人在走路时静摩擦力是由什么力去抵消的!有人说人内力做功等于动能增加量!那么摩擦

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浅析几种内力做功问题~

功的理解和计算是高中物理教学的重点和难点,特别是涉及内力做功的问题,学生往往照搬课本上的规律和公式来分析从而得出错误的结果,在此笔者将从事多年教学实践中学生遇到的几种难以理解的内力做功问题加以归纳分析。
一、 弹簧内力做功
轻弹簧一端固定,另一端在外力作用下,缓慢拉伸,弹簧在固定端受到的拉力对弹簧不做功,而在拉伸端,外加的弹力对弹簧做正功,外力做功之和为正值,弹簧的动能增加量为什么却为零呢?其实,在弹簧内部,当弹簧拉伸时,产生使弹簧收缩的内力,产生内力的各部分之间相互远离,彼此做负功,使弹簧的弹性势能增加,这时弹簧不宜看成质点,而应看成由无数个质点构成的质点组,由质点组的动能定理可知:弹簧受到的外力做功与内力做功之和等于弹簧的动能的增量,而弹簧的动能增量为零,故外力做功和内力做功之和为零,外力做功的数值等于弹簧克服内力做功使弹性势能增加的数值。
二、 人体内力做功
人由一楼匀速走到三楼,楼梯对人的支持力做功吗?是什么形式的能转化为人的重力势能?从功和能的关系分析,如果楼梯的支持力对人做功,则楼梯必然给人提供能量,事实上人上楼时不可能从楼梯中得到能量,因此楼梯对人不做功。也可从做功的角度来分析,根据功的定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,这个力就对物体做了功。这里的位移应是力的作用点的位移,但对于单个质点来说,物体位移与力的作用点的位移是统一的。若物体不能看做质点,此时力的位移只能是力的作用点的位移。人在蹬楼时,脚与地面接触存在弹力时,脚掌与地面之间并没有相对运动,支持力并没有使脚掌发生位移,而脚腾空而起向上时,脚与楼梯之间的弹力消失,所以支持力对人不做功。
实际人在蹬楼时,已不能把人看成一个质点来处理,而从质点组的动能定理来看,人所受外力和身体各部分之间内力做功之和等于人的动能增量,人匀速走动时,内力和外力做功之和为零。在蹬楼时,人通过肌肉收缩做功,也就是自己的内力做功,把人体的化学能转化为机械能和内能。人体对自身做功的例子很多,例如:爬杆、跳高、跳远、蹦床、跑步等,分析的方法是一样的,人体的内力做功可以使人的动能或势能增加,也说明系统内力做功可以改变自身的机械能。
三、 汽车内力做功
牵引力实际上是使汽车产生加速度和对汽车做功的等效力。汽车受到的摩擦力对汽车产生加速度但不能对汽车做功,而汽车发动机产生的内力对外做功但又不能产生加速度。所以牵引力是内力和外力的综合作用效果,它既包含内力,也包含外力,它具有内力和摩擦力的双重性。当考虑加速度时,内力不起作用,牵引力等于前后轮摩擦力的合力,即f牵=f后-f前=ma;当考虑做功时,摩擦力不起作用,牵引力等于内力,即f牵=f内,f内�6�1s= mv22- mv12。
对汽车动能变化来说,虽然摩擦力不做功,但它能帮助内力作用的车轮滚动前进,使内力对汽车做功。如果摩擦力不足,车轮打滑,那就只能使车轮转速提高,不能使汽车整体加速和增加动能。反过来,没有发动机内力提供力矩就产生不了摩擦力,也就无加速度,摩擦力是使汽车产生加速度的直接原因,内力才是使汽车动能增加的根本原因。

其实不矛盾,因为说的定义:合外力对
物体
所做的功等于物体
动能
的变化。值得注意的是这里的
动能定理
是对单独的一个物体而言的,并非是系统!我们是不考虑
内力
的情况。其实在大学
阶段
,对动能有影响的是合外力与不保守内力,你说的
摩擦力
是系统的不保守内力,而系统的
电磁
引力
属于保守内力。谢谢

要知道,人走路的时候,地面对人的脚的静摩擦力其实是人前进的动力。

人走路的时候,先是把脚往后蹬,地面对脚的摩擦力阻止人的脚后退,这个力就推动人前进了。

所以在很光滑的平面上,例如冰面上,摩擦力不足,人就会打滑,人的脚就站不住,往后滑。

所以没有这个摩擦力,人才是无法走路了。

1.走路时,鞋对地面的摩擦力与地面对鞋的摩擦力相抵消,力的作用是相互的
2.首先,人体做功是化学能转化为机械能(动能+重力势能=机械能)
然后,内力是物体因荷载等作用而引起的内部产生抵抗变形的力,就是物体内各组分的相互作用力,与你说的问题无关。
最后,人体通过消化食物(化学能),将化学能转化为机械能,通过对地面作用力,再由与地面的摩擦力获得一个向前的力,使自己能够前进

内力做功等于动能增加量

那静摩擦力做不做功呢!为什么
力做工,必须是有力的方向上的位移。

现在脚和地面的摩擦力是静摩擦力,在运动的过程中,在脚没离开地面向前伸的时候,脚在地面是相对于地面静止的。所以脚和地面之间的力是静摩擦力。那么既然相对地面静止,那么就是位移为0,脚的位移是抬起来后产生的。不是和地面接触的时候产生的。那么力没有位移,当然不做工了。

至于在这个过程中,做功的,是脚对人的身体的作用力,人用力往后蹬脚,所以脚对人的身体的反作用力使得人前进,这个力是有位移的,做功了。而这个力是人身体各部分之间的力,消耗的也是人身体储存的能量。

对对对!把人和脚看一个整体!脚往后蹬地面!地面是给人一个反作用力!那不就是地面对人的力作正功了吗!
问题是,事实上人和脚的运动不是同步的啊。
要将一个物体看成上个整体去考虑,必须是这个物体的各个部分的运动一致。例如推一个箱子,这个箱子的各个部分运动完全一致,我们就可以把这个箱子看作一个整体,也就是一个质点。

但是人走路的时候,脚和身体并不是一致的。那么将身体和脚看作一个整体当然酒会出现错误。能否看作一个整体,必须是要有依据的。不能想当然的。

再说我前面说了,地面对脚的力,没有位移。没有位移,哪里来的功?但是脚对身体的力,是有位移的,所以才做功。你不会以为只要有力了,就有功了吧?

不是啊!脚对身体的力是人体的内能消耗产生的吧!地面对脚的是静摩擦力吧
地面对脚的是静摩擦力,所以这个摩擦力的作用点没有位移,有位移就不是“静”摩擦力了。那么没有位移,哪里来的功。你自己想想吧。

脚对身体的力当然是人体的内能消耗产生。正常啊。人走路,如果地面对人做功,地面的什么能量消耗了?要知道能量是守恒的。对其他物体做功,自己的能量就会消耗。例如重力对物体做功,重力势能就减少。但是地面会有什么能量减少?啥都没少啊。

而人走路,会消耗自身的能量。所以长时间走路可以用来减肥、健身等。消耗的能量就是用来做功了的啊。

我现在要去上班了,暂时无法回答了。

内能的消耗量=人的机械能增加量?静摩擦力不做功?能细细的解释下吗
什么是做功?W=F*L,只有在力的方向上运动了,才做了功,摩擦力的方向是水平的,人也是水平前进的,当然做功了

静摩擦力对人体明明不做功啊!
不做功的是人对地面的压力和地面对人的向上反作用力,人在垂直方向没有运动,所以不做功。而地面对鞋的摩擦力是向着前进方向的,即人在摩擦力方向上运动了,所以做功了

当人向前时脚抬起来了 就没有摩擦力了啊!而细究的话人的重心是在上下起伏的
力的作用是相互的

什么力与摩擦力抵消呢!
鞋对地的力 里并不能相互抵消 只能说相互作用力和平衡力


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