如图所示,质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a到c的运动

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/15 07:09:08
如图所示,质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a到c的运动

如图所示,质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a到c的运动
如图所示,质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a到c的运动过程中
A.小球的动能始终保持不变
B.小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mgh/2
C.小球经b点时的速度小于

D.小球经b点时的速度等于


关键问题在B,bc过程中做功是小于mgh/2?为什么?
我做出了一种方法

如图所示,质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a到c的运动
这个题目真的不容易.
其实如果要一个答案,很简单.
A 不对,因为bc段肯定减速;
D 很容易发现这个速度是假设ab段没有摩擦;
B 不对,因为在v远大于sqrt(g R),那么N在ab段 肯定大于mg,摩擦力在ab段做的功一定大于
bc段做的功;
C看上去没有破绽,但是很难证明,简单推导就会发现要速度小于sqrt(gh + v *v),那么N的平均值要大于mg,即摩擦力在ab段做的功大于其在bc段做的功.在速度v比较大的时候,这一点自然就满足了,但是要证明这一点在v很小甚至v=0时也成立,很难.如果把径向和法向的运动方程都列出来,需要解一个简单的微分方程,这已经远远超出了高中物理的范畴,即使算出N(theta),即N随角度变化的函数,也不容易看出N的平均值是否大于mg.我非常乐意看到有人能用高中物理的方法来解决这个问题.但是考虑再三,没有想出有什么简单的方法来解决它.

具体的我想不出来了,给你一个提示,在ab弧中,物体做圆周运动,其对圆弧的正压力应该是重力在半径方向的分力与向心力的反作用力之和,即正压力是一个变化的值,在b点时大于重力。目前我能帮你的就这些了。自己在思考下吧


下面的回答,个人认为,摩擦力是耗散力,与路程有关,与位移无关。...

全部展开

具体的我想不出来了,给你一个提示,在ab弧中,物体做圆周运动,其对圆弧的正压力应该是重力在半径方向的分力与向心力的反作用力之和,即正压力是一个变化的值,在b点时大于重力。目前我能帮你的就这些了。自己在思考下吧


下面的回答,个人认为,摩擦力是耗散力,与路程有关,与位移无关。

收起

速度没变,根据能量守恒,摩擦力做功等于重力势能(mgh)摩擦因数相等,ab=bc,但是压力不一样,B是错的

小球在圆弧面上运动时有向心力,重力和磨擦力,由力的平衡可以知道,在圆弧面上物体是超重的,如果在上半圆弧面就是失重的,也即是说,在下半圆弧面(图中的状况),物体对圆弧面的正压力大于重力,这个你可以用圆周运动的力平衡公司推导。圆弧面与平面长度相等,那么在圆弧上运动时,摩擦力做的功就大些。mv^2/R=N-mgcosa,这个a是圆弧面切线与水平线的夹角,R是圆弧半径,N是物体施于圆弧面的正压力,做力的分...

全部展开

小球在圆弧面上运动时有向心力,重力和磨擦力,由力的平衡可以知道,在圆弧面上物体是超重的,如果在上半圆弧面就是失重的,也即是说,在下半圆弧面(图中的状况),物体对圆弧面的正压力大于重力,这个你可以用圆周运动的力平衡公司推导。圆弧面与平面长度相等,那么在圆弧上运动时,摩擦力做的功就大些。mv^2/R=N-mgcosa,这个a是圆弧面切线与水平线的夹角,R是圆弧半径,N是物体施于圆弧面的正压力,做力的分解可以得到平衡公式。于是得到,N=mgcosa+mv^2/R
上式中,V不可能是0,a在90度到0度变化,N一定是个变化值。我只能解答到这里。
整个滑道上,摩擦力做的功由能量守恒知道是物体在a点的势能,因为在c点物体的速度没有变化,即,摩擦力做的总功就是mgh,这样可以知道,bc段的摩擦力做的功一定小于mgh/2.

收起

ac段全程阻力做功。由于A、C两点速度相同。故这些功大小等于mgh.但AB段的正压力小于重力,因此摩擦力小于BC段。又AB弧长等于BC。所以,AB段做功小于BC段。综上,应大于mgh/2。ab段是圆弧,考虑向心力因素,支持力可能更大不是的,向心力并不是真实存在的,它只能有别的力来提供。比如,地球绕太阳转是万有引力提供了向心力。物体在水平桌面作圆周运动,要么是绳子之类的外物的拉力提供向心力,要么是物...

全部展开

ac段全程阻力做功。由于A、C两点速度相同。故这些功大小等于mgh.但AB段的正压力小于重力,因此摩擦力小于BC段。又AB弧长等于BC。所以,AB段做功小于BC段。综上,应大于mgh/2。

收起

不是,由于ab段实际上相当于圆周运动,需要支持力和重力沿垂直弧面方向的分力一起提供向心力,因此ab段正压力实际大于重力,又因为ab,bc两段距离相同,根据W=FS,ab段摩擦力做功较多,大于mgh/2这个向心力我知道,但只能证明:正压力大于重力垂直弧面方向的分力,而这个分力小于重力,所以无法证明正压力一定大于重力。...

全部展开

不是,由于ab段实际上相当于圆周运动,需要支持力和重力沿垂直弧面方向的分力一起提供向心力,因此ab段正压力实际大于重力,又因为ab,bc两段距离相同,根据W=FS,ab段摩擦力做功较多,大于mgh/2

收起

bc段的摩擦力是恒定不变的,而ab段的摩擦力却是变化的,所以B项太过决定,无法判断.

回答:因为从a到c由动能定理等克服阻力做功为mgh,又因为ab弧长与bc长度相等,而在ab段物体受到的摩擦力小于物体在bc段物体受到的摩擦力,所以摩擦力在ab段做的功必然小于在bc段摩擦力做的功,二者做的功总和为mgh,所以在bc过程克服阻力做的功一定小于mgh/2...

全部展开

回答:因为从a到c由动能定理等克服阻力做功为mgh,又因为ab弧长与bc长度相等,而在ab段物体受到的摩擦力小于物体在bc段物体受到的摩擦力,所以摩擦力在ab段做的功必然小于在bc段摩擦力做的功,二者做的功总和为mgh,所以在bc过程克服阻力做的功一定小于mgh/2

收起

bc过程的做功应小于mgh/2,因为,ab 有离心力

具体算要用微积分要用非齐次微分方程,

分析滑块在AB段任意一点的受力,将重力分解为AB弧切向和法向,你会发现重力在AB弧法向上的分力(实际上就是滑块对AB弧轨道的正压力)的值Fn=mgsinξ,也就是这个值在下滑过程中始终小于mg,又因为ab段和bc段长度相等,不妨设为L,于是滑块在ab段和bc段运动时,摩擦力做功W分别为W1=积分umgsinξ*Ldξ,W2=umgl,你也不用管怎么积分的,总之长度一样的话,AB段的正压力始终小于B...

全部展开

分析滑块在AB段任意一点的受力,将重力分解为AB弧切向和法向,你会发现重力在AB弧法向上的分力(实际上就是滑块对AB弧轨道的正压力)的值Fn=mgsinξ,也就是这个值在下滑过程中始终小于mg,又因为ab段和bc段长度相等,不妨设为L,于是滑块在ab段和bc段运动时,摩擦力做功W分别为W1=积分umgsinξ*Ldξ,W2=umgl,你也不用管怎么积分的,总之长度一样的话,AB段的正压力始终小于BC段,所以w1

收起

滑块在ab段作圆周运动,合力提供向心力,支持力会增大,导致摩擦力增大,所以克服阻力做功要大于mgh/2,所以bc段就小于mgh/2,欢迎追问!应该能明白了吧?主要就是向心力导致ab段摩擦力大于bc段。支持力会增大没错,但是支持力就一定大于重力吗?支持力和重力不在一条直线上啊,若整个曲线运动过程,平均的支持力小于重力,那么摩擦力岂不是也要小吗?...

全部展开

滑块在ab段作圆周运动,合力提供向心力,支持力会增大,导致摩擦力增大,所以克服阻力做功要大于mgh/2,所以bc段就小于mgh/2,欢迎追问!应该能明白了吧?主要就是向心力导致ab段摩擦力大于bc段。

收起

AB段摩擦力做功为f×ab横向距离
bc段为f×bc横向距离
当然ab段摩擦力做功小了
这两个f都是水平时的摩擦力

这只是一道高三物理题 没那么复杂
滑块在a点与c点速度相同即动能相同:mgh+Wa动=Wf+Wb动 因Wa动=Wb动 故Wf=mgh
一直滑动所以都是动摩擦阻力做功 故Wf=Wfab+Wfbc=μNab·S+μNbc·S 由题可知μ是相等的 因ab弧长与bc长度相等 故S相等 又因Nab显然是小于Nbc的(因为滑块在弧面支撑力<自身重力,受力分析) 所以μNab·S...

全部展开

这只是一道高三物理题 没那么复杂
滑块在a点与c点速度相同即动能相同:mgh+Wa动=Wf+Wb动 因Wa动=Wb动 故Wf=mgh
一直滑动所以都是动摩擦阻力做功 故Wf=Wfab+Wfbc=μNab·S+μNbc·S 由题可知μ是相等的 因ab弧长与bc长度相等 故S相等 又因Nab显然是小于Nbc的(因为滑块在弧面支撑力<自身重力,受力分析) 所以μNab·S<μNbc·S即Wfab所以bc过程中克服阻力做功是大于mgh/2。 是大于 而非小于。

收起

如图所示,质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc,滑块与轨道的动摩擦因素相同.滑块在a、c两点时的速度大小均为v,ab弧长与bc长度相等.空气阻力不计,则滑块从a到c的运动 考试啊,如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6m/s速度运动,运动方向如图所示.一个质量为m的物体(物体可以视为质点),从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时 为什么物块机械能减少mg(H+h),而不用减去阻力所做的功如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是g/2,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中 如图所示,质量为m的小滑块,由静止开始从倾角为θ的固定的光滑斜面顶端A滑至底端B,A点距离水平地面的高度为h,求:(1)滑块从A到B的过程中重力的平均功率.(2)滑块滑到B点时重力的瞬时功率.鄙 质量为m的物体,从离桌面H高处,由静止下落,桌面离地面高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,质量为m的物体,从离桌面H高处,由静止下落,桌面离地面高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面那 质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程() 双项质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示, 如图所示质量为m的物体从h高处的A点由静止自斜面滑下,再滑到平面上的C点停下,在B点没有能量损失,则在A→B→C的全过程中物体克服阻力做的功为多少? 倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从 如图所示,在光滑水平桌面上放一质量为M的斜面块,其中∠BAC=θ,B点高为h,另有质量为m的小滑块在斜面块A处沿AB边上滑,若不计摩擦,滑块在A处的初速v0至少要多大,才能到达B处? 如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.桌面高为h.质量为m的物块P将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块P过B点后做匀减速直线运动,从右边缘D点飞离桌面 如图,质量为M的物体从H米高处由静止滑下,至水平面上A点静止,若使此物体由a点沿原路返回c点,则外力至少做功为 质量均为m的两物体A、B分别与轻质弹簧的两端相连接.如图所示,质量均为m的两物体A、B分别与轻质弹簧的两端相连接,将它们静止放在地面上.一质量也为m的小物体C从距A物体h高处由静止开始 .质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落直至落地质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落直至落地.已知桌面离地高度为h,如图所示.若以桌面为零势能参考平面,那么小球落地时的重力势 质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程()A.重力对物体做功为mgH B.重力对物体做功为mg(H+h) C.外力对物体做的总功为零 D.地面对物体的 质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程()A.重力对物体做功为mgH B.重力对物体做功为mg(H+h) C.外力对物体做的总功为零 D.地面对物体的 就想问问C为什么对质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程()A.重力对物体做功为mgH B.重力对物体做功为mg(H+h) C.外力对物体做的总功为 如图所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点有静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m.(滑块经过B 质量为m的滑块静止从倾角为θ的固定的光滑斜面顶端A滑至底端B,A点距离水平地面的高度为h,