lz 新初三,没学过动能定理,有可能是个 sb 问题。
如图,一个质量为 mmm 的小球从高度为 hhh 的光滑斜面上由静止滚下,问到达光滑平面时速度增加了多少。
容易算出
Δv=v−0=2Em=2mghm=2gh\Delta v=v-0=\sqrt{\dfrac{2E}{m}}=\sqrt{\dfrac{2mgh}{m}}=\sqrt{2gh}Δv=v−0=m2E=m2mgh=2gh
但是如果换个参照系,使小球初始时有 12mv02\dfrac{1}{2}mv_0^221mv02 的动能,那么
Δv′=v′−v0=2E′m−v0=2(12mv02+mgh)m−v0=v02+2gh−v0\Delta v^\prime=v^\prime-v_0=\sqrt{\dfrac{2E^\prime}{m}}-v_0=\sqrt{\dfrac{2(\dfrac{1}{2}mv_0^2+mgh)}{m}}-v_0=\sqrt{v_0^2+2gh}-v_0Δv′=v′−v0=m2E′−v0=m2(21mv02+mgh)−v0=v02+2gh−v0
显然结果发生了变化。
那么上面的推导过程哪里有问题呢?