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高一物理链条问题

美好的星星
自然的飞机
2023-02-25 10:07:54

高一物理链条问题

最佳答案
狂野的哈密瓜
聪明的篮球
2026-04-11 05:30:54

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)

最新回答
聪慧的大山
听话的指甲油
2026-04-11 05:30:54

本题的零势面在桌子上,所以在静止时,一半链子在桌面上重力势能为0,另外一半垂吊,质量为1/2mg,这一半链子的重心离桌子距离不就是L/4么?,所以静止时链子具有的重力势能为-1/2mg*L/4(链子在桌面以下,所以是负)

自由的玫瑰
多情的帆布鞋
2026-04-11 05:30:54
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

高大的身影
朴实的大炮
2026-04-11 05:30:54
h/2乘以m/6,答案是mh/12。重力势能发生改变的部分根据图片看,可以简化为只有h/2,3h总质量为m,因此重力势能改变的部分只有m/6,而该部分重心部分下降了h/2,所以其乘积就是答案。

无语的羊
平淡的钻石
2026-04-11 05:30:54
你没有理解初始时的研究对象~~~

初始时刻,一部分链条在桌面上是没有重力势能的,所以算重力势能时,质量应该用桌外长为a的链条的质量,即这里的m'=mga/L

,而不是用整根链条的质量~~

这是本题的易错点,要记住~~~

明理的香烟
曾经的外套
2026-04-11 05:30:54
我本来是一楼,现在再补充一次。

(这种题目就用机械能守恒来做,你只要考虑首末时刻的动能与重力势能的和不变来算就行了。至于中间过程的力,运动都不要考虑,因为这个太复杂,考虑的话就很难做了。)

哦 是你对重力势能和动能的转化出问题了。

设链条总质量为m

则原来状态的机械能只有重力势能

为 桌上的那部分重力势能为(L-a)/L *mgh

桌外的那部分重力势能为a/L *mg*(h-a/2)

因此机械能为 (L-a)/L *mgh + a/L *mg*(h-a/2)

整个链条离开桌边时的机械能=动能+重力势能。

此时的重力势能=mg(h-L/2)

因此动能为 (L-a)/L *mgh + a/L *mg*(h-a/2) - mg(h-L/2)

=mg(L/2 - a^2/2L)

不清楚HI我

爱听歌的寒风
正直的信封
2026-04-11 05:30:54
选择定滑轮的顶点为零势能面(设整个链条的质量为m)

开始时,左边的链条的重力势能Ep1=-(2m/5)*g*(1/5)L

右边的链条的重力势能为:Ep2=-(3m/5)*g*(3/10)L

当链条和定滑轮脱离时的速度为V,此时的重力势能为Ep=-m*g(L/2)

根据机械能守恒有:

EP1+Ep2=Ep+1/2*m*V^2

解出V即可

文艺的黑裤
碧蓝的期待
2026-04-11 05:30:54
设水平面的重力势能Ep=0

初始状态:链条长0.4m,放在斜面上时,高为0.2m。算重力势能要看物体重心。质量均匀物体重心位于中心,即h=0.1m

E1=mgh+0

末状态:链条刚好全部脱离斜面,则链条重心位于零势能面下方0.2处(L的一半)

E2=0.5mv²-mg0.5L

根据机械能守恒,E1=E2

解得v=根号六

怕孤单的抽屉
冷酷的时光
2026-04-11 05:30:54
其长度的1/5 悬挂在桌边下,悬挂在桌面下的部分质量为M/5,其重心离桌面高度L/10,

以桌面为重力势能参考0点

原来的重力势能;[M/5]G[-L/10]

将其悬挂部分缓缓地拉回桌面上,重力势能为0

假设对他做功W;

[M/5]G[-L/10]+W=0 [缓缓地拉,不考虑动能]

W=[M/5]G[L/10]=0.02MGL