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力做正功的物理意义

时间:2020-1-15
力做正功的物理意义
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匿名网友:
力对物体做正功,表示施力物体将 能量转化或转移 给物体,使物体动能增加
当然,物体动能最终是否增加,还取决于物体所受的其它力的做功情况
再问: 1只能通过动能衡量吗 2如果物体动能不变,内能逐渐增大,那我能不能说合外力做功为0
再答: 如果物体动能不变,内能逐渐增大 那就是 合外力做功为0 这一过程就是上面讲的后一点。 例如:一个气缸内封闭一定量的气体,用力F缓慢压缩活塞, F 对活塞做正功,有使活塞动能增大的作用 但封闭气体对活塞做负功,又有使活塞动能减小,转化为气体内能的作用 两者量值恰好相等,则活塞动能不变,即合外力对活塞做的功为零 其实,动能定理讲的就是 力做功 与 物体动能变化 间的关系
再问: 用质量为5千克的均匀铁索从10米深的井中吊起质量为20kg的重物,在这个过程中至少要做多少功?
再答: 铁索的重心升高了 h1 = 10/2 m = 5 m 所以,至少做功 W = m1gh1 + m2gh2 = 5×10×5 J + 20×10×10 J = 2250 J 说明: 1、做功最少时,就是将重物匀速提升上来,动能不变 , 拉力做的正功等于铁索、重物重力做的负功之和 ; 2、伸直的质量为5千克的均匀铁索的重心在铁索的正中间 , 所以,铁索的重心升高了 h1 = 10/2 m = 5 m 。 的确如楼下所说,若研究的是一个系统(也就是相互作用的几个物体),那对于系统而言,若动能不变,内能增加,外力对系统做功之和应该为正。
再问: 1为什么用重心处理该问题,有什么理论依据? 2为什么做功最少时要匀速提上来?我先匀速,再减速,不行吗?
再答: 1、对于铁索,上部上升高度小而下部上升高度大,中学阶段,不用重心很难处理 对铁索做的最小功,实际上就等于铁索重力势能的增加,而铁索重力势能的增加就等于铁索的重力乘以铁索重心上升的高度(即等于重力对铁索做的负功) 2、这里的匀速就是缓慢匀速上升的意思(也就是速度可以看做零)
再问: 如果先加速,后减速地提上来呢?
再答: 物体和铁链原来是静止的,动能为零 加速提升,首先就要对 物体和铁链 额外做功 使其动能增加 若到井口处速度恰好减为零,则额外做的功又全部转化为 物体和铁链 的重力势能,不影响结论
再问: 即不管做功过程如何,结果都是一样的,拉力对物体做的功也是一样的,那要求匀速只是为了好记算而已
再答: 可以这么说。 但前提是 “到井口处速度恰好减为零”,否则不对。
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