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如图所示,AB为光滑的水平面,BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动).AB,BC间用一小段光滑圆弧轨

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/30 15:00:35
如图所示,AB为光滑的水平面,BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动).AB,BC间用一小段光滑圆弧轨
如图所示,AB为光滑的水平面,BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动).AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连.一条长为L的均匀柔软链条开始时静止地放在ABC面上,其一端D至B的距离为L-a,现自由释放链条,则:
(1)链条下滑过程中,系统的机械能是否守恒?简述理由;
(2)链条的D端滑到B点时,链条的速率为多大?   
   

主要是补充的。第一问直接无视。最好又两种思想,不是指用什么动能定理或者能力守恒这种基本没差的表达式。多种思想讨论,重心怎么变化的可以说一下。还有为什么可以看成L-a移动到下面的重力做的功就是重力对整条链做的功。
如图所示,AB为光滑的水平面,BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动).AB,BC间用一小段光滑圆弧轨
(1)机械能守恒,因为链条与斜面间无摩擦,无机械能损失
(2)设链条质量为m,则L-a段质量为m1=(L-a)/L*m,a段质量为m2=a/L*m
以AB水平面为0势能面,则起始时,L-a段重心在0处,a段重心在-a/2*sinα处,
∴链条的总势能为 Ep=m1g*0+m2g(-a/2*sinα)=mg*a/L*(-a/2*sinα)
开始时静止,则动能为0,即 Ek=0
当链条的D端滑到B点时,整个链条重心在-L/2*sinα处
链条总势能为 Ep'=mg(-L/2*sinα)
设此时链条速度为v,则其动能为 Ek'=1/2*mv^2
由机械能守恒,可得 Ep+Ek=Ep'+Ek'
即有 mg*a/L*(-a/2*sinα)+0=mg(-L/2*sinα)+1/2*mv^2
可解得 v=√{[gsinα(L^2-a^2)]/L}

再问: 只寻找一个重心能够找到吗?这种图形的重心怎么找有方法么?(不分成两段的)。 还有另外一种方法,就是:图象a处依然看做为a,然后L-a看成移动到了a的下面,然后a等于没动,做功的就只有 L-a段,然后那些m1gh=1/2mV²也可以,但是想问为什么可以这么去想这个问题。。理解我的叙述了么? 最后表达式就是:m1g(L+a)/2×sina=1/2mV². m1=(L-a)/L×m
再答: 你这两个思路也相当好①整体重心可以找到,L-a的重心在G1,a段的重心在G2整体重心在G1与G2连线的中点G处,不过这个计算比较麻烦②用等效原理,将a段看作不动,只有L-a段移动做功L-a段移动后重心距B点的距离为(L+a)/2,则其重心下降的高度为(L+a)/2*sinα最后整条链条获得速度v,其质量为m但做功只有L-a段,其质量为(L-a)/L*m由机械能守恒,有 0+0=1/2*mv^2-(L-a)/L*mg*(L+a)/2*sinα可解得 v=√{[gsinα(L^2-a^2)]/L}可得相同结果
再问: ②中的等效原理能详细分析一下么。因为比较纠结本来L-a部分是移动到a部分上面的,然后a部分要下移。但是都有a,就直接看成L-a移动到a部分下面去了,为什么可以这么去说,或者是假设,或者就是事实。-,-我都混乱了。
再答: 等效原理是将L-a“看作”直接移动到a的尾端 这样处理所得的结果与实际严格分析所得结果相同 但并不是L-a真的直接移动到a的尾端 实际上还是a的尾端向下移动,而L-a补充到a的上端 就跟多个单摆排在一起的情况类似 第一个球撞下去之后,中间的球都不动,只有最后一个球飞起来 这可以“看作”第一个球的能量直接传给最后一个球 但实际上还是通过中间的几个球传递过去的 两种做法最后的效果是等同的,故称等效原理
再问: 实际严格分析怎么分析,大概。。
再答: 就是按照链条实际的移动情况来分析啊 比如L-a传了多少能量、速度给a,a又传了多少给末端 如此等等,一般是很麻烦的
如图所示,AB为光滑的水平面,BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动).AB,BC间用一小段光滑圆弧轨 如图所示,一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面AB与水平面BC连接,质量m=2kg的物体置于水平面上的D点,D点距B 如图所示,斜面倾角为α,长为L,AB段光滑,BC段粗糙,且BC=2AB.质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑,到达C点 如图所示,质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长,倾角为α的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F推斜面体使斜面 也可用别的方法.倾角α=45°的斜面AB与光滑平面BC在B处通过一小段圆弧连接,一个滑块以v0=4 m/s的初速度从高为 如图所示,一足够长的倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC在同一竖直平面内平滑相接,O为半圆 斜面和水平面一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为37度,一质量为0.5kg的物块从距斜 (1/2)如图所示斜面和水平面有一小段光滑圆弧连接斜面的倾角为37度一质量为0.5kg的物体从距斜面底端B点5... 6、一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平 如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M