重力不是做负功吗?怎么不算进去

如题所述

你是对的,重力在这个过程中的确做了负功,然而这个解题的思路也是没有问题的。

这是因为在这个解题过程里,重力所做的负功其实和弹簧一部分弹力所做的正功相抵消了。

我们先回顾平衡位置的概念,物体在简谐振动中的平衡位置时是自由的,即在这个位置上物体是不受外力或者受力平衡。在这道题中,剪去了绳子之后——恰如红笔所写的——m1的平衡位置应该在x0,而在x0这一点弹簧的长度并不是原始长度,它是伸长的(我们假设这部分形变的长度为A0),这样一个形变所产生的向上的拉力才能够保证m1能够在平衡位置受力为0。

因此,在整个运动过程中,弹簧的弹力其实可以看做是两部分,其中一部分是由物体m1在平衡位置时弹簧的形变A0所带来的(这一部分弹力也就等于重力),另一部分则是真实运动过程中弹簧的真实形变除去了A0之后的形变——也就是你写的X0——所带来的。

我们知道,谐振子的动能事实上通过弹力做功获得的,然而这个弹力是一个变力,我们把它拆解为两部分的力:一部分等于重力,而在这个过程中这部分弹力的位移与重力相同又力的方向相反,故所做功抵消;剩下的一部分力,也就是x0或者你所写的A提供的弹力,就和光滑平面上的谐振子所受的弹力一样啦,因而也可以套用那个公式!

等到学了微积分之后,我们能够直接处理变力做功的问题,不再需要把这样一个力分成两部分考虑了,加油!

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第1个回答  2018-03-07
从运动学的角度看问题,重点看它的简谐运动的情况
第2个回答  2020-06-27
可以算的看题目要求
第3个回答  2018-03-07