Question

一道物理题

某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s.则手对物体做的功是_______(g取10N/kg)
初中解法：W=Fs=Gh=1kg×10N/kg×1m=10J
高中解法：外力的总功等于物体动能的改变，W人-mgh=1/2mv²,则W人=mgh+1/2mv²=1×10×1J+1/2×1×2²J=12J
1.初高中的解法不同，是不是初中解法错了？还是这道题错了？还是另有原因？
2.如果这道题出在初中，那初中解法对吗？
高手回答！！特别是物理学家！！

Answer 1

初中解法不对。因为物体是由静止状态开始运动的，上升一米后的速度为1m/s，这个过程是个变加速度运动，因此所受到的合外力也是变化的，具体求解过程因该是先求元功，然后再路径上做积分得到总功。你给出的做法显然是物体在2m/s的匀速运动中上升1m手对物体做的功。这个匀速的过程和先前说的那个过程是截然不同的两个物理过程，不能混为一谈。在处理这类型问题，我们通常都是避开繁琐的求元功再求积分的过程，转而用守恒律来解体，这里面就包括了动能定理、角动量定理、能量定理及其守恒律，这样做的好处就是在不考虑运动过程中的每一个细节而关注物体运动的初末状态，进而简化解体思路

Answer 2

1.初中解法错了
2.如果这道题出在初中，那初中解法对吗？ 不可能出在初中

这个物体不是匀速运动受力不平衡，也就是说F不等于G，应该大于，这样才能由静止加速到2m/s
解法一：先受力分析：由V^2=2as 得到a=2m/s^2 又 F-G=ma 得到 F=ma+G=12N W=Fs=12J
解法二：用动能定理 外力的总功等于物体动能的改变，W人-mgh=1/2mv²,则W人=mgh+1/2mv²=1×10×1J+1/2×1×2²J=12J

Answer 3

初中的解法是对的，不过应为：
因为，这时物体的速度为2m/s，向上提起1m 所以，物体升的时间为 0.5S
又因，P=W/t=FS/t=Fv 所以W=Pt=Fvt 所以W=1Kg*10N/Kg*2m/s*0.5s=10J
所以说做的功为10焦

Answer 4

如果条件够得话，W=Fs是可以解这题，W=Fs的应用条件是F在S阶段内是恒力，
该题“由静止向上提”，其中有一个加速过程，合力一定不等于零，即过程中F不等于G，而初中是题目会有“匀速提起”，过程中F恒等于G，当然可以Fs=Gh；
若这题有说明加速时间，指明加速度，也是可以用W=Fs解题，只不过F=m（g+a）；
高中很多解题都是用能量守恒的，切记

Answer 5

初中的解法不错，但你列的式子错了，因为F不是等于物体的重力，如果是缓慢提起的话，可以这样认为。这题用W=FS时无法解决的。
由于不知道物体的运动状态，故用能量守恒是最好的解决办法。牛顿力学定理不适合解运动状态不明的问题。