一个高中物理学知识

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/22 16:47:38
高中物理必修2好像是第七章,动能定理那章,上面有个概念是机械能守恒定律,其主要内容如下:在仅有重力和弹力做功的情况下,物体的机械能守恒。
个人将此处的“弹力”理解为支持力。
那么在这样一个情况,用手托着一个物体匀速下降,此过程只有重力和支持力做功,但物体的动能不变,重力势能减小,总的机械能减小,并没有守恒。请问怎么解释,还是我对概念理解有误,请大家帮忙解答,谢谢。

理解错误,这里的弹力仅仅指“弹簧产生的弹力”,而不是包括压力在内的那种接触力。
换句话说,不考虑弹性势能话,只能有重力做功,机械能守恒。
考虑弹性势能时,只有重力和弹簧弹力做功,机械能守恒。

参考:
机械能守恒的条件:
(1)对某一物体若只有重力做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
(2)对某一物体除受重力外还受其他力作用,但只有重力做功,其他力不做功,则物体与地球组成的系统机械能守恒。
(3)若某一物体受几个力作用时,只有弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
(4)若某一物体受几个力作用时,只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。

弹力产生在直接接触而发生弹性形变的物体之间。通常所说的压力、支持力、拉力【都是】弹力。

假设物体做自由落体运动,v增大,动能增大,h减小,势能减小,仅有重力做功的情况下,物体的机械能守恒。

而你的情况:h减小,势能减小。你的v是【匀速】,原因在于v改变了(对于自由落体运动的情况),而改变v的原因是a在变,即你的手施加的力!
因此,手对物体也有做功

再看,根据动能定理:合外力所做的功=动能的变化量
即:W(F支)+W(G)=Ek=0 且 W(G)=-Ep ( W(F支)即手对物体的支持力 )
所以W(F支)-Ep=0
所以W(F支)=Ep
懂了吗?

如果没有你的手,那这个物体就是自由落体,能量守恒。因为有你的手在,你的手做的功就抵消了本应该又重力势能转化为动能的那部分能量,也就是说这个物体的能量较少了,因为你对他做了负功。
其实不用理会那么多术语,可能同一个东西,在不同的地方,他的命名就是不一样的。关于能量,你只要记住能量守恒就是了,万变不离其宗的,这样简单,又掌握了基本

手托物体的支持力方向向上,物体的位移向下,也即手对物体做的功为负。重力势能做的功为正。两者相互抵消了。
如果你把物体向上托,那么对物体做的功就转化为了重力势能。