释放光滑水平桌面上一端露出桌面边缘的链条,则链条会怎样
把链条看成两个部分,向下露出的部分和平放在光滑桌面上的部分。
光滑桌面上的部分仅仅受到重力和桌面给他的向上的支持力,处于受力平衡状态。
而露出桌面的一段受到地球引力,没有受到一个相对的支撑力。处于手里不均衡状态,肯定会向地面落下。
现在,这两个物体实际上是练成一体的,受力不变。依然处于不均很状态。所以链条会滑下地面。
设桌面为零势能面,链条的总质量为m.开始时链条的机械能为:E₁=- mgL/32
当链条刚脱离桌面时的机械能:E₂=mv²/2-mgL/2
由机械能守恒可得:E₁=E₂
即- mgL/32=mv/2-mgL/2,解得v=(15gL)^0.5/4
所以链条刚离开桌边时的速度是(15gL)^0.5/4。
扩展资料
应用机械能守恒定律解题的步骤:
1、根据题意选取研究对象(物体或系统)。
2、明确研究对象的运动过程,分析研究对象在过程中的受力情况,弄清各力做功的情况,判断机械能是否守恒。
3、恰当地选取零势能面,确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能。
4、根据机械能守恒定律的不同表达式列方程,并求解结果。
方法:设铁链重质量为m,取 桌面为零势能面。
初始时,桌面上的那部分链子的重力势能为0,桌面下的那部分重力势能为 -mgL/8 . 整个铁链的动能为0. 铁链的机械能为 -mgL/8 .
当铁链刚滑离桌面时,铁链的 重力势能为 -mgL/2 ,动能为 mv²/2
由机械能守恒: -mgL/8 = -mgL/2 + mv²/2
解得:v=√3gL /2
由题可知重心下降了1/2L ,设链条质量为m
V为落后的速度V,
mg(1/2)l=(1/2)m(V^-v^),
V^=g+v^
^为平方,开方不知道怎么表示,不好意思
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