题目
对功的概念有以下几种说法:(1) 保守力作正功时,系统内相应的势能减少。 (2) 保守力做功只与质点的始末位置有关,与路径无关。 (3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。 在上述说法中正确的是:A. (1)和(2)B. (2)和(3)C. (2)D. (3)
对功的概念有以下几种说法:(1) 保守力作正功时,系统内相应的势能减少。 (2) 保守力做功只与质点的始末位置有关,与路径无关。 (3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。 在上述说法中正确的是:
A. (1)和(2)
B. (2)和(3)
C. (2)
D. (3)
题目解答
答案
A. (1)和(2)
解析
本题考查保守力、势能以及作用力与反作用力做功的相关知识。解题思路是分别对三种关于功的概念的说法进行分析判断。
对说法(1)的分析
根据保守力做功与势能的关系,保守力做功等于系统势能增量的负值,即$W =-\Delta E_p$。当保守力作正功时,$W>0$,那么$-\Delta E_p>0$,也就是$\Delta E_p<0$,这表明系统内相应的势能减少。所以说法(1)是正确的。
对说法(2)的分析
保守力的定义就是做功只与质点的始末位置有关,而与质点所经过的路径无关。例如重力、弹力等保守力,无论物体通过何种路径从一个位置移动到另一个位置,保守力所做的功都是固定的,只取决于始末位置。所以说法(2)是正确的。
对说法(3)的分析
作用力和反作用力虽然大小相等、方向相反,但它们分别作用在两个不同的物体上,这两个物体的位移不一定相同。功的计算公式为$W = F\cdot s\cdot\cos\theta$(其中$F$是力,$s$是位移,$\theta$是力与位移的夹角)。由于两个物体的位移$s$可能不同,力与位移夹角$\theta$也可能不同,所以作用力和反作用力做功的代数和不一定为零。例如,两个带同种电荷的小球相互排斥,它们之间的库仑力是一对作用力和反作用力,当它们相互远离时,库仑力对两个小球都做正功,做功的代数和不为零。所以说法(3)是错误的。