大师作文网重力做功与重力势能的变化.
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/10 20:55:22
重力做功与重力势能的变化.
质量为m的一个木球从离水面之上的H处由静止释放,落入水中后,在水中下降的深度为h,木球最终停在水面上.若木球在水中运动时,所受的阻力恒为f,不计空气阻力,求：
（1）在整个运动过程中水对木球的浮力所做的功.
（2）在整个运动过程中水的阻力对木球所做的功.
（1）在整个过程中木球所受的浮力是恒力.在浮力作用下的位移为零.则浮力所做的功W=0.
我的疑问：木球在水中运动受到的阻力.应该总是和运动方向相反吧?木球在水中仅受浮力和重力.那么向下时.f=F浮-mg F浮=f+mg.向上时,f=mg-F浮,F浮=mg-f.W浮=（f+mg）-h + (mg-f)h = -2fh .这条思路错在哪里?
（2）在整个过程中,只有重力和阻力做功.由动能定理：
W（G）+ W（f） = 0
W（f）=-mgH
我的疑问：因为f是恒力.所以可以不用动能定理,直接求功吧?那么W=-fh+（-fh）=-2fh .就是这样 - -.错哪里……
……我知道浮力总是向上的。我是说阻力中与运动方向相反。这个错了？
质量为m的一个木球从离水面之上的H处由静止释放,落入水中后,在水中下降的深度为h,木球最终停在水面上.若木球在水中运动时,所受的阻力恒为f,不计空气阻力,求：
（1）在整个运动过程中水对木球的浮力所做的功.
（2）在整个运动过程中水的阻力对木球所做的功.
（1）在整个过程中木球所受的浮力是恒力.在浮力作用下的位移为零.则浮力所做的功W=0.
我的疑问：木球在水中运动受到的阻力.应该总是和运动方向相反吧?木球在水中仅受浮力和重力.那么向下时.f=F浮-mg F浮=f+mg.向上时,f=mg-F浮,F浮=mg-f.W浮=（f+mg）-h + (mg-f)h = -2fh .这条思路错在哪里?
（2）在整个过程中,只有重力和阻力做功.由动能定理：
W（G）+ W（f） = 0
W（f）=-mgH
我的疑问：因为f是恒力.所以可以不用动能定理,直接求功吧?那么W=-fh+（-fh）=-2fh .就是这样 - -.错哪里……
……我知道浮力总是向上的。我是说阻力中与运动方向相反。这个错了？
（1）在整个过程中木球所受的浮力是恒力.在浮力作用下的位移为零.则浮力所做的功W=0.
我的疑问：木球在水中运动受到的阻力.应该总是和运动方向相反吧?木球在水中仅受浮力和重力.那么向下时.f=F浮-mg F浮=f+mg.向上时,f=mg-F浮,F浮=mg-f.W浮=（f+mg）-h + (mg-f)h = -2fh .这条思路错在哪里?
向下时:合力 = f + F浮 - mg = ma1 (合力向上,加速度方向也向上)
向上时:合力 = f + mg - F浮 = ma2 (合力向下,加速度方向也向下)
(加速度是不一样的,阻力也不一样,并且阻力跟上浮、下沉速度有关)
(f 不是恒力)
错误原因：合力的方向的计算写错了；不是静力平衡方程,而是动力学F=ma的方程.
（2）在整个过程中,只有重力和阻力做功.由动能定理：
W（G）+ W（f） = 0
W（f）=-mgH
【题意分析与解答】：
1、木块释放前的势能为 mgH,到达水面时转化为动能,在大小数值上还是等于mgH.
2、木块进入水面后,下沉的过程中,受到三个力作用：
向下的重力,向上的浮力,向上的阻力.
(浮力只跟排开的水的体积有关,与运动无关；阻力只跟运动有关)
3、下沉到最低位置时,木块在水面具有的动能(大小为mgH)+势能(mgh),
此时已经为0(h为下沉的深度)
在此过程中,重力做功：mgh； 浮力做功：-F浮h； 阻力做功：-f1h(f1是变化的)
根据动能定理,有 mgh - F浮h - fh = -mgH
4、在上升到水面的过程中(假设到水面时,速度为0)：
重力做功：-mgh； 浮力作功：F浮h； 阻力做功：-f2h（f2是变化的）
根据动能定理 ：-mgh + F浮h - f2h = 0
5、在下沉与上浮的整个过程中：
重力所做总功 + 浮力所做总功 + 阻力所做总功 = - mgH
重力所做总功 ：0
浮力所做总功 ：0
阻力所做总功 ：-mgH
我的疑问：木球在水中运动受到的阻力.应该总是和运动方向相反吧?木球在水中仅受浮力和重力.那么向下时.f=F浮-mg F浮=f+mg.向上时,f=mg-F浮,F浮=mg-f.W浮=（f+mg）-h + (mg-f)h = -2fh .这条思路错在哪里?
向下时:合力 = f + F浮 - mg = ma1 (合力向上,加速度方向也向上)
向上时:合力 = f + mg - F浮 = ma2 (合力向下,加速度方向也向下)
(加速度是不一样的,阻力也不一样,并且阻力跟上浮、下沉速度有关)
(f 不是恒力)
错误原因：合力的方向的计算写错了；不是静力平衡方程,而是动力学F=ma的方程.
（2）在整个过程中,只有重力和阻力做功.由动能定理：
W（G）+ W（f） = 0
W（f）=-mgH
【题意分析与解答】：
1、木块释放前的势能为 mgH,到达水面时转化为动能,在大小数值上还是等于mgH.
2、木块进入水面后,下沉的过程中,受到三个力作用：
向下的重力,向上的浮力,向上的阻力.
(浮力只跟排开的水的体积有关,与运动无关；阻力只跟运动有关)
3、下沉到最低位置时,木块在水面具有的动能(大小为mgH)+势能(mgh),
此时已经为0(h为下沉的深度)
在此过程中,重力做功：mgh； 浮力做功：-F浮h； 阻力做功：-f1h(f1是变化的)
根据动能定理,有 mgh - F浮h - fh = -mgH
4、在上升到水面的过程中(假设到水面时,速度为0)：
重力做功：-mgh； 浮力作功：F浮h； 阻力做功：-f2h（f2是变化的）
根据动能定理 ：-mgh + F浮h - f2h = 0
5、在下沉与上浮的整个过程中：
重力所做总功 + 浮力所做总功 + 阻力所做总功 = - mgH
重力所做总功 ：0
浮力所做总功 ：0
阻力所做总功 ：-mgH