Question

对机械能一道题的疑问

对机械能一道题的疑问CD选项不理解
C选项是否满足ΔEp=ΔE重力势能+W克服摩擦力？
D选项该如何解决？b

Answer 1

C选项：
根据题意，能量变化的地方有三处：摩擦面的内能、重力势能、弹性势能。
最终平衡状态为弹簧受到压缩，弹力、重力、摩擦力达成平衡。
重力势能减少量=克服摩擦做功+弹性势能。

D选项：
最大动能即下滑到即将与弹簧接触的瞬间。
在接触后，木块先向下，到速度为0时，再向上弹回，到达平衡点。
过程中摩擦力导致动能损失。

追问

重力势能减少量=克服摩擦力做功+弹性势能是如何得到的？ 这里面负号什么的我总觉得很困扰

追答

首先可知：克服静摩擦力做功的能量完全转化为内能。
我们定义 E总 = 初始状态的重力势能。 ······①
由于能量守恒，我们可知 ： E总' = E总。 ······②
分析末状态，由于末状态为静止状态，所以没有动能。
E总' = 末状态的重力势能 + 摩擦损失的内能 + 弹簧的弹性势能 ······③
联立①②③可知，
初始状态的重力势能 = 末状态的重力势能 + 摩擦损失的内能 + 弹簧的弹性势能
将重力势能移到一边，即
初始状态的重力势能 - 末状态的重力势能 = 摩擦损失的内能 + 弹簧的弹性势能 ······④
由④可得
重力势能的减少量 = 克服静摩擦力做功的能量 + 弹簧的弹性势能
证毕。

追问

非常专业 感谢！

D的解释我觉得不好理解？动能损失和这有必然联系吗