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关于恒速物体间接做功的结论及应用

2016-09-05郑金

物理通报 2016年6期

郑 金

(凌源市职教中心 辽宁 朝阳 122500)



关于恒速物体间接做功的结论及应用

郑 金

(凌源市职教中心辽宁 朝阳122500)

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.

恒速物体参考系做功能量

在恒速运动的物体上通过间接物体向前或向后发射质点,由于质点与恒速物体通过间接物体相互作用,因此在地面参考系中对变速质点应用动能定理列方程时,要考虑恒速物体对变速质点间接做的功,称为“借物传功”,对于这种功的大小有确定的关系式,用来解答有关的物理问题可化繁为简,拓展思路.

1 结论推导

现以质量相差悬殊的两个平动物体相互作用后分离的情况为例,来推导出恒速物体发射质点做功多少的一个结论.

【问题】在光滑水平面上,质量为M的平板车,以速度v0做匀速直线运动,车上的发射装置沿水平方向向前发射一个质量为m的小球,使之获得速度v,若M≫m,求发射小球时平板车对小球做的功.

解析:对于在平板车上向前发射小球的过程,由于M≫m,则可认为平板车以恒速v0运动.在发射小球时为了维持平板车恒速,需由系统之外的力对平板车提供能量ΔE.设平板车发生的位移为s0,则外力对平板车做的功为Fs0=ΔE,由于平板车受力平衡,则外力F与弹簧对平板车的作用力f大小相等,方向相反;……

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