如图所示,有一条长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开

如图所示,有一条长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,求链条刚好全部滑出斜面时的速度是多大.
gjjfkenb 1年前 已收到5个回答 举报

记事本86 花朵

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解题思路:本题中链条只有重力做功,故机械能守恒;首先确定零势能面,得出初末状态时的机械能表达式,由机械能守恒列式求解即可.

设链条的质量为m,以开始时链条的最高点为零势能面,链条的机械能为:
E=EP+EK=-[1/2]mg×[L/4]sinθ-[1/2]mg×[L/4]+0=-[1/8]mgL(1+sinθ),
链条全部下滑出后,动能为:
Ek′=[1/2]mv2
重力势能为:
Ep′=-mg[L/2],
由机械能守恒可得:E=EK′+EP
即:-[1/8]mgL(1+sinθ)=[1/2]mv2-mg[L/2],
解得:v=[1/2]
gL(3−sinθ);
答:链条刚好全部滑出斜面时的速度是[1/2]
gL(3−sinθ).

点评:
本题考点: 机械能守恒定律.

考点点评: 对于链条在光滑面上的滑下,由机械能守恒求出,在解题时要注意灵活选择零势能面,并根据链条的形状分段表示重力势能.

1年前

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吓驴冲天 幼苗

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设斜面顶端A,斜面的L/2重心距离A为(sin a)*L/4,全部滑出时,A以下的L/2与原来下垂的L/2势能相等,另外L/2的重心距离A为3L/4。则mv2/2=(m/2)g* [ 3L/4 -(sin a)*L/4 ]
势能变化可以看作只有斜面的L/2在变

1年前

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喝可乐的仙人掌 幼苗

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找出链条的重心下落多少,就可以用机械能守恒。取链条上半部分的中点为A,下半部分的中点为B,当A运动到B处时,A下落的竖直高度就是链条重心下落的高度了。H = cos(a) *L/4 + L /4 ,则mgH = mv^2 / 2 可求得V

1年前

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长落夏 幼苗

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把链分成2部分,即斜面部分和树直部分,找出各部分重心进行受力分析。在链刚好全部滑出时,分别找出各部分的重力势能的改变量,然后运用机械能守恒得e1=ek1+ep1.e2=ek2+ep2,e1=e2即可求出v.第一句话是为了解释链应向哪运动!有些过程不便打出来,抱歉。...

1年前

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Ivan_jiang 幼苗

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应该是- (mgL)(1+sina)/8=-(mgL)/2+mv^2/2
解得v=√(gL(3+sinα) )/2

1年前

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