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年级 科目 问题描述 提问时间
初三 物理 机械能 2014-03-14 21:58:02

骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿s型路线骑行,他这样做是为了()

A.缩短上坡过程中所走的路程

B.减少上坡过程中所做的功

C.减少上坡过程中所施加的力

D.缩短上坡过程中所用的时间

学点点闵老师 2014-03-14 22:05:28
答案是C
学点点闵老师 2014-03-14 22:10:26

此题可用排除法来求解(不推荐):路程肯定是增加的,时间不会缩短,做功跟坡的的垂直高度有关,是恒定的。

接下来会有解析方法。


学点点闵老师 2014-03-14 22:15:53
从能量的角度分析:上同样的高度,走s路线,路程远,假如人走的速度一样,相同的时间里,走直线的水平上升的高度要不走s路线水平上升的高度小,从功能角度分析,走s路线的人做功的功率小,省力。
从力的角度分析:走s路线的人,力F=平衡于斜面向下方向的力*前进方向与平衡于斜面向下方向力的夹角<平衡于斜面向下方向的力,要克服做功的力变小了。所以省力。
但不省功

学点点闵老师 2014-03-14 22:16:42
应该是w=mgh,同时w=fx,由这两个公式可以看出来,走S型路线时,上升相同的高度(h一定),
要走的路程会变大(x变大),所以f会变小。
这里的省力是指f小,而w是不会变小的。

学点点闵老师 2014-03-14 22:17:41
准确的说,是“省力”,却没省能量,因为高度差没变,所以势能花费的还是那么多。
但是,如果算上摩擦力,你花费的能量反而多了。
在这里,姑且认为只在势能上消耗了能量,那么,比起直线上坡,走蛇形路线,花费的时间多了,
那么也就是后者的功率小了,也就是你单位时间里花费的力气少了,
所以感觉是省力了,就和杠杆原理、滑轮原理一样,花费的力气与时间的关系,
即,费力就会省时间,省力就耗时

学点点闵老师 2014-03-14 22:21:09
从能量的角度分析:上同样的高度,走s路线,路程远,假如人走的速度一样,相同的时间里,
走直线的水平上升的高度要不走s路线水平上升的高度小,从功能角度分析,
走s路线的人做功的功率小,省力。
从力的角度分析:走s路线的人,力F=平衡于斜面向下方向的力*前进方向与平衡于斜面向下方
向力的夹角<平衡于斜面向下方向的力,要克服做功的力变小了。所以省力。
但不省功

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