论文一道力学习题的理论分析和实验验证，本文是有关理论分析硕士论文开题报告范文与力学习题和实验验证和理论有关电大毕业论文范文.
习题教学是中学物理教学的重要组成部分.对于习题的求解,我们一般从理论上进行推导分析.实践证明,在习题教学中,采用理论上推导分析和实验验证,能加强学生理论联系实际的能力,这种教学效果会更好.
１ 题目
如图１所示,一根刚性细杆可绕其一端的固定轴O 无摩擦地转动.在杆的中点与另一端各固定质量相等的两小球A、B.现让杆从水平位置静止开始转到竖直位置的过程中,则下列说法中正确的是( ).
A．杆对小球A 的作用力做负功,对小球B 的作用力做正功
B．杆对小球A 的作用力做正功,对小球B 的作用力做负功
C．杆对小球A 、B 的作用力均做正功
D．杆对小球A 、B 的作用力均做负功
２ 理论分析
A 、B 两小球在轻杆的制约下均绕O 点做圆周运动,轻杆对两球的作用力做功的情况取决于杆对球的作用力的方向.假设解除小球A 、B 与杆的制约关系,在杆绕O 点转动的同时让A 、B 小球下落,那么在下落过程中的同一时刻,杆与两小球的位置关系可能有如图２所示的３种情况.而事实上在运动的同一时刻两球均在刚性轻杆上,若是图２(a)所示的位置情况,则杆对两球的作用力FA 、FB 分别对两球均做正功,要消耗杆的机械能,这不符合系统的机械能守恒定律;同理分析也不可能是图２(c)所示的位置关系.从系统机械能守恒的角度来看,在运动的的某同一时刻,杆与两小球的位置关系只能如图２(b)所示.这时杆对两球的作用力FA 、FB 分别对A 球做负功、对B 球做正功.故选项A 正确.
设两小球质量均为m ,杆长L,杆转到竖直位置时角速度为ω,杆对A 、B 球做的功分别为WA 、WB .对A 、B 小球与轻杆组成的系统,由机械能守恒定律得:
３ 实验验证
用一根较易形变的细铁丝代替原习题中的刚性轻杆,将两个大小差不多的萝卜(或水果)穿在细铁丝上进行模拟实验.实验过程中用数码相机拍得系统下落到某处时的照片,如图３所示.从图３中可以看出,OA 段的细铁丝几乎是直的,但AB段的细铁丝明显地向上发生了弯曲.由此可以判断,OA 段的杆对球A 的作用力应沿杆方向,对球A 不做功;AB 段的杆对两球的作用力F１、F２的方向都不沿杆方向,两者方向大致如图４所示,F１ 的方向与A 球瞬时速度方向的夹角大于９０°,对A 球做负功;F２ 的方向与B 球瞬时速度方向的夹角小于９０°,对B 球做正功.
如果用一条细线代替原题中的刚性轻杆来进行实验,实验过程中用数码相机拍得系统下落到某处的照片如图５所示.可以看出细线的OA 段、AB 段都是直的,但是AB 段向上偏折.
４ 电脑模拟演示
实物演示不能对其运动进行控制.电脑模拟则容易实现.如果在VisualBasic语言的图形环境中编写以上习题的模拟演示程序.在VisualBasic软件平台中添加１个名为Form１标准EXE窗体,在窗体中添加名为Picture１图片框控件作为画图容器,用１个名为Timer１的控件来控制动画的快慢,用Circle的方法绘制小球,并计算小球与杆(线)运动的位置坐标值,程序演示效果图如图６所示.
主要程序清单如下:
结论,这是一篇关于理论分析方面的大学硕士和本科毕业论文以及力学习题和实验验证和理论相关理论分析论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
参考文献：
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