Question

高中动能物理题

蹦极跳是勇敢者的体育运动。设运动员离开跳台时的速度为零，从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段，从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段。下列说法中正确的是
A．第一阶段重力的冲量和第二阶段弹力的冲量大小相等；
B．第一阶段重力势能的减少等于第二阶段克服弹力做的功；
C．第一阶段重力做的功小于第二阶段克服弹力做的功；
D．第二阶段动能的减少等于弹性势能的增加。
答案选C

我想问的是D选项为什么错？ 在第二阶段重力势能转化为动能 然后这部分由重力势能转化而来的动能和第二阶段的初动能一起转化为了弹簧和人这个系统的弹性势能 这样理解难道不对吗？ 求纠正
麻烦看清楚我的意思= = “在第二阶段重力势能转化为动能”

Answer 1

我来告诉你吧。
你可以这样考虑，在第二阶段初始，我们来分析下物体的能量状态，像你说的一样，物体具有：1、初动能，2、重力势能。而第二阶段的结束，很明显，物体只有弹性势能（动能和重力势能都为0）。而这个过程机械能并没有损耗，即没有空气阻力之类的。
所以我们就可以知道，物体初动能加重力势能等于弹性势能。
就像你说的，此时如果D的情况正确，那么只有一种可能，就是重力势能全部转化为了动能，对吧。
但是你真的认为重力势能都转化为了动能吗？
现在把第二阶段再分为两个阶段AB。
A阶段物体所受弹力小于重力：
重力势能转换为弹性势能（此势能可从绳子继续伸长得出）和动能（此动能与初动能累加造成速度继续增加）。
B阶段物体所受弹力大于重力：
余下的重力势能和所有的动能（速度开始减少并且减少为0）全部转化为弹性势能。

由A阶段你就可以看出并非所有的重力势能都转化为了动能，而有一部分却转化为了弹性势能，所以我们很明显就可以发现，动能的减少并非等于势能的增加（当然更不可能大于）

Answer 2

人的受力平衡点在第二阶段 也就是说 在第二阶段 有 先加速 后减速至零的两个过程 在前一个阶段 动能是增加的 所以D错 这是一个原因 第二个 在第二阶段弹性势能的增加等于势能和动能的减少量之和 这是第二个原因

Answer 3

我看明白了，提问的朋友，确实是你理解错了。
你错在了这句：“在第二阶段重力势能转化为动能，这部分由重力势能转化而来的动能……”
错的原因是选项D的“第二阶段动能的减少”你没能理解。
题中“第二阶段动能的减少”，仅仅指“第二阶段的初动能”的减少，不包含你所说的“重力势能转化为动能”。
再一点，“第二阶段重力势能转化为动能”是不正确的，第二阶段重力势能完全转化为动能了吗？重力势能多数转化成了弹性势能。

追问

你的那个“再一点”好像有点问题 就结果来说重力势能应该是全部转化为了弹性势能 不是多数 . 还有，重力势能不是应该先转化为动能 动能再转化为弹性势能吗？我个人觉得重力势能不是直接转化为弹性势能 而是通过动能这个媒介来转化为弹性势能 。 只有你看懂了我的意思 楼上的我都不知道在说什么= =

追答

提问的朋友，你好，
“重力势能应该是全部转化为了弹性势能 不是多数”，这个你是正确的。我收回我的说法“多数”。严格来说应该是“从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点，减少的重力势能全部转化成了弹性势能”。
你所说的：“重力势能不是直接转化为弹性势能 而是通过动能这个媒介来转化为弹性势能”，这个说法不完全正确。 考虑如下：在绳子被拉长一段后的某一个点处，（不考虑初动能前提下），此时，重力势能减少了，绳子有了弹性形变，人也有了动能。（在绳子开始被拉长那一刻起，弹性形变就发生了）。
分析：第二阶段，重力势能不断减小，动能由0变大再变到0，弹性势能由0变到最大，
结论：在第二阶段过程中，重力势能逐渐转化为动能和弹性势能。而在最低点时，重力势能最小，弹性势能最大，动能为零，重力势能减少的部分全部转化为弹性势能。
第二阶段始终是有部分重力势能直接转化为弹性势能的，直到重力势能转化为动能的那部分也转化为弹性势能。
所以第二阶段动能的减少是小于弹性势能的增加的。

Answer 4

因为在第二个阶段重力势能也减少了，应该是重力势能的减少量加上动能的减少等于弹性是能的增加。

Answer 5

第二阶段动能的减少是之第二阶段初的动能即第一阶段重力势能转化的