作者GuanSi (冠希)
看板Physics
标题[问题] 台中一中高二物理段考
时间Sun May 22 18:19:16 2016
https://goo.gl/j60Stq
第6题
A没问题
答案给C 只是把A的重力位能换成动能而已
但A球不是有受轻杆的力吗?
E选项看不出哪里错
B选项 B球最後应有一往左的速度 不知如何算出
D选项 应该就是把C的答案乘上mg
想延伸一下
这题有办法算出落地时间吗
或是算出某时刻两球的速度?
想了一下不知如何下手
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1F：推 zealeliot: 有点难想 水平方向质心无外力 AB两球最後没有水平速度 05/22 18:56
2F：→ zealeliot: A的位能完全转换成A的动能 B无速度 不确定是不是这样 05/22 18:57
A球轨迹是一椭圆 最後一瞬间的速度应是垂直向下
B最後无速度应说得通 但选项C与E仍有疑惑
为何是力学能守恒阿
※ 编辑: GuanSi (61.230.130.6), 05/22/2016 19:13:04
3F：→ tulkaso: 力学能不守恒的条件是受到'非保守力'的作用，非保守力如 05/22 20:00
4F：→ tulkaso: 摩擦力，正向力是保守力所以力学能还是守恒~ 05/22 20:00
5F：→ tulkaso: 但题目好像并未说明是否为光滑平面，这种情况下假定为是 05/22 20:03
是光滑平面
6F：→ tulkaso: 有摩擦力的状况下，力学能确实不守恒，但原因是摩擦力非 05/22 20:03
7F：→ tulkaso: 正向力 05/22 20:03
一个物体受正向力等速往上
这样有力学能守恒?
※ 编辑: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 20:07:46
※ 编辑: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 20:08:51
8F：推 TellthEtRee: 因为正向力和位移垂直 所以刚好没有作功 05/22 21:30
9F：推 TellthEtRee: B球的速度可以这样看1.利用相对速度，对杆心的观点是 05/22 21:40
10F：→ TellthEtRee: ，A球的速度和B球速度一样快，但方向相反。此观点确 05/22 21:40
11F：→ TellthEtRee: 定了水平分量无速度。2.相对A球的观点是，A球静止， 05/22 21:40
12F：→ TellthEtRee: 杆心向下(一倍速度)，B球向下(两倍速度)，用这个速 05/22 21:40
13F：→ TellthEtRee: 度去列力学能守恒就有每个选项的答案了 05/22 21:40
系统质心位移是向下
那这样正向力应该有做功耶...
这样应该就没有力学能守恒了吧
※ 编辑: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 22:05:39
14F：推 Panthalassa: 有作功没错 但是是保守力 05/22 22:27
15F：推 Panthalassa: 落地时 B速度是零 因为轻杆的限制 AB水平速度要一样 05/22 22:31
16F：→ Panthalassa: 但过程完全没有水平力 所以AB水平速度都是零 05/22 22:31
不太懂为啥正向力是保守力
我上面有提到
物体受正向力等速上升 有力学能守恒?
※ 编辑: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 23:23:52
17F：→ Vulpix: 正向力从来就不是保守力…… 05/22 23:48
18F：推 MUMUKON: 这问题很好 你想斜面上小球滑下来 05/23 00:02
19F：→ MUMUKON: 你会怎麽 算小球水平面的速度 05/23 00:03
20F：→ MUMUKON: 你不会去考虑斜面或桌面的 作用力影响吧 05/23 00:03
21F：→ MUMUKON: 为什麽呢?因为桌面斜面阿产生正向力刚好跟移动方向垂直 05/23 00:04
22F：→ MUMUKON: 回到此题B球根地面不也是一样吗~所以有作用的回归到重力 05/23 00:05
23F：→ MUMUKON: 所以还是要力学能守恒 05/23 00:06
24F：→ MUMUKON: T大已解答QQ 我多余了 05/23 00:07
同上回应
※ 编辑: GuanSi (111.243.108.151), 05/23/2016 00:28:28
25F：→ kuromu: 个人认为 力学能守恒适用的条件是:非保守力没有对系统作 05/23 00:58
26F：→ kuromu: 工(该力对系统各部份作的工总和为0) 05/23 00:59
27F：→ kuromu: 正向力是非保守力 且对B作工为0 A和B各自受杆子作用力 05/23 01:02
28F：→ kuromu: 作用 各自被作的工刚好抵消 因此力学能守恒 05/23 01:03
29F：推 Vulpix: 如果你看的是整个系统的「质心」 05/23 01:15
30F：→ Vulpix: 那正向力确实作负功，而且减少了「质心」的总力学能 05/23 01:16
31F：→ Vulpix: 但是我们看的是整个系统，而非质心。 05/23 01:16
32F：→ Vulpix: 减少的质心力学能其实是A、B两球的内动能。 05/23 01:18
33F：→ kuromu: 系统总动能=质心动能+质系作标系观测下的系统总动能 05/23 01:18
34F：→ kuromu: 心 05/23 01:19
35F：→ Vulpix: 至於坠落所需时间和各瞬间的速度都可以算，但非高中程度。 05/23 01:19
36F：推 TellthEtRee: 这题比较难可以问 正向力在角度多少时会最大 05/23 11:10
37F：推 TellthEtRee: 是否有力学能守恒 要先看系统是怎麽选定 只选两球与 05/23 11:19
38F：→ TellthEtRee: 杆的话是不守恒没错…但如果是选地板加两球 就守恒了 05/23 11:19
39F：→ TellthEtRee: 如果只选A球 也是有守恒 05/23 11:19
40F：推 Vulpix: A球力学能不守恒，因为杆对A有作功。 05/23 14:13
41F：→ Vulpix: 而地板已算进去，因为「A球的位能」是地球与A球之间的事。 05/23 14:14
42F：→ thewid: 正向力不作工 05/23 14:29
43F：→ thewid: 如果你认为正向力会作工 表示你爬楼梯地板会对你作工 05/23 14:35
44F：→ thewid: 你质心往上 正向力往上 作工!! 楼梯会对人作工? 05/23 14:36
45F：→ thewid: 那不用电梯了 楼梯就会给你能量了 05/23 14:36
46F：→ thewid: 所以解法很简单 A:水平不受外力 水平质心不变 可算最大位 05/23 14:37
47F：→ thewid: A球落地前 B球速度为0 A球就力学能守恒1/2mv^2=mgsinPhi 05/23 14:41
48F：→ thewid: 要我算随时间的我不会 普物都还回去了 05/23 14:46
49F：推 MUMUKON: 普物还不够... 大2力学才有交解法 我100%还给老师 05/23 21:17
50F：→ MUMUKON: 推K大+V大正解 05/23 21:18
51F：→ Vulpix: 如果是爬楼梯的状况：把身体的受力简化成1.重力2.地板给的 05/23 22:37
52F：→ Vulpix: 正向力(双脚)3.地板给的摩擦力(平行地板的力,一样双脚) 05/23 22:38
53F：→ Vulpix: 那还真的是3让人前进而2让人上升，因为1办不到这两件事。 05/23 22:38
54F：→ Vulpix: 剩下的肌肉施力什麽的因为是内力，所以就不管了，虽然是 05/23 22:41
55F：→ Vulpix: 因为肌凝蛋白消耗了ATP而让地板给了反作用力(2和3)，但是 05/23 22:42
56F：→ Vulpix: 在上面这样分析受力的情况下真的是2和3让人能够爬楼梯。 05/23 22:43
57F：→ Vulpix: 注意这边是靠反作用力才能爬楼梯，也就是地板不会主动给人 05/23 22:44
58F：→ Vulpix: 这麽多力量，所以不用担心不施力楼梯就会给能量。 05/23 22:45
59F：→ Vulpix: 再来，假设人的速率变化不大的话，那力学能明显是上升的 05/23 22:46
60F：→ Vulpix: (动能差不多没变，而重力位能上升)但重力显然作负功，所以 05/23 22:47
61F：→ Vulpix: 2和3合起来必定作正功。所以可以当成楼梯真的作功，只是 05/23 22:48
62F：→ Vulpix: 要细探其原因，可以想成肌肉作功传到楼梯又反弹回人的身上 05/23 22:49
63F：→ Vulpix: (其实打到後面有点乱，不过大致上是这样) 05/23 22:50
64F：推 ro9956882: 另一个正向力作功的例子：木块放在大楔形木块(不固定) 05/24 00:38
65F：→ ro9956882: 下滑时 木块间的正向力对大小木块都会作功 等大异号 05/24 00:40
66F：→ ro9956882: 实际上能量来源是位能就是了OwO 05/24 00:40
67F：推 recorriendo: 难题集粹有类似的题目 05/24 02:44