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一长为l,质量均匀的链条,放在光滑的水平桌面上,若使其长度的1/2悬于桌边下,由静止释放,任其自由滑动,则

开放的可乐
悲凉的火车
2023-01-28 22:03:20

一长为l,质量均匀的链条,放在光滑的水平桌面上,若使其长度的1/2悬于桌边下,由静止释放,任其自由滑动,则

最佳答案
老迟到的期待
威武的母鸡
2026-04-11 07:05:54

可以用积分算

设释放后下落的质量为m,长度为x,链条质量为M,加速度为a,所以dv/dt=a

推出(dv/dx)*dx/dt=a 又因为a=1/2g+mg/M ,又因为m=xM/l

所以a=1/2g+ xg/l 又因为dx/dt 就等于速度v

带入的(dv/dx)*v=1/2g+xg/l

然后求积分 就可以求出速度关于x的函数 然后把x=l/2 带入 就求出速度v

最新回答
斯文的帅哥
明亮的樱桃
2026-04-11 07:05:54

当链条垂下0.5m时,重力=滑动摩擦力,则如果继续下滑,重力就大于滑动摩擦力了。

所以链条下滑0.5m后就会自动下滑,链条所需要的最小初动能是能够让它下滑0.5m的能量,也就是有一半链条在桌下方。

根据动能定理

Mg/2×L/4-wf=-Ek

由于f和N成正比,N和链条下滑的长度成正比,所以f是均匀变化的。

可以根据平均摩擦力来求Wf

Wf=(f1+f2)/2×L/2

f1是最初瞬间的摩擦力,即fMAX,f1=20N

f2是下滑0.5m时的摩擦力,由第二问得知,其大小等于半根链条的重力,f2=10N

整理求出Ek=5J

设距离为dl,摩擦力做功为,dw=(1-dl)(uMg+uEq)dl,对应的重力能就是0.5dlMg dG-dw=Ek

朴实的红酒
迷路的鲜花
2026-04-11 07:05:54

链条的质量线密度为ρ=m/L ,平拉力将其悬挂部分缓缓地拉回桌-->意味F是变力,它始终等于悬挂部分链条的重力,即  F=(mg/L)(L/5-x) ,变力功:

W=∫Fdx=(mg/L)(L/5-x)dx     积分并代入积分限(0-->L/5)

W=(mg/L)x^2/2     代入积分限(4L/5-->L)

W=mgL/50

无语的万宝路
甜甜的羽毛
2026-04-11 07:05:54
设单位长度的质量为m,设下垂的长度为y,则水平部分长为l-y,此段受垂直方向的力为0,

在水平方向上,受拉力ymg,受摩擦力μ(l-y)mg,

合力为ymg-μ(l-y)mg=(l-y)ma

(l-y)a=yg-μ(l-y)g=(1-y)dv/dt

a=yg/(l-y) -μg=dv/dt,dt=dy/v

vdv=(1-μg)dy +lg*d(l-y)/(l-y)=(1-μg)dy +lg*dln(l-y)

两边积分,v从o到v,y从b到l

v={2[(1-μg)(l-b)+l*g*ln(l/b)]}^1/2