结构推理
运动员起跑时,什么力使运动员的质心加速运动?什么力使运动员的动能增加?产生加速度的力一定做功吗?
【正确答案】由质心运动定理可知,使质心产生加速度的力只能是系统外力。对于起跑运动员来讲,这个外力就是运动员蹬地时的摩擦力。但运动员动能的增加却不是靠摩擦力。在跑步过程中,这类摩擦力的作用点(蹬地点)不断更换,且每个摩擦力都只是瞬间存在(没有位移)。
真正增加运动员动能的力是肌肉的爆发力(内力),如同汽缸内燃油燃烧使汽车产生前进的动能一样,
由此可见,使系统质心产生加速度的力并不一定做功,纯滚动时的摩擦力、单摆作圆周运动时绳的拉力也属于这种情况。
【答案解析】