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铁链重心问题

开朗的夏天
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2023-01-06 18:42:50

铁链重心问题

最佳答案
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2026-05-12 19:53:40

物体的各部分都受到重力的作用,重心是一个等效的总作用点.

重心的位置与物体的结构有关,一条绳子拉直了,重心在中点,围成一个圆环,重心在圆心.

质量均匀的规则物体,重心在其几何中心,也可以结合这一点来理解.

最新回答
深情的高跟鞋
无奈的老师
2026-05-12 19:53:40

把手和链条看成一个系统,该系统的机械能守恒

因为手缓慢下拉,链条动能不变,手对链条做正功

又因为系统机械能守恒,重力做负功

因为重力做负功,由W(g)=- delta E(p)所以重力势能增加,所以重心升高了。

风雨兼程 学海同舟 有事说话满意【采纳】

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2026-05-12 19:53:40
可以用等效思想处理:链条刚滑离桌边,相当于放在桌上的2/3的部分向下滑离到最上端距桌面1/3链条长度的地方,而原来的挂在桌边的部分不变.计算整个链条的重力势能差值,即为计算下滑的2/3链条的重力势能差值:

2/3mgΔL=2/3mg*(1/3+2/3*1/2)L=4/9mgL

重心下降,即用重力势能差值除以总重力mg:ΔL=4/9L

即,重心下降4/9L.

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2026-05-12 19:53:40
可以把整条链条看成一个重心离滑轮下1/4L处的质体。当链条离开滑轮的时候,重心下降了1/2L,因为是微动不考虑外力,初速度为0,滑轮光滑不考虑摩擦力,故链条的运动过程为机械能守恒。设链条刚好离开时为零势能面,则有mgh=1/2mv^2

h=1/2L,所以v=根号gL

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2026-05-12 19:53:40
这个题目经典了,应用动能定理

首先

W=

1/2*mv2²

-1/2*mv1²

等号左边的功可用重力势能变化表示

mgh2-mgh1=1/2*mv2²

-1/2*mv1²

把m消掉

gh1-gh2=1/2*v2²

-1/2*v1²

设桌面为零势面

要注意了,等号左边h是指链条重心高度故h1为-L/4(一半垂于桌面,再取一半就是重心)

同理,完全脱落时重心为-1/2*L

此外初动能为0

则代入有

-1/4*L*g

-(-1/2*L*g)=1/2

1/4Lg=1/2v²

v=根号下(Lg/2)

若g取10的话

v=根号下(L/5)

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2026-05-12 19:53:40
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,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,使绳索的重力势能逐渐增加,因此绳索的重心逐渐升高.