高一物理关于功的一个题目中的疑惑 (有一定难度)在加速运动的车厢中,一个人用力向前推车厢,(图为一个人站在车厢内 用手推着左车壁).人相对车静止,则有以下正确结论:人对车做负

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/23 04:12:51
高一物理关于功的一个题目中的疑惑(有一定难度)在加速运动的车厢中,一个人用力向前推车厢,(图为一个人站在车厢内用手推着左车壁).人相对车静止,则有以下正确结论:人对车做负高一物理关于功的一个题目中的疑

高一物理关于功的一个题目中的疑惑 (有一定难度)在加速运动的车厢中,一个人用力向前推车厢,(图为一个人站在车厢内 用手推着左车壁).人相对车静止,则有以下正确结论:人对车做负
高一物理关于功的一个题目中的疑惑 (有一定难度)
在加速运动的车厢中,一个人用力向前推车厢,(图为一个人站在车厢内 用手推着左车壁).人相对车静止,则有以下正确结论:人对车做负功;推力对人做正功;车对人做正功.
这三个结论从理论上来说我弄懂了 但我却无法理解
车向左加速 人按常理来说应该有向右的惯性 可是 在没有支撑物的情况下 他不仅不倒 而且还能向左施加一个力 使他没有倒 这到底要如何理解?
题干上漏了一个" 车向左加速 " 不过下文中也提到了 应该知道吧
看了 lw8220256 的回答 有了一个新疑惑 :日常生活中我们知道 人在车厢中如果表现出向后的惯性 身体会向后倾 那题目中的人是如何做到向前倾的呢?还是说他在车未加速之前就做好了向前倾的准备呢?还有关于你的说法 我有点看不懂 尽量找个时间慢慢看

高一物理关于功的一个题目中的疑惑 (有一定难度)在加速运动的车厢中,一个人用力向前推车厢,(图为一个人站在车厢内 用手推着左车壁).人相对车静止,则有以下正确结论:人对车做负
理解你提的这个问题.从理论层次上来说,要把人和车厢分开来,做受力分析(因为题目中的运动是水平方向上的,所以竖直方向上的重力和支持力我们可以不考虑).
车受到的力是:地面的摩擦力和牵引力(注意,人和车构成的体系中,因为是相对静止,所以合外力为0).人受到的力是:地面的摩擦力和车厢给他的推力(这个推力是根据牛顿第三定律中作用力和反作用力得到的).
从这个层面上说,只有是运动方向和受力方向是相反的(或者是两个矢量的夹角大于90°的时候),就是正功;反之是负功.所以三个结论就可以得到了.
回答你的关于人的问题:首先,要考虑到,如果人能够和车相对静止并保持你所说的状态,实际上人是要和车构成一定的夹角的,即人的身体应该是前倾的(生活经验中要推东西的时候就是这样的);这个过程中,其实还存在一个功能的转化过程:人体的生物能转化转化为机械能(向外用力,并在这个用力的方向上有受力物体在运动).这个是人不倒,并且还对外施加外力的一个原因.另外:换个受力模型:如果一个小车上平放一个箱子,系统做加速运动.这个时候,如果考虑惯性的话,在速度到一定的时候,箱子会出现倒翻的现象.但是,如果速度不是很快,箱子可以在车上平放.这是因为,箱子实际上不是一个质点,而是一个有体积和大小的物体,质点的概念实际上是抽象化得到的.那么当他要翻转的时候,和小车接触的位置就只有一个边而不是一个面了.这个时候重心实际上和这个线不在一个竖直平面上的,然后这个力就对这个接触线产生了一个力矩的作用.(我记得力矩这个概念是在大学物理中深入研究的,高中阶段似乎只做了解内容).这样的话,使物体保持贴在车面上.
所以,从上面的解释中可以得出这样的两个原因:一个是因为人体的生物能转化为机械能,另一个是因为人体重心位置的移动产生了对接触面的力矩作用.这两个就是你所提问题的答案.
很多时候,高中物理中的力学都是把物体抽象为一个质点进行研究的.这样的话,力矩这个概念就没有用了.当你对更深一个层次的物理进行研究的时候(力矩这个概念是在大学的理论物理中最经常看到一个概念),就会发现现实生活中的原型抽象为物理模型的时候是会变化的.可以这样的理解,力是物体进行线性运动的原因,而力矩是使物体进行轴向运动的原因.

在人推车的时候,他实际上是向左倾斜的,也就是说,车给人的摩擦力是很大的。这个力给人以向左运动的加速度。如果车厢底是光滑的,那么人是无论如何做不到这样的。

这个问题先得选个参照物!~如果参照物是车厢,那是静止的,就没有做功而言了。因此参照物要选地面,那么答案就是车对人做正功

你少考虑个摩擦力

人与车相对静止,则他们具有相同的加速度。加速度可以是地板给它的力,则做正功

人倒不倒取决于所受的外力矩的方向问题,就像人推一个箱子可以把箱子推着水平运动也可以把把箱子推倒一样,车里的人以他的脚为支点,所受的力矩有惯性力的力矩,车厢左壁给的力矩,和重力的力矩,前两个顺时针,后一个逆时针,只要前两个的和小于重力的力矩人就不会倒....

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人倒不倒取决于所受的外力矩的方向问题,就像人推一个箱子可以把箱子推着水平运动也可以把把箱子推倒一样,车里的人以他的脚为支点,所受的力矩有惯性力的力矩,车厢左壁给的力矩,和重力的力矩,前两个顺时针,后一个逆时针,只要前两个的和小于重力的力矩人就不会倒.

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这些力会做功是因为他们在力的方向上有位移(相对于地面的位移)

正是由于人有保持原状的惯性,相对于车有落后的趋势,所以人还受到一个车给他的向左的静摩擦力,就是这个摩擦力使他能够和车一起加速。
人推车,车会给人一个向右的反作用力,此时人受到的向左的摩擦力会变大,变大的部分来抵消这个反作用力,剩下的摩擦力还是提供人的加速度。...

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正是由于人有保持原状的惯性,相对于车有落后的趋势,所以人还受到一个车给他的向左的静摩擦力,就是这个摩擦力使他能够和车一起加速。
人推车,车会给人一个向右的反作用力,此时人受到的向左的摩擦力会变大,变大的部分来抵消这个反作用力,剩下的摩擦力还是提供人的加速度。

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