關於力做功的問題

1樓：

研究任何運動學問題都要選取參照物，因為研究物件的位移、速度、加速度都和參照物有關。功和位移相關，所以功的計算也和參照物的選取有關。不但是功，連動能都和參照物有關——因為動能與速度有關。

參照物的選取是任意的。這句話的意思是，不論選取哪個物體為參照物，都不會得出與運動學定理相矛盾的結論。但選取不同的參照物，會影響問題分析的複雜度，甚至會使問題變得沒有意義——比如，若是選取研究物件本身，或與該物件相對靜止的物體，作為參照物，那該研究物件將永遠靜止。

所以參照物的選取還是要慎重的。因為我們所關心的絕大多數運動問題，都發生在地球上，所以從實用角度出發，初中物理只以地面為參考系是合理的。

說說你提的問題：一個人拎著一袋物體乘坐電梯上樓；

若以電梯作為參照物，那這袋物體一直保持靜止，所以：

位移為零，速度為零，加速度也為零；

動量恆為零，動能也恆為零；

若電梯是勻速上升，那麼物體所受手的拉力等於其重力，所以：

合力為零——符合牛頓第二定律；

合力衝量為零——符合動量定理；

合力做功為零——符合動能定理；

由此可見，這些通用的定理是沒問題的。不過「機械能守恆定律」就有問題了：

因為物體位移為零，所以整個過程，沒有力做功，所以「應該」滿足機械能守恆。但是，物體「位置」升高，所以重力勢能增加，又因為動能不變，所以總機械能增加。產生了矛盾。

（其實只分析重力即可：重力不做功，重力勢能卻增加了，這本身就有問題）

出現這個矛盾並不能說明參照物不能任意選取。其實這是因為「機械能守恆定律」本就不是動力學中的通用定律，它的使用是有一定條件的。關鍵就是「重力勢能」的概念：

重力勢能本身，就是根據物體在重力作用下移動「位置」時，所做的功來定義的。所以，在討論重力勢能、機械能時，首先就要確定以地面為參照物。也就是說，我們在電梯問題中關於「機械能守恆」問題的分析，從一開始就錯了——不能以電梯為參照物分析機械能問題。

總之，位移的確定確實需要考慮參照物。但是，既然老師和教材都明確規定：在初中的範圍內只以地球為參照物——事實上，任何運動學教材中，都會對預設參照物做出假定——那就按他們說的辦吧！

所以，對於你上面的滑輪問題，應該以地面為參照物。雖然題目表達地不很清楚，但根據你提出的「是 30 j 還是 20 j 」的疑問可以看出：所謂「拉力」是指人對繩子末端的拉力，即圖中的 f；而且人在滑板車上是一直拉緊繩子向右走的。

那麼，力 f 所做的功是：20 j。

所謂 30 j 是根據人相對於滑板車的位移 3 m 計算出來的，按照「在初中的範圍內只以地球為參照物」的規定，閱卷老師是會判你錯的！不過嚴格來說這也不算錯——只要你分別選取這兩種參照物對題目中的各個物件進行分析，就會發現，所有力學定理都沒問題，只是各個物件的運動屬性的具體數值不同了。

2樓：匿名使用者

對物體做功，所以s是受力物體的位移。

如圖拉力做功為30j。

一個人拎著一袋物體乘坐電梯上樓，人的拉力對物體做功了。

3樓：以我魔血染蒼穹

哈哈，首先，本人細緻的東西全忘了，在此對高中老師說聲對不起。

在我說一下這個問題中人做功的過程你就知道了：首先，人對繩1端做功，繩1端再帶動繩2端，繩2與繩3作用於滑輪b，b再作用於車。其中繩子通過滑輪b時繩2與繩3的位移與力的變化你們應該講過，自己考慮。

對於你說的s是哪個，我只能說你研究哪個物體就就是哪個的位移。總之在這裡你隨便算哪個物體就是李的做功，但是你在考慮下如果車是放在有摩擦的水平地面上呢？車放在弧形面上呢？

a的右邊是彈簧呢？那怎麼考慮。

對於物理，我勸樓主還是在仔細研究下物理的那些定義吧，比如說做功：做功的兩個必要因素：作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離。

經典力學的定義：當一個力作用在物體上，並使物體在力的方向上通過了一段距離，力學中就說這個力對物體做了功。做功是必須有實物體現的，一個力在那「飄揚」個十萬八千里也不會做功的。

4樓：徐仙萍

w=fs中的s是求誰就用誰移動的距離，上圖求拉力做的功，就應該用繩子自由端移動的距離，從圖中看，穿過動滑輪的繩子段數為2段，所以繩子移動距離是物體移動距離的2倍。w=fs=10nx2x1m=20j

一個人拎著一袋物體乘坐電梯上樓，人的拉力不做功，因為在拉力方向沒有移動距離。