不同方式扳倒一个工件做功大小的比较

发表于 2017-05-17   |   分类于 教学

有一质量分布均匀的工件,正放时如图甲所示,倒放时如图乙所示,现要用力沿箭头方向将它推翻,变成如图丙方式放置.如果在图甲方式放置时推倒所所需要做的最小功为W1,图乙方式放置时推倒所需做的最小功为W2,则(  )
18d8bc3eb13533faa6f02539a0d3fd1f41345b66.jpg

A、W1>W2 B、W1<W2 C、W1=W2 D、无法比较
此题网上答案多数是错的。正确答案应该是:A
此题解法:
(1)翻动过程中,重心升高,人所做的功即为物体重力势能的增加,且只要将物体扳倒如图位置时,物体就会自行倒下,之后不用再对其做功;

IMG_3704 - 副本.JPG
(2)物体重心的确定:可以用补偿的方法,即假设物体是正方形,则重心在几何中心;现右上角缺失,则重心向左下角移动;设开始时重心在水平线A位置,扳倒时重心在水平线B位置,重心升高高度为h1,即重力势能增加G物×h1;
IMG_3704.JPG
(3)同理得出乙图扳倒重心升高h2,重力势能增加G物×h2;
IMG_3699 - 副本.JPG
(4)如何比较h1和h2大小?可以用作图法,可以发现半径越大,做出的h越小;
IMG_3699.JPG
(5)从而得出h1>h2,即W1>W2。

此题为今天在群里讨论比较热烈的题目,争论点主要在如何比较做功大小和重心位置的确立。网上错解的原因也是没有弄清做功大小的计算方法,简单的将甲丙两图比较算重心高度差,再将乙丙两图比较算重心高度差,用这两个差值来比较做功大小,没有弄清人做工实际上是使物体重心上移了,要比较两种方式中谁的重心上移的高。

已有 8 条评论


  1. Meekdai

    老师,这个题目不会做~ :tp:

    Meekdai May 19th, 2017 at 10:07 pm回复
    1. 伪科学

      :tx: 呵呵

      伪科学 May 20th, 2017 at 10:16 pm回复
  2. ooo

    :gz: 汉字

    ooo May 19th, 2017 at 08:28 pm回复
  3. 半山马

    记住访客这功能不错 :gz: 是插件实现吗?什么插件?
    不过表情图片加载有点慢哦

    半山马 May 19th, 2017 at 09:14 am回复
    1. 孙华

      评论未启用md解析或代码标签,参见https://ihua.win/Quark.html

      孙华 May 19th, 2017 at 09:48 pm回复
      1. 半山马

        好的,谢谢你,明天捣鼓一下试试

        半山马 May 20th, 2017 at 01:27 am回复
    2. 孙华

      记住访客信息是主体集成的功能,一句代码即可:value=""

      孙华 May 19th, 2017 at 09:46 pm回复
    3. 伪科学

      :tx: 刚刚使用这个插件得这个表情插件。
      应该是CommentToMail里面的功能吧

      伪科学 May 19th, 2017 at 09:45 am回复

发表新评论

© 2017 Powered by Typecho & Theme Quark