质量为m的物体静止于倾角为Θ的光滑斜面底端,用平行于斜面方向的恒力F作用于物体上使之沿斜面向上运动.当物体运动到斜面中点时撤去外力,物体刚好能滑行到斜面顶端,则恒力F为多大本人
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/04 18:47:42
质量为m的物体静止于倾角为Θ的光滑斜面底端,用平行于斜面方向的恒力F作用于物体上使之沿斜面向上运动.当物体运动到斜面中点时撤去外力,物体刚好能滑行到斜面顶端,则恒力F为多大本人
质量为m的物体静止于倾角为Θ的光滑斜面底端,用平行于斜面方向的恒力F作用于物体上使之沿斜面向上运动.当物体运动到斜面中点时撤去外力,物体刚好能滑行到斜面顶端,则恒力F为多大
本人现就读高一,请用动能定理帮我解答好吗
质量为m的物体静止于倾角为Θ的光滑斜面底端,用平行于斜面方向的恒力F作用于物体上使之沿斜面向上运动.当物体运动到斜面中点时撤去外力,物体刚好能滑行到斜面顶端,则恒力F为多大本人
物体到中点后撤去外力,则物体受到的合力为重力沿斜面的分力f,且f=mg*sinθ
则加速度为:a=g*sinθ
由于物体从中点到顶端时做匀减速运动,从底部到中点是做匀加速运动,且最终的速度又变为零,所以物体在匀加速的加速度和匀减速的加速度相等!
由牛顿第二定律,物体在底部到中点的力平衡方程为:(沿斜面方向)
F-mg*sinθ=ma
所以,F=ma+mg*sinθ=2mg*sinθ
动能定理:由于物体所受合力沿斜面方向,一下讨论的力均为沿斜面方向!
物体在底部到中点的过程受的合力为F(合1),且,F(合1)=F-mgsinθ则
该过程运用动能定理:F(合1)*S=0.5mV^2,其中S为斜面长度的一半;
以上两个式子代入:(F-mgsinθ)*S=0.5mV^2.(1)
物体在中点到顶端的过程的外合力:F(合2)=mgsinθ
应用动能定理,F(合2)*S=0.5mV^2
以上两个式子代入:(mgsinθ)*S=0.5mV^2.(2)
联立1和2两式,得到:F=2mg*sinθ