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    如图10所示.双手用等大反向的力F压固定汽缸两边的活塞.活塞移动相同距离S.汽缸中封闭气体被压缩.施力者(人)是否做功? 在以上四个事例中.S若取作用点位移.只有第1.2.4例是做功的(注意第3例.楼梯支持力的作用点并未移动.而只是在不停地交换作用点).S若取物体质心位移.只有第2.3例是做功的.而且.尽管第2例都做了功.数字并不相同.所以.用不同的判据得出的结论出现了本质的分歧. 面对这些似是而非的“疑难杂症 .我们先回到“做功是物体能量转化的量度 这一根本点. 第1例.手和讲台面摩擦生了热.内能的生成必然是由人的生物能转化而来.人肯定做了功.S宜取作用点的位移, 第2例.求拉力的功.在前面已经阐述.S取作用点位移为佳, 第3例.楼梯不需要输出任何能量.不做功.S取作用点位移, 第4例.气体内能的增加必然是由人输出的.压力做功.S取作用点位移. 但是.如果分别以上四例中的受力者用动能定理.第1例.人对讲台不做功.S取物体质心位移,第2例.动能增量对应S取L/2时的值--物体质心位移,第4例.气体宏观动能无增量.S取质心位移. 以上分析在援引理论知识方面都没有错.如何使它们统一?原来.功的概念有广义和狭义之分.在力学中.功的狭义概念仅指机械能转换的量度,而在物理学中功的广义概念指除热传递外的一切能量转换的量度.所以功也可定义为能量转换的量度.一个系统总能量的变化.常以系统对外做功的多少来量度.能量可以是机械能.电能.热能.化学能等各种形式.也可以多种形式的能量同时发生转化.由此可见.上面分析中.第一个理论对应的广义的功.第二个理论对应的则是狭义的功.它们都没有错误.只是在现阶段的教材中还没有将它们及时地区分开来而已. 而且.我们不难归纳:求广义的功.S取作用点的位移,求狭义的功.S取物体位移. 那么我们在解题中如何处理呢?这里给大家几点建议: 1.抽象地讲“某某力做的功 一般指广义的功,2.讲“力对某物体做的功 常常指狭义的功,3.动能定理中的功肯定是指狭义的功. 当然.求解功地问题时.还要注意具体问题具体分析.如上面的第3例.就相对复杂一些.如果认为所求为狭义的功.S取质心位移.是做了功.但结论仍然是难以令人接受的.下面我们来这样一个处理:将复杂的形变物体(人)看成这样一个相对理想的组合:刚性物体下面连接一压缩的弹簧.人每一次蹬梯.腿伸直将躯体重心上举.等效为弹簧将刚性物体举起.这样.我们就不难发现.做功的是人的双腿而非地面.人既是输出能量的机构.也是得到能量的机构--这里的物理情形更象是一种生物情形.本题所求的功应理解为广义功为宜. 以上四例有一些共同的特点:要么.受力物体情形比较复杂(形变.不能简单地看成一个质点.如第2.第3.第4例).要么.施力者和受力者之间的能量转化不是封闭的(涉及到第三方.或机械能以外的形式.如第1例).以后.当遇到这样的问题时.需要我们慎重对待. 思考:足够长的水平传送带维持匀速v运转.将一袋货物无初速地放上去.在货物达到速度v之前.与传送带的摩擦力大小为f .对地的位移为S .试问:求摩擦力的功时.是否可以用W = fS ? 解:按一般的理解.这里应指广义的功(对应传送带引擎输出的能量).所以“位移 取作用点的位移.注意.在此处有一个隐含的“交换作用点 的问题.仔细分析.不难发现.每一个作用点的位移为2S .(另解:求货物动能的增加和与皮带摩擦生热的总和.) 答:否. 思考:如图12所示.人站在船上.通过拉一根固定在铁桩的缆绳使船靠岸.试问:缆绳是否对船和人的系统做功? 解:分析同上面的“第3例 . 答:否. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2013?南开区二模）（1）如图1为“电流天平”，可用于测定磁感应强度．在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，且线圈平面与磁场垂直．当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时：调节砝码使天平平衡．若保持电流大小不变；使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，才能使天平再次平衡．则cd边所受的安培力大小为
    4.1×10-2
    4.1×10-2
    N，磁场的磁感应强度B的大小为
    0.41
    0.41
    T．（g=10m/s2）

    （2）某同学设计了如图2所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此
    表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．
    ①木板的加速度可以用d、t表示为a=
    2d
    t2
    2d
    t2
    ；
    ②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数的关系．图3中能表示该同学实验结果的是
    C
    C
    ；
    ③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是
    BC
    BC
    ．
    A．可以改变滑动摩擦力的大小        B．可以更方便地获取多组实验数据
    C．可以比较精确地测出摩擦力的大小  D．可以获得更大的加速度以提高实验精度
    （3）在练习使用多用表的实验中，某同学连接的电路如图4所示．
    ①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，闭合电键S，此时测得的是通过
    R1
    R1
    的电流；
    ②若断开电路中的电键S，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是
    R1+R2
    R1+R2
    的电阻；
    ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键S，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是
    R2
    R2
    两端的电压；
    ④在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若
    D
    D

    A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
    B．测量时发现指针向左偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量
    C．选择“×l0”倍率测量时发现指针位于20与30 正中间，则测量值等于250Ω
    D．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大．

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