[問題] 台中一中高二物理段考

看板Physics作者 (冠希)時間8年前 (2016/05/22 18:19), 8年前編輯推噓13(13推 0噓 54→)
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https://goo.gl/j60Stq 第6題 A沒問題 答案給C 只是把A的重力位能換成動能而已 但A球不是有受輕桿的力嗎? E選項看不出哪裡錯 B選項 B球最後應有一往左的速度 不知如何算出 D選項 應該就是把C的答案乘上mg 想延伸一下 這題有辦法算出落地時間嗎 或是算出某時刻兩球的速度? 想了一下不知如何下手 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.230.130.6 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1463912358.A.272.html
推
05/22 18:56, , 1F
有點難想 水平方向質心無外力 AB兩球最後沒有水平速度
05/22 18:56, 1F
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05/22 18:57, , 2F
A的位能完全轉換成A的動能 B無速度 不確定是不是這樣
05/22 18:57, 2F
A球軌跡是一橢圓 最後一瞬間的速度應是垂直向下 B最後無速度應說得通 但選項C與E仍有疑惑 為何是力學能守恆阿 ※ 編輯: GuanSi (61.230.130.6), 05/22/2016 19:13:04
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05/22 20:00, , 3F
力學能不守恆的條件是受到'非保守力'的作用，非保守力如
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05/22 20:00, , 4F
摩擦力，正向力是保守力所以力學能還是守恆~
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05/22 20:03, , 5F
但題目好像並未說明是否為光滑平面，這種情況下假定為是
05/22 20:03, 5F
是光滑平面
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有摩擦力的狀況下，力學能確實不守恆，但原因是摩擦力非
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05/22 20:03, , 7F
正向力
05/22 20:03, 7F
一個物體受正向力等速往上 這樣有力學能守恆? ※ 編輯: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 20:07:46 ※ 編輯: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 20:08:51
推
05/22 21:30, , 8F
因為正向力和位移垂直 所以剛好沒有作功
05/22 21:30, 8F
推
05/22 21:40, , 9F
B球的速度可以這樣看1.利用相對速度，對桿心的觀點是
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，A球的速度和B球速度一樣快，但方向相反。此觀點確
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定了水平分量無速度。2.相對A球的觀點是，A球靜止，
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桿心向下(一倍速度)，B球向下(兩倍速度)，用這個速
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度去列力學能守恆就有每個選項的答案了
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系統質心位移是向下 那這樣正向力應該有做功耶... 這樣應該就沒有力學能守恆了吧 ※ 編輯: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 22:05:39
推
05/22 22:27, , 14F
有作功沒錯 但是是保守力
05/22 22:27, 14F
推
05/22 22:31, , 15F
落地時 B速度是零 因為輕杆的限制 AB水平速度要一樣
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但過程完全沒有水平力 所以AB水平速度都是零
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不太懂為啥正向力是保守力 我上面有提到 物體受正向力等速上升 有力學能守恆? ※ 編輯: GuanSi (111.243.108.151), 05/22/2016 23:23:52
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正向力從來就不是保守力……
05/22 23:48, 17F
推
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這問題很好 你想斜面上小球滑下來
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你會怎麼 算小球水平面的速度
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你不會去考慮斜面或桌面的 作用力影響吧
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05/23 00:04, , 21F
為什麼呢?因為桌面斜面阿產生正向力剛好跟移動方向垂直
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05/23 00:05, , 22F
回到此題B球根地面不也是一樣嗎~所以有作用的回歸到重力
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所以還是要力學能守恆
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05/23 00:07, , 24F
T大已解答QQ 我多餘了
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同上回應 ※ 編輯: GuanSi (111.243.108.151), 05/23/2016 00:28:28
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05/23 00:58, , 25F
個人認為 力學能守恆適用的條件是:非保守力沒有對系統作
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05/23 00:59, , 26F
工(該力對系統各部份作的工總和為0)
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05/23 01:02, , 27F
正向力是非保守力 且對B作工為0 A和B各自受桿子作用力
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作用 各自被作的工剛好抵消 因此力學能守恆
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推
05/23 01:15, , 29F
如果你看的是整個系統的「質心」
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那正向力確實作負功，而且減少了「質心」的總力學能
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但是我們看的是整個系統，而非質心。
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減少的質心力學能其實是A、B兩球的內動能。
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系統總動能=質心動能+質系作標系觀測下的系統總動能
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心
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至於墜落所需時間和各瞬間的速度都可以算，但非高中程度。
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推
05/23 11:10, , 36F
這題比較難可以問 正向力在角度多少時會最大
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推
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是否有力學能守恆 要先看系統是怎麼選定 只選兩球與
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桿的話是不守恆沒錯…但如果是選地板加兩球 就守恆了
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如果只選A球 也是有守恆
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推
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A球力學能不守恆，因為桿對A有作功。
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而地板已算進去，因為「A球的位能」是地球與A球之間的事。
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正向力不作工
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如果你認為正向力會作工 表示你爬樓梯地板會對你作工
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你質心往上 正向力往上 作工!! 樓梯會對人作工?
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那不用電梯了 樓梯就會給你能量了
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所以解法很簡單 A:水平不受外力 水平質心不變 可算最大位
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A球落地前 B球速度為0 A球就力學能守恆1/2mv^2=mgsinPhi
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05/23 14:46, , 48F
要我算隨時間的我不會 普物都還回去了
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推
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普物還不夠... 大2力學才有交解法 我100%還給老師
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推K大+V大正解
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如果是爬樓梯的狀況：把身體的受力簡化成1.重力2.地板給的
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正向力(雙腳)3.地板給的摩擦力(平行地板的力,一樣雙腳)
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那還真的是3讓人前進而2讓人上升，因為1辦不到這兩件事。
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剩下的肌肉施力什麼的因為是內力，所以就不管了，雖然是
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因為肌凝蛋白消耗了ATP而讓地板給了反作用力(2和3)，但是
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在上面這樣分析受力的情況下真的是2和3讓人能夠爬樓梯。
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05/23 22:44, , 57F
注意這邊是靠反作用力才能爬樓梯，也就是地板不會主動給人
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這麼多力量，所以不用擔心不施力樓梯就會給能量。
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05/23 22:46, , 59F
再來，假設人的速率變化不大的話，那力學能明顯是上升的
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05/23 22:47, , 60F
(動能差不多沒變，而重力位能上升)但重力顯然作負功，所以
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2和3合起來必定作正功。所以可以當成樓梯真的作功，只是
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05/23 22:49, , 62F
要細探其原因，可以想成肌肉作功傳到樓梯又反彈回人的身上
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05/23 22:50, , 63F
(其實打到後面有點亂，不過大致上是這樣)
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推
05/24 00:38, , 64F
另一個正向力作功的例子：木塊放在大楔形木塊(不固定)
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下滑時 木塊間的正向力對大小木塊都會作功 等大異號
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05/24 00:40, , 66F
實際上能量來源是位能就是了OwO
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推
05/24 02:44, , 67F
難題集粹有類似的題目
05/24 02:44, 67F
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