两个质量相等的小球AB固定在一轻杆两端,绕一固定转轴O从水平位置由静止释放,当杆到达竖直位置时,设杆对A做功为W1,杆对
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/08/18 16:35:10
两个质量相等的小球AB固定在一轻杆两端,绕一固定转轴O从水平位置由静止释放,当杆到达竖直位置时,设杆对A做功为W1,杆对B做功为W2,则(W1>0,W2
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你没有给出图形,我推测O不在轻杆的中点处,而是偏向A球,于是B球会将A球翘起来.并且整个系统没有摩擦.设轻杆长为L,OA为L1,OB为L2.
那么在这样假设的情况下,我们来分析:
(1)整个系统没有摩擦,所以实际上到竖直位置的时候,运用机械能守恒原理,我们能够得出:两个小球的重力势能的一部分转化为了它们的动能.重力势能减小了多少?mg(L2-L1).从这个式子,我们再想想不难得到这样的结果,实际上是B球的重力势能转化为了B球的动能+A球的动能+A球的重力势能.这个转化的过程实际上就是杆对B做负功而对A做等量的正功.
另一种简单的想法是:杆做的总的功一定是为零的,因为它本身没有能量来源.而对A做的一定是正功(动能增大,重力势能增大),所以,对B一定做负功.
(2)仅有B球的情况下,根据机械能守恒原理,我们可以得到B球的重力势能转化为动能,即杆没有做功.实际上,我们可以想到,这时轻杆对物体的力的作用方向始终是沿着杆的方向,而在垂直于杆的方向上面是不会有力的作用的,因为它是轻杆,而且既没有驱动力,也没有另一边的物体.
(3)在有弹簧的情况下,我们想,B球的重力势能不再完全转化为动能,而是有一部分用来拉长弹簧,即转化为了弹簧的弹性势能,换句话说弹力做负功.
谢谢批评指正
那么在这样假设的情况下,我们来分析:
(1)整个系统没有摩擦,所以实际上到竖直位置的时候,运用机械能守恒原理,我们能够得出:两个小球的重力势能的一部分转化为了它们的动能.重力势能减小了多少?mg(L2-L1).从这个式子,我们再想想不难得到这样的结果,实际上是B球的重力势能转化为了B球的动能+A球的动能+A球的重力势能.这个转化的过程实际上就是杆对B做负功而对A做等量的正功.
另一种简单的想法是:杆做的总的功一定是为零的,因为它本身没有能量来源.而对A做的一定是正功(动能增大,重力势能增大),所以,对B一定做负功.
(2)仅有B球的情况下,根据机械能守恒原理,我们可以得到B球的重力势能转化为动能,即杆没有做功.实际上,我们可以想到,这时轻杆对物体的力的作用方向始终是沿着杆的方向,而在垂直于杆的方向上面是不会有力的作用的,因为它是轻杆,而且既没有驱动力,也没有另一边的物体.
(3)在有弹簧的情况下,我们想,B球的重力势能不再完全转化为动能,而是有一部分用来拉长弹簧,即转化为了弹簧的弹性势能,换句话说弹力做负功.
谢谢批评指正
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