首先,我对于没有能使寒门信服关于“重力的分力如何能大于重力”的问题表示遗憾。我已经数次回答了寒门(我认为平行四边形法则适用于一些求合力或者求分力情况),但是寒门不理解(或说不认可、不同意)。则我“技穷矣”。但是我并不认为自己的观点错误,同时,即使寒门在前述问题上正确,也不能代表寒门对于平面运动情况分析正确,所以我本文只谈寒门对于平面上物体运动情况。至于前述问题,寒门当然可以认为我退却了,至于什么时候再回到前述问题,还请寒门先回答了本文再说吧。
寒门认为:水平面上的物体在受到拉力F和摩擦力μmg作用的情况下,其动力学方程为F-μmg=μma(式1),且此时物体的动能Ek=μmv2/2(式2);而对物体靠惯性在水平面上滑行时物体的动力学方程应该是-μmg=ma(式3。这里加速度为负,代表减速运动。寒门给出的式子中没有负号,恐是笔误。)则我有以下问题不明:
1>物体在靠惯性滑行时动能表达式为何?
我估计,寒门给出的式子无非会有两种之一:即前面式2或者Ek=mv2/2(式4)。下面分别分析:
若寒门认为前面式2仍能表示此时物体的动能,则由运动学公式,物体由速度v减小到0物体的滑动距离为s=-v2/(2a),其中a=-μg(由式3给出),则s=v2/(2μg)。由此可知摩擦力做功W=fs=-mv2/2,这一值和物体动能的变化量0-μmv2/2=-μmv2/2不相同。不知道这是什么原因?
若寒门认为物体单纯靠惯性运动时动能由式4给出,则我有另外的疑惑:我们知道,一般来说,摩擦因数总是小于1的。而物体在加速时动能μmv2/2,撤消外力后动能立即变成mv2/2,不知道为什么?假设一物体和地面摩擦因数为0.5,质量为1kg,加速到20m/s,按寒门前面给的式2,动能为100J。当撤消外力后经过1s,物体速度按前面式3和运动学公式,应该变成15m/s,则动能变成112.5J。为什么物体在拉力(这里拉力是动力)撤消后动能不减反大?
请寒门解答。