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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

活泼的太阳
闪闪的星星
2023-02-25 21:34:45

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
高大的过客
自由的路人
2025-09-30 15:44:59

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
着急的背包
专注的小松鼠
2025-09-30 15:44:59

桌高是防止链条落地。

由于下落过程中,加速度是变化的,所以无法用牛顿第二定律求解,只能用能量关系求解。

由于你希望是动能定理解,始末状态动能变化量是Ek,外力功就是重力功。

链条1/5长度不用考虑,直接考虑余下的4/5,

这部分重心原高度在2L高度上。下落后,理解成接在1/5链条下面,因此,重心高度离桌面3/5高度上(该部分链条重心在中间,即2/5位置上,加上上方有1/5的链条,因此,重心高度离桌面3L/5),即重力做功位移是3L/5

因此重力功是(4m/5)g*3L/5=12mgL/25

因此,动能mv^2/2=12mgL/25,v=根号(24gL/25)=2/5*根号(6gL)

本题也可以用机械能守恒处理,方式差不多。

懵懂的芝麻
威武的灯泡
2025-09-30 15:44:59
刚开始的时候是做变加速运动, 过段时间做匀加速运动, 因为物体在空中下落受到, 空气阻力影响 阻力又与速度有关,速度大 阻力大, 所以刚开始的时候是变加速运动,阻力达到一定程度就恒定不变的了, 运动就变成了匀加速运动了,但是加速度一定比g小,因为受到阻力的作用。

慈祥的水蜜桃
秀丽的铃铛
2025-09-30 15:44:59
全部滑离时,桌面上的部分0.5m,重心下降0.25L

垂下的部分0.5m,重心下降0.5L

重力势能转化为动能

0.5mg×0.25L+0.5mg×0.5L=0.5mV²

0.375gL=0.5V²

V=0.5√(3gL)

深情的小土豆
娇气的外套
2025-09-30 15:44:59
松手后链条刚滑离桌面时。长度L链条在桌面下沿。其实就是原来在桌面上的3/4,现在接到了悬在桌边的1/4的正面。也就是说,这部分重3mg/4的重心,原来在桌面上,现在到了比桌面低了(L/4)再加上(3L/4)的一半。下落高度为L/4+3L/8=5L/8 重力势能的变化=3mg/4*H=3mg/4*(5L/8)=15mgH/32

平淡的麦片
谦让的野狼
2025-09-30 15:44:59
解:

在整个运动过程中,链条的机械能守恒。

设刚好离开桌边时,最下端为零势能面。

3/4*mg*L+1/4*mg*7/8*L=mg*1/2*L+1/2*m*V^2

解得:V=1/4*√(15*gL)

包容的小懒虫
默默的蚂蚁
2025-09-30 15:44:59
恒力做的功等于链条机械能的增加。其中动能增加mv^2/2重力势能增加mgL/2 所以是________mv^2/2+mgL/2,恒力大小为_________。(mv^2/2+mgL/2)/L=mv^2/2L+mg/2

害怕的含羞草
孝顺的小虾米
2025-09-30 15:44:59
这题本来直接用中学物理的知识(功能关系)是很快得到结果的。

如果一定用积分,可用 W=∫ F dX 来求。

F的大小等于悬在外面那部分链条的重力。

初始条件:

设悬在外面的链条长度是 X ,那么这部分的重力是 (mg / L)* X ,所以有

W=∫ (mg / L)* X * dX =(mg / L)* X^2 / 2

X的积分区间从 0到(L / 4) 。

得 W=(mg / L)* (L / 4)^2 / 2=mg L / 32

甜蜜的爆米花
内向的早晨
2025-09-30 15:44:59
振子选D

子弹2V穿4块,穿n块要根号n倍V

提绳子要18J,两次用的能量和为把绳子全部拿到1米高度上

男孩加速度=gsinx

功率=mg方tsin方x

题太多了,没耐心

羞涩的世界
雪白的香氛
2025-09-30 15:44:59
变速时,强烈的不推荐这样的大交叉式的变速。

简单的说,前三最好跟567这样的搭配。跟12搭配,链条与飞轮,牙盘形成较大的角度,不在同一个平面上,加剧磨损,并且极易引起掉链。

这个问题,可以在后拨L螺丝,向右旋1/4位置调整。