论文做功问题争论物理模型是关于对写作物理模型论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文高中物理常见44个模型论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
做功条件是中学物理教学界长期争论的问题.2006年高考全国Ⅰ卷第20题曾经引发了广泛讨论.原题如下：
20.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v.在此过程中（ ）.
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功等于12mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功等于12mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
答案 B
关于人从地面起跳过程中地面对人是否做功.课程专家认为地面对人的力的作用点（脚）没有位移,因此力对人不做功.针对这一点,山东省参和讨论的老师们观点分为两派,一部分老师表示赞同,并认为上述过程中是人对自己做功,生物能转化为人的机械能；另一部分老师认为地面对人做了功,因为在地面力的作用下人的质心位置上升了,力的作用方向上有位移.
为了说明各自的观点,老师们列举了大量实例,代表性的论据包括：
可以将上述过程类比为压缩弹簧将人弹起的过程,弹簧对人做功,弹性势能转化为人的机械能.地面对人没有做功.
将物体炸开为两部分的过程, 的爆炸力对两物体做功,一个物体对另一物体没有做功.
两物体发生非弹性碰撞过程中,相互作用力对两物体分别做功,转化为内能.类似的处理方式可以得出弹开过程中地面对人做了功.
球从10m高处落下,弹起高度为5m,地面对球做做了负功,球的机械能减少；人从地面弹起过程,地面对人做正功,机械能增加.
蹦床运动中,人对蹦床的压力使之形变,形变后的蹦床对人做功.同理,人对地面有压力,地面形变后对人做功.
为辨析上述观点,不妨从如下几个侧面进行深入的分析.
一、功的公式中位移的含义
在功的计算公式W等于Fscosα中,位移s到底是受力物体质心的位移,还是力的作用点的位移?这一问题已经争论了十多年.
有一个经典问题：一段盘在水平面上的绳子,拉住绳子的一端竖直向上缓慢提起至离开地面的过程中,求拉力对绳子做的功?有的老师主张用力和作用点的位移之积,有的主张用力和重心的位移之积.应该说,这两种观点都能得出正确结论,用力和作用点的位移之积时,因为力是变化的,应该用这段位移中的平均作用力；用力和重心的位移之积时,必须把力看作始终和重力平衡的恒力.两种处理方式的区别在于处理问题的方法不同,当把物体看作质点时,两种处理方法就是一致的了.从能量转化角度,可以明确得出结论：拉力的功转化为绳子的重力势能,功的多少理应等于重力势能的增量.
但在人跳起的问题上,利用功和能量转化的关系似乎于事无补.人的生物能转化为机械能毫无疑问,但到底是哪个力做功呢?真的是人对自己做功吗?
而且做功是否为能量转化的唯一途径途径问题上又出现了分歧：有的认为所有能量的转化都必须通过做功来实现,有的认为则不然,例如燃烧就没做功；再如人拉着绳子吊在空中,人消耗了能量,但也没有做功.我们认为,功是能量转化的量度,能量转化一定通过做功来实现,但并不是所有的能量转化都通过机械功.针对所列举的燃烧的例子,认为没有机械功出现,但从微观意义上讲,一定有功,第二个例子也有类似结论.
二、力对物体做功还是物体对物体做功
当力对物体做功时,我们也常常说是施力物体对它做了功.但在有些问题中,这一结论似乎并不好用.例如：汽车加速阶段牵引力对汽车做了功,地面对汽车做没做功?刘翔起跑阶段地面对他是否做功?人推竖直墙自己弹开的过程,墙是否对人做功?
将物体炸开为两部分的过程机械能增加,什么力对物体做了功?答案似乎很明确：爆炸力对物体做功,施力物体是 .但当 质量不计时呢?
同样的道理,弹簧将两物体弹开时,弹力对两物体均做了功,如果弹簧质量不计呢?
从力的基本概念上,上述问题是可以初步区分的：力是物体之间的相互作用,力和物体密不可分,我们说某个力对物体做功时,实质上是该力的放力物体对受力物体做功,力对物体做功和物体对物体做功本质上是一致的.汽车加速问题中,牵引力只是一种通俗的说法,从动力学的角度来说,当汽车看做质点时,其加速运动的原因只能是外界物体（地面）对它施加的摩擦力,我们平常说的牵引力对汽车做的功,只是数值上等于地面摩擦力对汽车做的功. 将物体炸开为两部分的过程,当 质量不计时,应理解为两部分物体间的相互作用力对两物体分别做功,这一点跟人在小船上从船头走到船尾时,人和船相互做功的道理是相同的.上述问题看似复杂,但仔细分析后不难发现,产生困惑的根本原因还在于在不同模型中力的概念混淆不清.
三、无质量的物体能否作为施力物体
在轻绳、轻杆、轻弹簧类问题中,我们常说这类装置对物体施加了弹力,在分析力和运动的关系时,上述装置能否作为研究对象存在?从下面问题的处理中我们可以受到一些启发.
一质量不计的降落伞下面通过一个质量不计的弹簧称悬挂一质量为10kg的重物,降落伞受到30N的空气阻力时,弹簧称示数为多少?在这一问题中,整体加速度a等于g-Fm等于70 m/s2,再对重物用牛顿第二定律可得弹簧称弹力为30N.若对降落伞、弹簧分析,因二者质量不计,无法用牛顿第二定律列式.只能说降落伞受到30N的阻力,它对弹簧称的拉力也是30N,弹簧称受到的拉力是30N,它对重物的拉力也是30N.重物受到的重力是100N,它对弹簧称的拉力却不是100N,为什么呢?其原因是重物有质量！它不能将力“原封不动”地传递到另一个物体.这一问题中涉及的物体有四个：空气、降落伞、弹簧称和重物,当降落伞和弹簧称质量均不计时,可以等效为空气通过降落伞、弹簧称等装置对重物施加了30N的拉力.
总结:本文是一篇关于物理模型论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
参考文献：
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