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力对物体做了功,是否一定要产生位移?摩擦力呢?是否可以有路程无位移?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/26 22:08:35
力对物体做了功,是否一定要产生位移?摩擦力呢?是否可以有路程无位移?
不要用大学的知识来解释,我想知道在高中阶段“力对物体做了功,一定要产生位移”这句话对不对?、
位移的定义为:由初位置到末位置的有向线段.有路程而无位移是有可能的,一般说没有位移,即是指位移的大小为零,我们讲一段位移,一定是针对某一个过程而言的.在定义中体现为 从“初”位置到“末”位置,位移表示了物体在这段过程中的位置相对于初始状态的变化.若是物体从某处出发沿着一定轨迹运动,最后恰好回到原处,那么物体的位置在这段时间里没有发生变化,我们就说这个过程里物体的位移为零
至于路程,你可以理解为物体的运动轨迹的总长度,虽然它也是针对一个过程而定义的,但它不像位移一样只靠始末两个状态定义,它的大小取决于物体在这段过程中每时每刻的运动状态.它是物体的运动(具体的说是速度)关于时间的一种积累
力对物体做了功,不一定会产生位移,因为其实功与路程具有一个相似的性质,功的大小取决于一段过程中每时每刻物体受力情况,是力对路程的一种积累.其实可以举前面提到的例子来证明,即有一个力作用在物体上,使之运动最后回到原点,那么我们可以做到使力所做的功不为零而位移为零,当然摩擦力也包括在内.
至于你所说的关于功的公式,你可以去翻一下你的课本,它一定是在力不变且直线运动的前提下的,因此W=F×S×COSα这个公式其实是不完备的,只是针对一种简单的,容易处理的情况.其完整的定义要用积分来实现(一般在大学课本会提到),而积分的思想正是前面所述的力关于路程的“积累”的数学体现.
再问: 就是说在高中阶段,力做功必须要有位移,对不对?
再答: 不对,就算在高中阶段也是不对的,因为高中阶段的这个公式里S指的其实不是位移,而是路程,因为在直线运动情况下(运动方向不变),位移的大小和路程是相等的。你不要只是抓住一个公式的定义不放,要看到功的本质意义。课本中定义功的时候提到了位移,但没有说必须要有位移,只是高中阶段学生还没有能力处理更复杂的情况(如复杂的曲线运动和运动过程中力的变化),书上的描述不一定恰当,要靠自己理解 你要明确的答案,那我可以肯定地告诉你,“力对物体做了功,一定要产生位移”无论放在那里讲都是不对的,不过你大可不必纠结过多,理解了功、位移、路程等概念就好,不必钻牛角尖