高一物理链条问题
设链条质量为 m 。链条恰好全部脱离桌面时,原来在桌面上的链条重力势能减少了:(0.5m)*g*(0.25L)
原来垂直于桌面那部分的链条重力势能减少(0.5m)*g*(0.5L)
设最后链条离开桌面的速度为v ,那么链条动能增加了0.5mV^2 。
由于链条只受到保守力,其机械能是守恒的。所以:重力势能减少量=动能增加量,即
(0.5m)*g*(0.25L) +(0.5m)*g*(0.5L)=0.5mV^2 。这样就可以得出V的值了。
这道题的关键点是
能量守恒
即
重力势能全部转化为动能(光滑无摩擦)
且要真确选取重心!
你的那种解法是整体法。整体应用能量守恒
找准
初
末状态
初状态
1/4链条垂着
整体的重力势能为1/4mg(这部分质量)乘以1/8L(重心在1/4的中点,比桌面低1/8L
!!)
这个是初始的重力势能
末状态
链条刚刚好离开桌面
初始整体的重力势能为mg乘以1/2L(整体重心在中间,即比桌面低了1/2L
!!!)
这个是末状态的重力势能
因为
光滑
能量守恒
变化的重力势能全部转化为动能
即
(不考虑符号)末减初=动能
即(1/2-1/32)mgL=1/2mv2
所以V=根号(15/16gL)
以上为整体法分析。。。比较简便
适合大部分题
以下为另一种方法
部分法
在该题
略显复杂。。但有时有的题需用到
从开始到链条恰要离开桌面
链条的重力势能变化多少呢“?
把链条分成2部分。。3/4
和
1/4
先分析1/4吧,,他的下落距离是3/4L
所以有这部分重力势能为
1/4mg乘以3/4L
然后是3/4
下落距离为3/8L(重心在中间。链条一半)
所以重力势能为
3/4mg乘以3/8L
所以
总的重力势能变化为
3/16
+
9/32
=
15/32
mgL
因为
链条一体,,每个位置速度一样
即一个整体
所以15/32
mgL=1/2mV2
得
V=根号
(15/16gL)
解物理题
首先要掌握几种必要的物理模型
如
杠杆
滑轮
追赶相遇
能量守恒
动量守恒
等等
解题时,认真审题,,将题转化为物理模型来解决
会简单的多
呵呵。。还有
理科的东西可以找我
Q
1157782827
重力和摩擦力做功,
由动能定理可得:
mgh+Wf=Ek2-Ek1
代入数据就可以得到摩擦力做的功Wf。
h—— 是链条重心下降的高度;
Ek1—— 初动能;
Ek2—— 链条全部离开桌面时的动能。
通常链条包都有两个个比较不好的缺点,第一个就是太滑,第二个就是夏天勒得不舒服。可以在链条上增加摩擦力。可以在链条与肩接触的地方加点布质的装饰物,增加摩擦,防止下滑。也可以在搭衣服的时候选择面料不是那么光滑的衣服,也可以有效的防止链条滑落。
拓展资料:
两个相互接触并挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(Ff或f)。
摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
固体表面之间的摩擦力的原因有两个:固体表面原子、分子之间相互的吸引力(化学键重组的能量需求,胶力)和它们之间的表面粗糙所造成的互相之间卡住的阻力。
桌面上的3/4下降了3L/8,原来悬着的L/4下降了3L/4总的就是3/4*3L/8+L/4*3L/4
所以有0.5mV^2=mgh,h为15L/32
以水平桌面为零势能面
应该将链条分为两部分
桌面上:E1=Ek1+Ep1=0+0=0
悬挂:E2=Ek2+Ep2=0-mg(1/8)L=-mgL/8
所以总机械能E=E1+E2=-mgL/8
滑动后:E=Ek3+Ep3=(1/2)mv^2-mgL/2
整个过程机械能守恒,E=E
所以(1/2)mv^2-mgL/2=-mgL/8
(1/2)mv^2=3mgL/8
v=(1/2)√(3gL)
重心是均匀物体的集合重心,这里把1/4铁链悬挂,再去算重心该变量就复杂了
看图
此题目可以去整条链条为研究对象,用动能定理可以很好解题。具体如下:
一条均匀链条,质量为m,长为L,成直线状放在桌面上。已知链条下垂长度为a时,链条开始下滑。试用动能定理计算下面两种情况链条刚好全部离开桌面时的速率。
解:
那么第二题则有:
处理多过程问题
应用动能定理处理多过程运动问题关键在于分清整个过程有几个力做功,及初末状态的动能,采用动能定理处理问题无需考虑其具体的运动过程,只需注意初末状态即可。
求往复运动的总路程及次数问题,若用牛顿定律和运动学公式求解,必须用数列求和的方法,但对于其中的某些问题求解,如用动能定理求解,可省去不少复杂的数学推演,使解题过程简化。
以上资料参考 百度百科—动能定理