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中学第二教材物理必修二机械能 有关链条下落速度的算法的疑问

深情的牛排
潇洒的钥匙
2023-01-28 07:33:24

中学第二教材物理必修二机械能 有关链条下落速度的算法的疑问

最佳答案
彩色的火龙果
酷炫的小蘑菇
2026-04-18 11:14:14

这道题的关键点是

能量守恒

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

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

(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

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

V=根号

(15/16gL)

解物理题

首先要掌握几种必要的物理模型

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

最新回答
暴躁的朋友
苹果飞鸟
2026-04-18 11:14:14

一端固定 铅垂线

两端固定 悬链线 y-y0=acosh[(x-x0)/a]

当然,固定点是受力的,并非只受重力作用。

如果真的只受重力作用的话,只能知道其质心运动是斜抛\平抛\自由落体,形状什么的与初条件有关。

现代的手套
负责的微笑
2026-04-18 11:14:14
利用初中做功的知识求解:

将链条看成两部分:桌面上那3/4和垂在桌边的1/4。

前一部分重力做功:W1=(3/4)mg·(3/8)L=(9/32)mgL

后一部分重力做功:W2=(1/4)mg·(3/4)L=(3/16)mgL

链条的重力共做功W=W1+W2=(15/32)mgL

风中的唇彩
迅速的小鸽子
2026-04-18 11:14:14
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

害羞的犀牛
包容的黄蜂
2026-04-18 11:14:14
一、后轮转速 N=30*10/4=75r/min

v=75*0.72*3.14/60=2.83 m/s

二、1)W=FS=25*3.8=95 J

2)磨擦力先做正功,速度达到3m/s后再做负功。

a=umg/m+F/m=0.25*10+25/5=7.5 m/ss

t=v/a=3/7.5=0.4 s

S1=0.5att=0.5*7.5*0.4*0.4=0.6 m

W1=fS1=0.25*5*10*0.6=7.5 J

W2=-fs2=-0.25*5*10*(3.8-0.6)=-40 J

所以 Wf=W1+W2=7.5-40=-32.5 J

3) E=W+Wf=95+(-32.5)=62.5J

香蕉丝袜
俭朴的时光
2026-04-18 11:14:14
其中一端是固定的。

好比一个长方形,当长边增加1时,周长是增加2(因为有两个长边),但上述机构也一样,但有一边是固定的,所以另一边增加2。

差不多这个意思。

供参考。