整體法及隔離法受力分析(答案解析版)-資料下載頁(yè)
2025-08-05 07:50本頁(yè)面
【正文】 物體的初末兩態(tài)，知其動(dòng)能和電勢(shì)能都減少了，從能量的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系看，其損失的動(dòng)能和電勢(shì)能都是由于小物體在運(yùn)動(dòng)中克服摩擦阻力做功而轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，這一關(guān)系為：?！军c(diǎn)評(píng)】小物體在電場(chǎng)力qE和摩擦力f兩力作用下的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，其沿＋x方向運(yùn)動(dòng)時(shí)為勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度，沿－x方向運(yùn)動(dòng)時(shí)為勻加速運(yùn)動(dòng)．加速度。若根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可求得小物體將無(wú)限多次的與墻壁相碰，且每次碰墻后反彈離開(kāi)墻的最遠(yuǎn)距離將成等比數(shù)列減小。將這些往返的路程按無(wú)窮遞減等比數(shù)列求和公式求和，可得出本題的答案。顯然可見(jiàn)，這種詳細(xì)討論全過(guò)程的每一子過(guò)程的解法要比上述的整體法的解法復(fù)雜得多。m+【例22】充電后平行板電容器水平放置，如圖所示。兩班間距離5cm，在距下板2cm處有一質(zhì)量2kg的不帶電小球由靜止開(kāi)始下落，小球與下板碰撞時(shí)獲得2108C的負(fù)電荷，并能反跳到距下板4cm高處，設(shè)小球與下板的碰撞無(wú)機(jī)械能損失，已知上板帶電量為+1106C，試求板間場(chǎng)強(qiáng)E的大小及電容器的電容C?！窘馕觥看祟}看似一道屬于二個(gè)過(guò)程的過(guò)程隔離問(wèn)題，但是由于小球與下板的碰撞無(wú)機(jī)械能損失，所以可用運(yùn)動(dòng)整體法研究小球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程。設(shè)小球下落高度h1，上升高度h2，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律，在全過(guò)程中qEh2mg(h2h1)=0 (V/m)根據(jù) U=Ed=25(V) (F)【點(diǎn)評(píng)】看似較復(fù)雜的多過(guò)程問(wèn)題，使用整體研究運(yùn)動(dòng)過(guò)程，而使問(wèn)題得到了簡(jiǎn)化?！纠?3】有一電源，其內(nèi)電阻甚大，但不知其具體數(shù)值．有兩只電壓表VA和VB，已知此兩表的量程均大于上述電源的電動(dòng)勢(shì)，但不知此兩電壓表的內(nèi)電阻的大小。要求只用這兩只電壓表和若干導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)組成電路，測(cè)出此電源的電動(dòng)勢(shì)，試說(shuō)明你的辦法。VAVB【解析】測(cè)量辦法如下：設(shè)兩電壓表的內(nèi)電阻分別為RA和RB電源內(nèi)電阻為r，電動(dòng)勢(shì)為ε，將兩電壓表串聯(lián)以后接于電源兩極之間組成如圖所示的電路，記下此時(shí)兩表的讀數(shù)UA和UB，則ε＝UA＋UB＋I(xiàn)r ?、儆捎诖藭r(shí)電路中的電流大小為：故有 ②VA再將電壓表VA單獨(dú)接于電源兩極之間，如圖。記下此時(shí)電壓表的示數(shù)，令其為UA39。，則有ε＝UA39。＋I(xiàn)39。r ③同上有 ④聯(lián)立②④兩式，將視為一個(gè)未知數(shù)消去，即可解得，將實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的UA、UB、UA39。代入上式，便可解得此電源電動(dòng)勢(shì)之值。【點(diǎn)評(píng)】在解題時(shí)，有時(shí)根據(jù)物理規(guī)律列出方程后，出現(xiàn)方程個(gè)數(shù)少于未知量個(gè)數(shù)的情況，這便成了不定方程而無(wú)法得到確定的解，在這種情況中，如果方程中的幾個(gè)不是所要求的未知量，在各個(gè)方程中以相同的形式出現(xiàn)時(shí)，便可把這幾個(gè)未知量組合當(dāng)作一個(gè)整體量來(lái)看待，從而使方程中的未知量減少而把不定方程轉(zhuǎn)化為有確定解的方程．例如本題以上的解答中，如僅能列出方程①和③，則此兩方程中有ε、I、I39。、r四個(gè)未知量，可以說(shuō)此時(shí)還是在“山窮水盡疑無(wú)路”的境界，而如果能利用這一轉(zhuǎn)化關(guān)系將方程①和③變形為②和④，則到達(dá)“柳岸花明又一村”之處已是確定無(wú)疑的了。fenjoythetrustof得到...的信任have/puttrustin信任intrust受托的，代為保管的take...ontrust對(duì)...不加考察信以為真truston信賴giveanewturnto對(duì)~~予以新的看法turnaround/round轉(zhuǎn)身，轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，改變意見(jiàn)turnback折回，往回走turn…away趕走……，辭退……，把……打發(fā)走，轉(zhuǎn)臉不睬，使轉(zhuǎn)變方向turnto…轉(zhuǎn)向……，（forhelp）向……求助，查閱，變成；著手于thinkthrough…思考……直到得出結(jié)論，想通thinkof想到，想起，認(rèn)為，對(duì)……有看法/想法 專業(yè) 知識(shí)分享
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