题目内容
如图所示,某力F,大小等于10 N保持不变,作用在半径r=1 m的转盘的边缘上,方向任何时刻均沿过作用点的切线方向,则在转盘转动一周的过程中,力F所做的功为
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A.0 J
B.10 J
C.20πJ
D.无法确定
答案:C
解析:
解析:
解析:由于力F的方向总与该时刻的速度方向一致,因此做功不为零,为求力F所做的功,可把作用点所在的圆周分成无限多很短的小段如Δs1、Δs2、Δs3……来研究.对每一足够小的小段来说,力F的方向与该小段的位移方向一致,可用公式W=Fs求功,则圆盘在力F作用下转动一周的过程中,力F所做的功为: W=FΔs1+FΔs2+FΔs3+……=F(Δs1+Δs2+Δs3+……)=F·2πr=10×2π×1 J=20πJ. 选项C正确. 方法归纳 本题采用无限分割再求其和的思维方法求特殊情况下变力的功,体现了高等数学中的“微积分”思想. 研究某个力做功时,若力大小不变而方向改变时,不能简单地看初、末状态而直接用功的定义求功,要具体问题具体分析,因为功描述力对物体持续作用在空间的积累效应,是一个过程量,研究功不能只简单地看初、末状态,而应该研究整个过程. |
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