一个质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G一质量均匀不可伸长的绳索,重为G,A、B两端固定在天花板上,如图5-11所示,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点,在此过程中,绳索AB的重心位置我知道最后绳子的重心位置升高了,但为什么一定是逐渐升高呢,绳子的动能是由0到0,中间一定有动能增大的一段时间,而机械能有增加,怎么知道重力势能也增加呢

问题描述:

一个质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G
一质量均匀不可伸长的绳索,重为G,A、B两端固定在天花板上,如图5-11所示,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点,在此过程中,绳索AB的重心位置
我知道最后绳子的重心位置升高了,但为什么一定是逐渐升高呢,绳子的动能是由0到0,中间一定有动能增大的一段时间,而机械能有增加,怎么知道重力势能也增加呢

绳索的重心不在绳索上直接来分析此过程中重心位置的变化比较困难t但可以通过功和能的关系来判断.拉力向下拉绳索的过程对绳索做正功kmq使绳索的重力势能逐渐增加62因此绳索的重心逐渐升高.

可以从能量角度分析:
在拉下绳子的过程中拉力必然对绳子做正功,且按题设的意思这应该是一个动态平衡的过程,那么以极慢的速度变化的绳子的动能即可忽略不计(注:并不适合说真的没有,而是这个过程中通过生子的张力又不断把动能转化为了重力势能),外界对绳子做了正功,而动能又没有增加,那么只能是重力势能增加喽