关于功的难辨基础题,望专家进

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 07:16:46
一高速匀速直线运动物,在某时刻/给予其运动方向上/1N的力,该力持续十秒,设该力做功为W1.
一低速匀速直线运动物,在某时刻/给予其运动方向上/1N的力,该力持续十秒,设该力做功为W2.
问W1与W2相比,谁大?

某人的回答:地上放着一块石头,用一个力推十秒,再搬火车上推十秒,你觉得这个问题里哪个做功多?其实是一样多。至于W=FS,这是有前提的,S是作用力力使物体移动的距离,不是楼上几位说的作用时间里物体移动的距离,概念混淆了,我们在地球上可是时刻在运动的,如果单纯的用W=FS,改怎么算呢
回答者:shellno - 试用期 一级 8-16 11:40

问题:shellno选的参照系为人自身。这样的话,功相等。但意地面为参照系,则不等了。如以自由落体为例,小球在刚开始时,速度小,单位时间下做功小。之后小球速度大,单位时间下做功大。可由W=mgh得。因此,上题答案应为什么?

W1大。从两个角度考虑:
1。根据W=Fs。注意,S是指相对某一参考系的位移。shellno的解犯了一个很严重的错误:他算力推小石块在地面上做的功的时候,是以地面为参考系的,而算力推小石块在火车上做的功的时候,是以火车为参考系的,两次算功的参考系不同,所以算出来的功没有可比性。取地面为参考系,很明显,由于S1>S2,所以W1>W2。如果以火车为参考系,不要忘了,相对地面静止的那个小石块在向后运动!所以,F对相对地面静止的石子做的是负功,而F对货车上的小石块做的是正功,所以,还是得到W1>W2。以人身为参照系是错误的。因为人本身两次并不处在同一参考系中。以上是对那个人的回答说的。对于你这道题,原理类似,必须取在同一个参考系中测这两者的功。如果地面参考系,或者低速运动物体为参考系,没有问题,S1>S2==>W1>W2,如果取高速运动物体为参考系,则低速物体在向后运动!W2<0,W1>0,还是有W1>W2
2。其实,这道题还可以从动能定理去考虑。W=1/2*m(v2^2-V1^2).由于F相同,a就相同,又由于t相同,△v就相同。V2^2-V1^2可以写成(v1+△v)^2-v1^2=2v1△v+△v^2。二者△v相同,所以,v1越大,则W越大。v1就是物体的初速度。无论在什么参考系中,高速运动物体初速度都大(v取矢量,包括正负号),所以,高速运动的物体W大,所以W1>W2。

W1大 因为它的速度快 位移大

∵F×t=m×Δv=M×ΔV (冲量相同,质量×速度改变量也相同)
Δv=v'-v
ΔV=V'-V
W2=Δe=1/2×m×(v'^2-v^2)
W1=ΔE=1/2×M×(V'^2-V^2)
∴W2/W1=Δe/ΔE=(2v+M/m×ΔV)/(2V+ΔV)
当m=M时,W2/W1=(2v+ΔV)/(2V+ΔV)<1,即W2<W1
其他情况,要具体讨论。

这并不矛盾。楼主要清楚物体的动能也是相对的,要看对哪个参照系来讲。火车参照系中该石头所增加的动能与地面参照系中该火车上石头所增加的动能是不同的,这