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    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

    [　　]

    A．0 J

    B．10 J

    C．20πJ

    D．无法确定

    答案：C
    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．


    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    在《验证力的平行四边形定则》实验中
    （1）如图所示，某同学进行实验的主要步骤是：将橡皮筋的一端固定在A点，另一端（活动端）拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计．沿着两个相互垂直的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，通过标记a、b两点来记录两力的方向，并由弹簧测力计的示数记录两个拉力F1、F2的大小．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉至O点，测出其拉力F大小并确定方向．

    （1）在图上以每格1N为标度，做出拉力F1、F2及合力F的图示．
    （2）在本实验中，采用下列哪些方法可以减小实验误差（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    某研究性小组的同学们在探究安培力的大小和方向与哪些因素有关时，设计了以下两个实验．
    实验一：利用如图所示的安培力演示器先探究影响安培力大小的因素．第一步，当通电导线长度和磁场一定，调节滑动变阻器的滑片改变电流，观察：指针发生偏转，且偏转角度随电流增大而增大．第二步，当通电电流和磁场一定，改变导线的长度，分别观察：指针发生偏转的角度随导线长度的增大而增大．第三步，当通电电流和导线长度一定，更换磁铁，再次分别观察：指针发生偏转的角度不同．
    实验二：利用安培力演示器对安培力的方向进行对比探究．先后按照下表实验序号1、2、3的图例做实验，观察到的相关现象已分别记录在对应的图例下面的表格里．
    实验序号 1 2 3
    图

    例
    磁场方向 竖直向下 竖直向下 竖直向上
    电流方向 水平向里 水平向外 水平向外
    受力方向 水平向左 水平向右 水平向左
    （1）通过实验一的对比探究，可以得到影响安培力大小的因素有：
    磁场、导线长度和通电电流
    磁场、导线长度和通电电流
    ；且安培力大小与这些因素的定性关系是：
    磁性越强（磁场越强），电流越大或直导线越长，安培力越大．
    磁性越强（磁场越强），电流越大或直导线越长，安培力越大．
    ．
    （2）通过实验二的对比探究，可以得到安培力的方向与
    磁场
    磁场
    方向、
    电流
    电流
    方向有关；且三者方向的关系是：当I⊥B时，
    F⊥I，F⊥B
    F⊥I，F⊥B
    ．
    （3）通过实验一的对比探究，能否得出安培力大小的计算公式？
    不能
    不能
    （填“能”或“不能”）通过实验二的对比探究，能否得出安培力方向的规律--左手定则？
    能
    能
    （填“能”或“不能”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，某空间存在着垂直纸面向里的匀强磁，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘体．水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在运动过程中，A、B始终保持相对静止，以下关于A、B受力的说法中正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门口，滑块上固定一遮光条（宽度为d，d较小），滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．
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    （1）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是
     
    ．
    （2）下列不必要的一项实验要求是
     
    （请填写选项前对应的字母）．
    A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
    B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
    C．应将气垫导轨调节水平
    D．应使细线与气垫导轨平行
    （3）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象．（选填“t2-F”、“
    1
    t
    -F    ”或“
    1
    t2
    -F    ”）

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年安徽省宿州市泗县二中高一下学期周考（四）物理试卷（带解析） 题型：实验题

    I .做“练习使用打点计时器”的实验时，交流电的周期为T。上图是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始，依次的计数点标以1、2、3…。1、2计数点与0计数点之间的距离依次为x1、x2 ，则物体通过1计数点的速度v1＝_________，运动的加速度为________ 2、3两计数点之间的距离为_________.（用T、x1、x2 表示）

    II．关于力学中的有关实验，以下说法，正确的是（   ）
    A.在研究匀变速直线运动的实验中，小车应从远离打点计时器释放；
    B.在验证力的平行四边形定则的实验中，不需要使两个细绳间的夹角尽量大；
    C.在研究平抛运动的规律实验中，斜槽轨道必须是光滑的；
    D.在验证牛顿第二定律的实验中，要保证钩码的质量要远大于小车的质量
    III. 如图所示，某学习小组在做探究合力的功和物体速度变化关系的实验，

    （1）图中的实验器材，器材①名称是：_________;器材②的名称是：____  
    ⑵．以下关于该实验的说法中，正确的（ ）（ 答案不止一个 ）
    A．必须选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致
    B．小车在运动中会受到阻力，可以使木板适当倾斜，以平衡阻力
    C．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
    D．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    E. 如果忘记平衡摩擦力，纸带上的点是两头疏，中间密
    F. 利用纸带上的第一个点到最后一个点的平均速度表示小车获得的速度
    G.处理数据时，应该作出功与速度的图像，观察它是否为一条抛物线三 分析与计算（9x4=36分，必须写出解题过程，只写最后结果不得分）

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