近日,微主在微信群中参与了对一道功能关系试题的讨论,争论集中于对传送带对人做不做功的问题。由于试题的参考答案有误,给试题评析带来了不小的误导。
微主在小猿搜题APP中搜索到了该题,发现该问题确实应该辨析一下了。
其实,运动员的脚用力向后蹬,传送带向后运动,运动员对皮带做正功,是显而易见的;由于脚与皮带之间并未打滑,属于静摩擦力,而一对儿静摩擦力做功之和为零,已知皮带对运动员的脚做了负功。
既然皮带对运动员的脚做了负功,运动员的动能(质心动能)为什么不变呢?那是因为此情形下的运动员不能看作质点,而是看作质点系,人体内力做正功,摩擦力对人体做负功,内力做功与外力做功之和为零。
这就好比,远动员原地起跳的问题,运动员的脚用力向下蹬地,但是大地没有移动,故蹬力没有做功;大地的支持力作用在脚上,脚在支持力存续期间没有向上运动的位移,故支持力做功为零。
那么运动员为什么会向上跳起呢?
从力学上讲,由于支持力大于重力,合力向上,运动员获得向上运动的速度,自然跳起。
从功能关系上讲,由于运动员内力做正功,运动员动能增大,获得向上运动的动能,自然跳起。
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