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（物理）物理微元法解决物理试题练习题含答案

一、微元法解决物理试题

1．如图所示，某个力 F＝10 N 作用在半径为 R＝ 1 m 的转盘的边缘上，力 F 的大小保持不

变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力 F 做的总功为（ ）

A ．0 B．20 π J C．10 J D．10 π J 【答案】B 【解析】

本题中力 F 的大小不变，但方向时刻都在变化，属于变力做功问题，可以考虑把圆周分割

为很多的小段来研究 .当各小段的弧长足够小时，可以认为力的方向与弧长代表的位移方向

一致，故所求的总功为 W ＝F ·Δs1 2 3 1 2 3 ＋ F ·Δs ＋F ·Δs ＋ …＝F( Δs ＋ Δs ＋ Δs ＋…）＝ F ·2Rπ＝20 πJ ，

选项 B 符合题意 .故答案为 B． 【点睛】本题应注意，力虽然是变力，但是由于力一直与速度方向相同，故可以直接由

W =FL求出．

2．水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，得到广

泛应用．某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为 d 的水流以速度 v 垂直射到要切割的

钢板上，碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为 ρ，则钢板受到水的冲力大小为 2 2 2 1 2 1 2 2

A ． d v B． d v C． d v D． d v 4 4 【答案】 D 【解析】 【分析】 【详解】

设 t 时间内有 V 体积的水打在钢板上，则这些水的质量为： 1 2 m V Svt d vt 4

以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为 F，以水运动的方向为正方向，由动量定

理有： Ft=0-mv

解得： mv 1 2 2 F d v t 4 2

A. d v 与分析不符，故 A 错误． 2 2

B. d v 与分析不符，故 B 错误． 1 2