磨桿長(zhǎng)為L(zhǎng),在桿端施以與桿垂直且大小不變的力F,如圖所示,求桿繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中力F所做的功.

答案:
解析:

  解:磨桿繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,力的方向不斷變化,不能直接用公式W=Fscosα進(jìn)行計(jì)算.這時(shí),可以把整個(gè)圓周分成許多小弧段,使每一小段弧都可以看做是這段弧的切線,即可以看成是這段的位移.這樣,由于F的大小不變,加之與位移的方向相同,因而對(duì)于每一小段圓弧均可視為恒力做功,桿繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的總功為W=W1+W2+…Wn=F·Δs1+F·Δs2+…+F·Δsn

因?yàn)棣1+Δs2+…+Δsn=2πR

所以W=F·2πR.

  思路分析:用元功累加法計(jì)算.


提示:

滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力總與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反,物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),可把運(yùn)動(dòng)過(guò)程細(xì)分,其中每一小段做功為Fs,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所做功是力與各小段位移大小之和的積,即WF=Fs路程


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