高中物理问题,关于定滑轮
我国运动员侯斌坐在轮椅上靠自身牵引升空点燃主火炬,假设侯斌和轮椅的总质量为m,需要匀速上升高度h点燃主火炬。我的疑问是,运动员匀速拉绳子的力应该是mg/2,那么当运动员上...
我国运动员侯斌坐在轮椅上靠自身牵引升空点燃主火炬,
假设侯斌和轮椅的总质量为m,需要匀速上升高度h点燃主火炬。
我的疑问是,运动员匀速拉绳子的力应该是mg/2,那么当运动员上升h高度的时候,
重力势能增加了mgh,而人拉绳子的功才mgh/2,这样不是能量不守恒了吗?
哪里分析错误了呢?
一般做功都是考虑对地的呀,只有求摩擦力产生内能的时候才用
相对位移,为什么这里同样用相对位移??
似乎非常没有道理 展开
假设侯斌和轮椅的总质量为m,需要匀速上升高度h点燃主火炬。
我的疑问是,运动员匀速拉绳子的力应该是mg/2,那么当运动员上升h高度的时候,
重力势能增加了mgh,而人拉绳子的功才mgh/2,这样不是能量不守恒了吗?
哪里分析错误了呢?
一般做功都是考虑对地的呀,只有求摩擦力产生内能的时候才用
相对位移,为什么这里同样用相对位移??
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“人拉绳子的功才mgh/2”是这里错了啊!人拉绳子的长度不是h,而是2h啊,是这样的:人拉绳子的力是mg/2,乘以手挽绳子的长度2h,人做功也是mgh。也就是说:人做功的力是mg/2,(匀速)但力的位移不是h,而是2h。因为:人拉的绳子端要下降h,轮椅端的绳子要上升h。那么人需要总共拉过2h长的绳子。人所做功W=(mg/2)*2h=mgh。即人做功所耗的能量,全部转化成了势能。所桐困以能量还是守恒的。
回答补充:摩擦力产生内能是李拿耗散力(摩擦力是耗散力)做功耗散能量;而人做功是生物能(化学能、人的内能)提供能量。注意:这里的能量形态在高中阶段一般不需局扰念要深入研究。如果深入,将会牵涉许多方面的更多的知识。
回答补充:摩擦力产生内能是李拿耗散力(摩擦力是耗散力)做功耗散能量;而人做功是生物能(化学能、人的内能)提供能量。注意:这里的能量形态在高中阶段一般不需局扰念要深入研究。如果深入,将会牵涉许多方面的更多的知识。
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定滑轮,人拉绳子的力为mg。左右相同绳子段的力一样大,为mg,不是定滑轮,不需要除以2
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这里对于运动员的拉分析错了。
定滑轮只谨码改变作用力的方向, 不省力
动滑轮(是变皮晌局形的不等臂杠杆),省一半力不改变作用力方向。
该题中的是定滑轮 不省力, 即,侯斌的施力燃让大小是自身重量=mg
故该题不存在能量不守恒问题。
定滑轮只谨码改变作用力的方向, 不省力
动滑轮(是变皮晌局形的不等臂杠杆),省一半力不改变作用力方向。
该题中的是定滑轮 不省力, 即,侯斌的施力燃让大小是自身重量=mg
故该题不存在能量不守恒问题。
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运动员匀速拉绳子的力应该是山扰迅mg/2,但是拉人的绳子如图5-1-6所示有两根,根据定滑轮的性质我们知道两根绳子拉力均为mg/2,且均向上。所以人与轮椅所受合力为mg。当人上升h高度时拉力克服重力做功为mgh,能量守恒。
你也可以逗此从另一个角度来理解,人的拉力为mg/2,当人升高h高度时人拉过的绳子长度为2h。这样人做功也是mgh,同样满足能量量守恒。如果你愿意把这样一种情况与摩擦力的情况相比较那也是可以的,不过你要知道这个摩擦力完全是重力的一种等效表现形式,如果你以绳子一端为参考点,那么绳子的张力等效于耗散力(摩擦力),大小李芹为mg/2,此时乘以相对位移2h和摩擦力耗散体系是等效的。所以这种情况是可以类比摩擦力情景的,乘以相对位移也是可以理解的。
楼主从多个角度考虑问题是很好的,多换几个角度来考虑,容易锻炼一个人的思辨能力。相信楼主可以理解!
你也可以逗此从另一个角度来理解,人的拉力为mg/2,当人升高h高度时人拉过的绳子长度为2h。这样人做功也是mgh,同样满足能量量守恒。如果你愿意把这样一种情况与摩擦力的情况相比较那也是可以的,不过你要知道这个摩擦力完全是重力的一种等效表现形式,如果你以绳子一端为参考点,那么绳子的张力等效于耗散力(摩擦力),大小李芹为mg/2,此时乘以相对位移2h和摩擦力耗散体系是等效的。所以这种情况是可以类比摩擦力情景的,乘以相对位移也是可以理解的。
楼主从多个角度考虑问题是很好的,多换几个角度来考虑,容易锻炼一个人的思辨能力。相信楼主可以理解!
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做功的距离是2h。
做功的积累是力和轨迹的余弦积的积分,而不是简单的乘法。
就本题而言弯漏,为什么要用相对位移,因为你用的拉力不是直接单独对人和轮椅做功。还要负担了另一根线的位移。
打个比备闹弊方,推着旋转木马转了一圈,从静止仿族到运动,难道推的人没做功吗?那旋转木马怎么动起来了?
做功的积累是力和轨迹的余弦积的积分,而不是简单的乘法。
就本题而言弯漏,为什么要用相对位移,因为你用的拉力不是直接单独对人和轮椅做功。还要负担了另一根线的位移。
打个比备闹弊方,推着旋转木马转了一圈,从静止仿族到运动,难道推的人没做功吗?那旋转木马怎么动起来了?
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人拉绳子的功才mgh/2”是这里错了啊!人拉绳子的长度不是h,而是2h啊,是绝差链这样的:人拉绳子的力是mg/2,乘以手挽绳子的长度2h,人做功也是庆胡mgh。也就是说:人做功的力是mg/2,(匀速)但力的位移不是并孙h,而是2h。因为:人拉的绳子端要下降h,轮椅端的绳子要上升h。那么人需要总共拉过2h长的绳子。人所做功W=(mg/2)*2h=mgh。即人做功所耗的能量,全部转化成了势能。所以能量还是守恒的。
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分析物没选对,
要想考虑相对运动问题是,认准一个物体分析,
至只分析自己的岁档话:
受向上,自己的拉力告雀敏F
向下,自己的重力mg
匀速运动,所以F=mg
能量是守恒的,两个力作用的距离都是H
PS:定滑轮 实质上袜枝是等臂杠杆,使用定滑轮改变力的方向,但不省力
要想考虑相对运动问题是,认准一个物体分析,
至只分析自己的岁档话:
受向上,自己的拉力告雀敏F
向下,自己的重力mg
匀速运动,所以F=mg
能量是守恒的,两个力作用的距离都是H
PS:定滑轮 实质上袜枝是等臂杠杆,使用定滑轮改变力的方向,但不省力
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