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你在化简的过程中不觉得挺繁复吗?!如果不需要开方平方反复的倒腾,就能更漂亮,对不?! 最终漂亮解法(很多人中学物理没学好,我以为点到为止,看来不行) |
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回复:hehe m*vx=M*V (m*vx^2)/2+(m*vy^2)/2+(M*V^2)/2=m*g*h vx*t+V*t=2*l vy*t=2*h |
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持相你好,好久不见。怎么好久不见你发言了?随便骂我两句也好,我怕孤独。 最终漂亮解法(很多人中学物理没学好,我以为点到为止,看来不行) |
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F=P+N 中P大小方向恒定,N的方向恒定,F的方向就一定恒定吗? wbx:“合力和它的两个分力的方向都确定的情况下,只要其中一个力的大小是确定的,各力的大小都是确定的。此题小球三力的方向都是确定的,重力又是不变的,所以小球受恒力作用,故匀加速运动。” 为什么这三个力的方向是确定的?我的理由:如果N是变力,那么N的单调变化与小球不离开斜面相矛盾。 你的呢? F=P+N 中P大小方向恒定,N的方向恒定,F的方向就一定恒定吗? |
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回复:对!是因为出题者把L给成斜边了 ※※※※※※ 科学求真;宗教求善;艺术求美 |
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回复:对!是这样 此条件下,N的大小和F的方向相互制约、互为因果。 你看,此题P始终竖直向下,且大小不变。N始终垂直斜面,先不管N的大小如何,小球由静止启动方向是确定的F方向(相对我们可以不是沿斜面向下,那无所谓)只要你启动方向一确定,N的大小确定,以后再没理由改变这个方向。 ※※※※※※ 科学求真;宗教求善;艺术求美 |
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你的繁复似乎与出题者无关。另外,解题过程的表述省略与推导简洁不是一个概念,对不?!
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不充分的理由。 你看,此题P始终竖直向下,且大小不变。N始终垂直斜面,先不管N的大小如何,小球由静止启动方向是确定的F方向 [[[为什么F的方向是确定的?如果F的方向启动后变了呢?“F方向的始终确定”是要证明的论点,而不是论据。]]] (相对我们可以不是沿斜面向下,那无所谓)只要你启动方向一确定,N的大小确定,以后再没理由改变这个方向。 |
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对!我明白你的意思了,因为我用了动能,导致了反复开平方。用你的方法我再试试,答案应该一样 ※※※※※※ 科学求真;宗教求善;艺术求美 |
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回复:F有个方向与F方向始终恒定是两个概念 [[[为什么F的方向是确定的?如果F的方向启动后变了呢?“F方向的始终确定”是要证明的论点,而不是论据。]]] 答:小球肯定有个维一的启动方向,它就是F方向。我是证明它是恒定的,不是证明它是确定的。 ※※※※※※ 科学求真;宗教求善;艺术求美 |
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始终确定=恒定 最终漂亮解法(很多人中学物理没学好,我以为点到为止,看来不行) |
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回复:是有点牵强。请解释“如果N是变力,那么N的单调变化与小球不离开斜面相矛盾。 ” N单调变大呢? ※※※※※※ 科学求真;宗教求善;艺术求美 |
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N单调变大呢? 这时,F最终会朝向水平的上斜方,从而导致小球向上方运动。 |
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回复:明白了,谢谢 ※※※※※※ 科学求真;宗教求善;艺术求美 |
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无尘、LM和我的解法不同,但答案是一致的。还是无尘的最漂亮
题:一个长L,高H,质量为M的无磨擦斜面静止在光滑水平面上。一个质量为m的小球从斜面顶端从静止开始自由下滑。重力加速度为g。问小球多长时间滑到斜面底端?
无尘解法(一):设斜面倾斜角为α,小球的重力为P=mg,小球对斜面的压力为N。令t为小球从顶端到底端的下落时间。
由牛顿定律,小球在水平和垂直方向分别满足下列方程:
Nsinα=mah (1)
P-Ncosα=mav 或 Ncosα= P-mav(2)
(1),(2)式中垂直加速度和水平加速度分别满足:av=2H/t2,ah=2ML/((m+M)t2)。
将(1)式除(2)式,得
Nsinα/Ncosα=H/L=(2mML/((m+M)t2))/( mg-2mH/t2)
整理后得:
t=sqrt{2(M L2+ (M+m)H2)/ gH(M+m)}
附:1)小球从顶端滑到底端时,经历的水平距离为LM/(m+M),垂直距离为H。2)如果斜面对小球的作用力N是变力,那么这个力将单调变化,由此会导致球和面分离,所以该力N是恒力。
wbx解法(二)设:斜面底长为w=sqart(L^2-H^2),则小球水平位移s=Mw/M+m 小球水平速度v,斜面水平速度V有:
(1)mv=MV--------动量守恒
(2)0.5[mv^2+m(Hv/s)^2+MV^2]=mgH------机械能守恒
(3)t=2s/v-----------匀加速平均速度公式
将上述三个方程联立解得:
t=2sqart[(Ms^2+MH^2+ms^2)/2gHM] 将w=sqart(L^2-H^2),s=Mw/M+m代入上式,化简得:
t=sqrt[2(ML^2+mH^2)/gH(M+m)]
附:匀加速证明
合力和它的两个分力的方向都确定的情况下,只要其中一个力的大小是确定的,各力的大小都是确定的。此题小球三力的方向都是确定的,重力又是不变的,所以小球受恒力作用,故匀加速运动。
LM解法(三)以斜面为参照,设斜面倾斜角为α,小球水平速度为vx,竖直速度为vy,则在水平方向上,小球与斜面作用的动能为 Mmvx2/2(M+m),在竖直方向上,小球的动能为mvy2/2,因此有
Mmvx2/2(M+m)+ mvy2/2=mgy
以斜面为参照,因小球是沿斜面滚下的,故vy/vx=tanα,即vx=vycotα,代入上式得
Mvy2cot2α/ (M+m)+ vy2=2gy
将cot2α=(L2–H2)/H2代入并整理得
[(ML2+mH2)/H2(M+m)]vy2=2gy
由此得
vy=Hsqrt[2g(M+m)y/(ML2+mH2)]
于是
dy/sqrt(y)= Hsqrt[2g(M+m) /(ML2+mH2)]dt
积分得
2sqrt(y)= Hsqrt[2g(M+m) /(ML2+mH2)]t
由此得
t=sqrt[2y(M L2+mH2)/ gH2(M+m)]
上式是小球下落任意高度y(y<=H)时的时间,当y=H时即为所求
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