体m在地面上滑动时,地面作用在m上的摩擦力是否作功?m作用在地自上的摩擦力是否作功?摩擦生热,是哪个摩擦力生热?还是两个摩擦力都生热?这些问题,一般普通物理书上很少讲。这里谈一下我个人的意见。另外,还谈一下与此有关的功能原理。 一、功的定义和意义 为了说明问题,我们先把功的定义和意义讲清楚。 1.功的定义 力F的作用点发生位移ds时,F作的功定义为 dW=F、 ds( l)在这个定义式中。ds是F的作用点的位移,这一点有些普通物理书上讲到了,但很多普通物理书上都没有说清楚,只笼统地说是位移,甚至有的书上说成是物体的位移。 还应指… 相似文献
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电磁感应的两种类型第一种类型我们知道当带电体在磁场中运动时,它会受到一个力,叫做洛仑茲力。例如一个带电质点在均匀磁场中运动时,如果它原来的速度与磁场垂直,那么它受洛仑茲力作用的结果就会作圆周运动;如果原来速度与磁场平行那么洛仑茲力为零,带电质点就直线等速前进;如果原来速度与磁场有一任意倾斜角,则质点将作螺旋式的运动。值得注意的是,无论哪种情况质点速率都不变,也就是说洛仑茲力并不对质点作功,因此不能使质点获得能量,而只能影响质点运动的方向。现在来考察一根导线在磁场中运动的情况。为简单计假定磁场方向、导线和运动方向互相垂直。这时导线中的自由电子,象上述带电质点一样,因为受到洛仑茲力,就有作圆周运动的趋势,但由于导线对于电子 相似文献
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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… 相似文献
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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. 相似文献
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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. 相似文献
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当一质点同时参与两个不同方向的振动时,质点的位移是这两个振动位移的矢量和.在一般情况下质点将在平面上作曲线运动,质点的轨道可有各种形状.轨道的形状由两个振动的周期、振幅和相位来决定.为了简单便于制作,仅对一质点如何受两个相互垂直的振动作了研究,对其运动轨迹如何用激光光束描绘作了实验. 相似文献
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在旋转的平台上作无滑动滚动的球需要形式为Aωd×v的摩擦力,这里A是已知常数,ωd是平台的角速度,v是质点相对于惯性空间的速度.因为这个力与带电质点在磁场中运动受力的形式相同,所以球仅在封闭的圆形轨道上运动.球体滚动与带电质点运动的其它相似点是不难说明的:例如,沿盘的平面的任意外力都会引起垂直于力的漂移速度,而在盘的旋转速率发生改变时可以确定绝热不变量等. 在二十世纪四十年代中期,当A.Ein-stein正在为建立统一场论而不懈地工作时,有人曾向他提出过滚球在旋转台上运动的问题,他回答说任何这类运动仅在球与转台有摩擦力时才… 相似文献
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“功”是力学上经常用到的基本概念之一。有些人学过普通物理、理论力学,但对这一概念的理解仍不充分。在如摩擦力作功,功的计算和所取坐标系的关系等问题上,往往会出现一些误解。个人看来,这些误解的产生是和讲解功这一概念时对其定义中包含着力点的位移这一点强调得不够有关系的。对学生来说,全面掌握这个概念要有一个过程。高中物理课本在“功的量度”这一节里提出:“功的大小等于力和受力作用的物体在力的方向上所通过的路程的乘积”,并用公式表为 相似文献
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1983年第2期发表张之翔《摩擦力作功与功能原理》一文后,本刊陆续收到十几封来信和来稿①,对该文进行了热烈的讨论。米克秒的文章已在本刊83年第8期刊登,限于篇幅,其余文章难以一一刊载,特将来稿综述如下。 一、关于功的定义,主要有两种不同的说法,一是用作用力与力的作用点位移的标量积来定义(以下简称力点定义),一是用作用力与力所作用的质点位移的标量积来定义 (以下简称物点定义)。在张文刊登以前,采用这两种说法的教科书都导致相同的动能定理,两种说法中的位移实质上都是指力所作用的质点的位移,只是由于历史,上和习惯上的原因有不同说… 相似文献
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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. 相似文献
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《大学物理》刊出一读者来信谈及质点组动能定理的应用.现作一简单说明. 一般说来,对于一定系统,其中的机械运动仍遵守力学规律,这是正确的.另一方面,因不同运动形式总是相互联系的,若所研究系统的行为不可避免地涉及更高级的运动形式,就需用更高级运动形式的理论以更为有效地描述系统的行为.总的是这样,对具体问题又需作具体分析. 如气缸中理想气体作等温膨胀推动活塞,就气体中二分子相互碰撞过程,质点组动能定理成立.但将气体分子和活塞视作一系统,质点组动能定理不成立.这是因为外界向系统传热使系统能量增加.传热和作功是两种不同的能量… 相似文献
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《大学物理》1985年第2期发表的姚干和同志一文的第二部分“刚体作纯滚动时静摩擦力作功问题”的论点需要探讨与商榷. 第一,在问题提出部分,姚文认为:“在惯性参照系中,静止的圆柱体从斜面下滚过程中,静摩擦力不作功.而以质心为参照系时,重力、正压力均通过质心,它们对刚体转动能量没有贡献,而圆柱体转动只与静摩擦力有关,其转动能的变化必与摩擦力矩有关,这样就同静摩擦力不作功相矛盾了.” 我们认为,这里并无矛盾可言.力学中的功和机械能都是具有相对性的物理量.从不同的参照系去分析、计算同一力的功或同一物体的机械能,一般都有不同的结… 相似文献
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利用多种方法推导了恒速物体在发射质点过程中对质点间接做功的公式及有关结论, 探究了不同参考
系中某个力做的功、 某个物体做的功, 以及媒介物体对加速物体做的功或提供的能量的计算方法, 并对相关物理问
题从多角度进行解答 相似文献
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为更好地在相变传热中应用双亲性Janus颗粒,用铜球制备了亲水-超疏水Janus颗粒,其粒径为1.0 mm,气泡直径为3.0 mm.研究了不同高度下带小气泡的Janus颗粒撞击气泡的行为特征.结果表明:Janus颗粒不同润湿性表面撞击气泡时的行为特征存在明显差异,当超疏水侧接触气泡时,会沿着气泡表面无旋转地滑到气泡底部;当亲水侧接触气泡时,会先沿着气泡表面滑行一段距离,随后发生旋转,对气泡造成强烈扰动;而亲水-超疏水分界面接触气泡时,颗粒会在接触的瞬间开始旋转.当Janus颗粒具有一定的高度撞击气泡时,一般以亲水面首先与气泡接触,随高度的增加, Janus颗粒拉扯气泡变形的程度增加.基于受力分析发现:Janus颗粒发生旋转的主要原因是不同润湿性表面所受毛细力作用点和方向的不同,相应地产生旋转力矩. 相似文献
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《大学物理》1987年第5期所载漆、杜同志“关于质点组动能定理的应用”一文(以下简称漆文)重申质点组动能定理不适用于“复杂系统”.笔者仍然认为此种提法值得商榷. 首先,有两点应予澄清. 其一,漆文写道:“传热和作功是两种不同的能量传递方式,不能混为一谈.……从击发到发射的全过程,不仅涉及传热,还涉及化学反应,这能量转化问题已不是一个经典力学的问题”.这段话完全正确.但是,动能定理的“职责”本来就限于机械功与机械能的关系,至于一般的能量转化问题已超出了它的“职责”之外.说动能定理不能处理一般的能量转化问题,这并不足以征明动… 相似文献