Question

一道关于能量守恒定律的高中物理题 有点不懂。

如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上
（1）这时砝码的速率为多少？
（2）上述过程中砝码克服绳子拉力做的功为多少？

答案是2m*g*h=1/2*(m+2m)*v^2
为什么这里是2mgh而不是(2m-m)gh?
一个木块在桌面上 另外一个在竖直方向拉 力不会抵消吗

第二小题答案是2mgh+W(T)=2mv^2/2
为什么是重力势能和拉力做功相加等于动能？
重力势能和拉力不是相仿的方向吗？（拉力向上不是么）

Answer 1

第一问是对整个系统进行分析的，是重力势能转化为动能。系统中有2m的质量势能发生了变化，这个变化使得整个系统的动能增加。所以有2mgh=0.5×3mv²，即v=√(4gh/3)。

至于你问的力抵消的问题，可以这么看，拉力确实抵消了一部分砝码的重力并做功了，但是它同样也拉动水平桌面上的物体做功了，这相当于是“车拉马”和“马拉车”的问题，在研究整个系统的时候，没必要去考虑系统内部力的作用。

第二问你可以计算一下，W=mv²-2mgh=-2mgh/3，你的答案列的相当于是一个矢量式，计算得出拉力对砝码做的功是负功。

Answer 2

第一个问题。上面的木块放在光滑的平面上，意思是直它的摩擦力为0.没有拉力。
第二个问题。没有摩擦力，也就没有拉力做工了，而且计算的时候，方向本身就在做功里面考虑。

Answer 3

1.因为根据质量守恒的，公式。 如果减去m那么右边就大于左边了。 以个算的是竖直方面的力，一个算的是水平方向的力。两个一样大。

关于抵消，你想的有点简单，除去摩擦力，力是矢量，不在同一个方向上。

Answer 4

第一小题：是选两物体为研究对象，重力势能的减小量等于动能的增加量，注意木块仍在桌面上
，重力势能不变。
第二小题：是选质量为2m的砝码为研究对象，应用动能定理2mgh+W(T)=2mv^2/2 ，不过W(T)求出是负值，说明拉力对砝码做负功。

Answer 5

（1）答案是用能量守恒解的，只与能量变化的部分有关，桌子上的木块重力势能没有变，所以不对速度有贡献，不要用力的思路，用能量的思路去考虑就可以啦
（2）因为只有重力和拉力对2m做功，所以加起来就等于动能啦，动能定理嘛，这里W（T）是负的，即拉力做负工，你想的没错

Answer 6

因为桌面光滑,所以无摩擦,下落砝码的重力势能全部转化为木块和砝码的动能,因为绳子是拉直的,所以它们俩速度一样,所以答案是2mgh=(m+2m)v^2/2,第二问,原因是向下是正方向,且考虑的只是砝码,求出的功是负值,嘿嘿。。。