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最小的力能否做最少的功

来源:用户上传      作者: 焦君安

  摘要:什么情况下推力最小,什么情况下推力做的功最少,最小推力做功是否能最少,满足什么条件时最小推力才能做最少的功。通过计算和分析来回答这个问题,从而给人们一点提示。
  关键词:最小推力 最少功 条件 方向
  一、做功最少的条件
  二、最小推力及最小推力的功
  三、用最小的推力做最少的功
  下面来讨论在什么条件下最小的推力做的功才最少。
  由此可见,当斜面光滑时,最小推力所做的功也最少。此时推力的方向也平行于斜面方向,它的作用仅仅是平衡重力在斜面方向的分量。
  四、结束语
  要把物体沿斜面匀速推到一定高度,物体的重力势能的增量是一定的,物体动能的增量为零,要使推力做功最少,无非是要求推力克服摩檫力做的功最少,只有在摩檫力消失时这个功最少。一般情况下,斜面不光滑,所以只有正压力为零。这就是以上讨论中所讲的物体处于临界状态的情况,当然这时推力的方向必须竖直向上。但是这时推力不是最小(也就是说此时并不最省力)。最小推力也不沿斜面方向,而是沿a=arctgu方向时推力最小(也最省力)。由此可见,最小推力和最少功之间并不存在必然关系。只有在 u=0,即斜面光滑的特定条件下,最小推力做功才最少,并且这时推力也沿斜面方向。
  综上所述,沿斜面把物体推到一定高度,要想最省力,推力方向不是沿斜面方向,而是斜向上与斜面间有一夹角arctgu。如果既要尽可能省力有要尽可能省功,斜面就要尽可能光滑,这样的结论与人们的验也是一致的。
  参考文献:
  [1]梁昆淼.力学[M].北京:人民教育出版社,1980.
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