有变力做功的问题宇宙间某一惯性参考系中,有两个可以视为质点的天体A,B,质量分别为M,m,相距L.现在A静止,B有A,B连线延伸方向的初速度V,由于B受系统外F作匀速运动.球A,B间最远距离,此时F做的

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/25 22:20:11
有变力做功的问题宇宙间某一惯性参考系中,有两个可以视为质点的天体A,B,质量分别为M,m,相距L.现在A静止,B有A,B连线延伸方向的初速度V,由于B受系统外F作匀速运动.球A,B间最远距离,此时F做的

有变力做功的问题宇宙间某一惯性参考系中,有两个可以视为质点的天体A,B,质量分别为M,m,相距L.现在A静止,B有A,B连线延伸方向的初速度V,由于B受系统外F作匀速运动.球A,B间最远距离,此时F做的
有变力做功的问题
宇宙间某一惯性参考系中,有两个可以视为质点的天体A,B,质量分别为M,m,相距L.现在A静止,B有A,B连线延伸方向的初速度V,由于B受系统外F作匀速运动.
球A,B间最远距离,此时F做的功
开始时A静止,并非一直静止,

有变力做功的问题宇宙间某一惯性参考系中,有两个可以视为质点的天体A,B,质量分别为M,m,相距L.现在A静止,B有A,B连线延伸方向的初速度V,由于B受系统外F作匀速运动.球A,B间最远距离,此时F做的
首先,以这题的难度.10分有点少吧
先把F搞定吧,用能量求,以B的匀速运动为参!(能量守恒)
1式:0.5MV方-GMm/L=-GMm/L1 (设最远距离为L1,相距最远时共速,相对速度为0,没有动能)
把(GMm/L1)当成一项,记住它为 (-0.5MV方+GMm/L)
然后回到原来的参考系:(功能原理)
W=【0.5(M+m)V方-GMm/L1】-【0.5mV方-GMm/L】 (共速时速度都是V)
=0.5MV方-GMm/L1+GMm/L (此时把通过1式求出的结论带入)
=0.5MV方-(-0.5MV方+GMm/L)+GMm/L
= MV方 (这就是答案了)
这就搞定了.其实就是换一下参考系的事
但这题还没完.注意1式等式右边是一个负值(引力势能总为负)!
可左边的量是在变的,V的值不一定.
所以需要分类讨论.V的值有一个界限.即当V太大时B吸引不了A了,他们之间距离越拉越远
当1式左边=0,即V=根号(2Gm/L)时,代表着最后引力势能为0,即L1为无穷远,且A最后与B共速
当1式左边>0,即V>根号(2Gm/L)时,代表着不仅距离为无穷,A还有速度(相对速度)远离B
以上两种情况就不详解了,主要就是求出A最后对B的相对速度即可.
另外和四楼的热心网友讨论一下
那个W的确只是F做功,不考虑内部非保守力做功啊,而且引力也是保守力,引力势能是不能忽略的.
就像一个外力拉一个谐振子,最后外力做功应为物块动能和弹性势能之和.
对于这题的理解我觉得如果以B为参的话就类似于火箭发射.
以B为参是惯性系,没有惯性力(5楼如果以A为参恐怕就有了)
这就相当于B是地球,A是发射出去的火箭.
所求得最远距离就是火箭达到的高度.
那个V的范围的讨论也就是在说火箭是否会逃离地球,临界速度 根号(2Gm/L) 也就相当于第二宇宙速度

这题目没问题吧?
初始的时候 由于由于B受系统外F作匀速运动,所以F和初始时的引力大小相等,方向相反。
但B的初速度是朝外的。所以在下一个时刻,AB距离变大,引力变小,而F不变,那么B所受合力是朝外的,它就会加速朝外运动。 最远可到无穷B受到A,B系统之外的某力F而作匀速运动,。此处未说F是恒力那就简单了。由于B一直匀速运动,那么以B作为参考系,A具有初速度v,由能量守恒,最远时有...

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这题目没问题吧?
初始的时候 由于由于B受系统外F作匀速运动,所以F和初始时的引力大小相等,方向相反。
但B的初速度是朝外的。所以在下一个时刻,AB距离变大,引力变小,而F不变,那么B所受合力是朝外的,它就会加速朝外运动。 最远可到无穷

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F做的功就是B机械能的增加量
WF=ΔE
又一开始时对于B万有引力势能Ep=-GMm/L,最后A,B距离为无穷大,其势能为0
B机械能增加量包括动能的增加与引力势能的增加
WF=ΔE=ΔEp+ΔE动=0-(-GMm/L)+1/2mv^2=GMm/L+1/2mv^2

最后一个问题不用回答了吧. 我认为不考虑。因为两球之间有轻杆连接,他们之间是相对静止的。他们之间的库仑力已经由轻杆产生的反作用力平衡。这个题是

由于物理已经扔了多年 所以回忆着回答下 大家探讨 娱乐下
3楼的第二步用到功能原理是否吧A,B看成一个系统呢?那等式左边只有外力F做功W不考虑系统内非保守力做功吗?如果考虑也就是系统势能的变化,那就和等式右边的势能变化消掉了,所以等式简化成W=0.5(M+m)V方-0.5mV方=0.5MV方
这个题我这样考虑
B受外力和引力共同做功且B有初速并匀速 以A为参对B分析

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由于物理已经扔了多年 所以回忆着回答下 大家探讨 娱乐下
3楼的第二步用到功能原理是否吧A,B看成一个系统呢?那等式左边只有外力F做功W不考虑系统内非保守力做功吗?如果考虑也就是系统势能的变化,那就和等式右边的势能变化消掉了,所以等式简化成W=0.5(M+m)V方-0.5mV方=0.5MV方
这个题我这样考虑
B受外力和引力共同做功且B有初速并匀速 以A为参对B分析
W-(GMm/L-GMm/L1)=0.5mV方-0.5mV方
W=GMm/L-GMm/L1 此为1)式
A只有引力对其做功 设最大距离时A的速度为Va 距离为L1 ,以B参考对A分析
则0.5MVa方=GMm/L -GMm/L1 此为2)式 由1) 2)式得W=0.5MVa方
由2)式得 Va=根号(2Gm/L -2Gm/L1)
讨论 当L1趋近无限大时Va得最大值=根号(2Gm/L)
a)当B的初始速度V>=根号(2Gm/L)时最大距离为AB距离无限远 两质点无引力作用AB以
V速度各自匀速运动F不再做功 W=0.5MVa方=0.5MV方=GMm/L 此为3)式
b)当B的初始速度V< 根号(2Gm/L)最大距离为Va=V时 此后距离缩短
故W=0.5MV方 (需注意此处虽然W=0.5WV方但是W并不等于3)式中的GMm/L,因为两
式中的的V的取值范围不一样)
由a)b)知任何情况F做功W=0.5MV方
附注:其实简单理解来讲AB为一系统外力做功改变系统动能 B动能不变故W为A的动能增加,又因为最远距离为无穷大时A的速度必然无限趋近或等于B的速度故其动能为0.5MV方,若A会追上B则在Va=V时距离最大 故A的动能仍为0.5MV方。

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有变力做功的问题宇宙间某一惯性参考系中,有两个可以视为质点的天体A,B,质量分别为M,m,相距L.现在A静止,B有A,B连线延伸方向的初速度V,由于B受系统外F作匀速运动.球A,B间最远距离,此时F做的 广义相对论,惯性参考系绕地球做匀速圆周运动的卫星在广义相对论中是否是惯性参考系? 惯性参考系和非惯性参考系的区别? 惯性参考系的定义是什么 非惯性系问题计算物体相对于旋转参考系的加速度例:旋转参考系K(K相对于惯性系的角速度为ω)中有一质点A(A相对于K系静止)距参考系中心O长为R,在某一瞬间有这样一个质点P,P在OA延长线上OP=r 证明在一个惯性参考系加速度和力为零的物体在其他惯性参考系也如此 惯性参考系? 摩擦力做功选取的参考系 高一功和动能定理的概念问题求力对物体做功的公式W=FSCOSA中,S只能是对地的位移.但在动能定理中速度V却可以根据参考系来确定.我认为V和S的参考系都是统一的.V能有不同的参考系来确定,S也 惯性参考系的问题.图中为什么车里的人认为小球向后运动,而地面上的人认为小球没动? 惯性参考系和参照物的联系? 关于惯性参考系和非惯性参考系一般说法,保持相对静止或相对匀速直线运动状态的参考系是惯性参照系,相对于惯性系(静止或匀速运动的参考系)加速运动的参考系称为非惯性系参考系,但 对在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的.如何理解 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的对吗? 狭义相对论的基本假设是再不同惯性参考系中时间间隔具有相对性 在非惯性参考系中,光速会发生怎样的变化 刚体运动时的速度瞬心是惯性参考系还是非惯性参考系,如何判断? 将参考系由惯性参考系换到非惯性参考系 两个物体的相对速度也是不变的 是么