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斜面下滑哪个最快

来源:baiyundou.net   日期:2024-08-01

求质量1千克物体从倾角45°的光滑斜面静止下滑有关问题

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(1)重力在前3s内做的功和平均功率。

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(2)重力在第3s内做的功和平均功率。

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(3)物体沿斜面滑完3s时重力的瞬时功率。

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本题中g取10m/s^2。

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主要知识点:

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△:平均功率:又叫有功功率,力F在任意一段Δt时间内所做的功W与时间Δt的比值,即平均功率,记为P=W/Δt。

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△:瞬时功率:机械做功时,在运动的某一瞬间,力与力的方向上的瞬时速度的乘积即为瞬时功率,其公式为p=fvcosa,其中a为力f与物体运动速度v的夹角。

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主要过程:

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※.重力在前3s内做的功和平均功率

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解:根据题意,物体沿着光滑斜面下滑,设质量为m,运动加速度为a,所受的合外力始终为F1,方向沿斜面向下,即:

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F1=mgsin 45°,进一步由牛顿第二定律有:F1=ma,则:

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mgsin 45°=ma,即a=gsin45°,

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在时间3秒内,物体运动的位移S1=(1/2)*a*t1^2=(1/2)*g*sin 45°*3^2,

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此时物体在竖直方向上下落的高度H1为:H1=S1*sin 45°,

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综上有物体在3秒内做的功W1为:

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W1=mg*H1=m*g*(1/2)*g*sin 45°*3^2*sin45°

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=0.5*1*(3gsin 45°)^2

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=225.00J.

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此时平均功率P1=W1/t=225.00J/3s=75.00W。

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答:重力在前3s内做的功为225.00J,此时平均功率为75.00W。

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※.重力在第3s内做的功和平均功率

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解:根据题意,设物体3秒运动的位移为S3,2秒运动的S2,此时有:

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S3=(1/2)*at3^2=(1/2)*g*sin 45°*3^2;

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S2=(1/2)*at2^2=(1/2)*g*sin45°*2^2。

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则物体在第3秒内运动的位移为S0,有:

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S0=S3-S2=(1/2)*g*sin 45°*3^2- (1/2)*g*sin 45°*2^2

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=(1/2)*g*sin 45°*(3^2-2^2),

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此时物体在竖直方向上下落的高度H2为:H2=S0*sinθ=S0*sin 45°。

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则此时重力做的功W2为:

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W2=mg*H2=mg* S0*sin 45°

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=mg*(1/2)*g*sin45°*(3^2-2^2)*sin\n45°

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=0.5*1*(g*sin\n45°)^2*(3^2-2^2)

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=125.00J

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由于第3秒的时间为1秒,所以此时平均功率P2为:

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P2=W2/t=125.00J/1s=125.00W。

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答:重力在第3s内做的功为125.00焦耳,平均功率为125.00瓦。

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※.物体沿斜面滑完3s时重力的瞬时功率

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由匀速直线运动知有:Vt=at=g*sin45*3=21.2m/s;

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由瞬时功率公式p=fvcosa可知,此时有:

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p=mg*v*cosa

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=mg*Vt*cos(90°-θ)

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=mg*21.2*sinθ

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=1*g*21.2*sin 45°

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=149.91W。

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答:物体沿斜面滑完3s时重力的瞬时功率为149.91瓦。


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崔品侍4828当一个装满水的瓶子和一个装满沙子的瓶子同时从一斜面滑落时,哪一个的速度更快,为什么?? -
牧曹青17879529945 ______ 水的密度 绝大多数物质有热胀冷缩的现象,温度越低体积越小,密度越大而水在4℃时体积最小,密度最大,为1kg·m^3(即1g·cm^3.一般干沙子主要成份是二氧化硅,二氧化硅的密度是2.65g/cm3,;沙德密度大于水的密度,所以同样体积下,沙德的质量大于水的质量,从斜坡滚下,受到地球的引力,地球的引力与质量成正比,所以,装满沙子的瓶子速度更快.

崔品侍4828求解两个相同的球沿有摩擦斜面滚动下降与沿无摩擦斜面滑动下降哪个快.斜面固定且两斜面倾角高度均相等, -
牧曹青17879529945 ______ 沿无磨擦的斜面下降更快.因为有了磨擦以后,下滑的加速度就小了.

崔品侍4828两个完全相同的矿泉水瓶,一个装满沙,另一个装满水,放在同一斜面上滑下哪个瓶子滚得比较快? -
牧曹青17879529945 ______[答案] 对瓶子进行受力分析,受重力=mg,垂直斜面向上的支持力=mg*cosα ,和运动方向相反的滚动摩擦力=μ* mg*cosα 所以物体运动方向上的合力=mg*sinα-μ* mg*cosα=ma, 所以加速度a= g*sinα-μ* g*cosα,这个和物体的质量无关,所以两个物体的加...

崔品侍4828两个完全相同的瓶子,一个装满沙,另一个装满水,放在同一斜面上滑下,哪个瓶子滚得快?为什么? -
牧曹青17879529945 ______[答案] 一样快 因为下滑过程中,瓶子所受的力是相同的 与斜面平行的方向受到滑动摩擦力和重力的分力

崔品侍4828两个完全形同的矿泉水瓶,一个装半瓶沙子,另一个装半瓶水,放在同一斜面上滑下,哪个瓶子滚得比较快? -
牧曹青17879529945 ______ 装水的滚快点.因为瓶子在滚动的时候,瓶中的沙和水都会因重心的变化而翻转,对瓶子内壁产生反向的静摩擦和滑动摩擦.因为水有润滑作用,所以摩擦力相对较小,对瓶子的机械能消耗较少,所以会滚得快点.思路拓展一下可以想到,瓶子中的沙子流动性越大则瓶子滚得越快,比如干沙子圆沙子流动性大,滚得更快. 补充一下,如果是装满了沙子和装满了水的瓶子这种情况的话,是装沙子的瓶子会滚快一点,因为瓶子中的沙子相当于和瓶子是一体的,相对没有运动的趋势,所以不会有摩擦力,但装满水的瓶子中的水收惯性的作用是会相对瓶子反向转动的,所以就产生了摩擦力消耗瓶子的机械能使瓶子变慢.有个例子是可以旁证的,就是熟鸡蛋转的比生鸡蛋快.

崔品侍4828两个完全相同的矿泉水瓶,,一个装满水,一个装半瓶水,放在同一斜面滑下,哪个瓶子滚得快? -
牧曹青17879529945 ______ 若两个瓶子时相同初速度或静止滑下,则两瓶子滑地一样快.设斜面倾角为θ,瓶子与斜面的滑动摩擦系数为μ,空气阻力不计.设某一瓶总质量为m 则其向下滑的加速度为(mgsinθ-mgμcosθ)/m=g(sinθ-μcosθ) 同理另一瓶子加速度也是g(sinθ-μcosθ) 所以两个瓶子滑地一样快.

崔品侍4828两个完全相同的玻璃瓶,一个装沙,一个装水,放在同一斜面滑下,哪个滚的快?为什么? -
牧曹青17879529945 ______ 不对 装沙子的滚得快 瓶中的沙子,装满,沙粒间磨擦力很大,不能相对移动.就成一个整体,看作是一个“固体”. 水,装满一瓶,还是流体.滚动时,内部的水由于惯性,与靠外壁的水层间有相对滑动.这就是内磨擦,要消耗能量(叫“内耗”),动能减小速度就小了 参考资料:http://wenwen.sogou.com/z/q800296722.htm

崔品侍4828科学问题瓶子之间的赛跑同两个同体积瓶子装满沙子和水同一斜面同时滑下哪个快,为什么 -
牧曹青17879529945 ______ 当然是装满沙子的瓶子下滑较快.分析:从能量角度看,因沙子与瓶子之间基本没有相对运动(相对滑动),不会发热.而装水的瓶子在向下滚动时,水与瓶子内表面之间有相对滑动产生热量,使它们整体的机械能有部分损失,从而下滑的速度要慢些.

崔品侍4828两个完全相同的瓶子一个装半瓶沙子,一个装半瓶水,放在同一斜面滑下,哪个滚得快 -
牧曹青17879529945 ______[答案] 水的瓶子滚的快,因为沙子和沙子之间会有摩擦消耗掉动能

崔品侍4828两个完全相同的玻璃瓶,一个装沙,一个装水,放在同一斜面滑下,哪个滚的快?为什么? -
牧曹青17879529945 ______[答案] 不计阻力的话,一样快,都只受一个G影响.

(编辑:自媒体)
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