一道物理题

帮做第四题,要理由!
我在想,如果曲面趋近90度,也就是说物快先竖直下落,在水平滑动,这水平滑动用时无限长,怎么解释呢?

用v(速率)-t(时间)图像来解释很容易

首先由机械能守恒,可知沿这两条不同的途径的初速度和末速度大小相同

沿斜面的做加速度恒定的匀加速直线运动,v-t图像你应该会画

沿曲面的做加速度由大变小的变加速运动

这里强调用速率-时间图像,是因为速度-时间图像只能描述直线运动,而这里速率-时间图线与坐标轴围成的面积表示的是路程(而不是位移)。

看看我画的图就明白了,应该选a 

感谢 zhongzhan5256 提醒,我上面的解答是一般人很容易想到但确实存在问题。

今天就这个问题又思考了一下,确定采取极限法+取特殊值来做。

你的想法很好,这就是我要用到的极限法。

假设曲面是一段近似垂直的长为h的直面和近似水平的长为h/tanQ的直面构成的,且这两个面平滑相接,即从垂直面到水平面时速率不变。可以算出时间t2的表达式。

也可以表示出t1的表达式

比较t1与t2的大小,通过计算发现这两个表达式里含有角度Q,不容易看出大小。

于是,我采取特殊值法,令Q=45度,可比较得到t2〈t1

259431910   2009-08-28 19:44:29

我在想,如果曲面趋近90度,也就是说物快先竖直下落,在水平滑动,这水平滑动用时无限长,怎么解释呢?

(水平滑动的速度不是无限长,可以假设两个面平滑相接,物体转弯时没有能量损失,速率不变)

我第一种错误的方法没有删掉,但解决其他题目时可以借鉴此类方法。

希望对你有帮助。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2009-08-28
选A

我用能量做,更简。
因为接触面光滑,所以,无论物体沿平面下滑还是沿直线下滑,都遵守机械能守恒定律。

在D点(任意点)画一条“竖直线”,与直线AC交于B,则
mg*Hb=(1/2)m*Vb²
mg*Hd=(1/2)m*Vd²

因,Hd>Hb,故,Vd>Vb

在下滑过程中的任意两个这样的时刻,总有上面这个关系,所以物体沿曲面下滑的速率总是大于沿斜面下滑的速率。

“平均速率等于路程除以时间”,先后两次的路程相等。故,沿曲面下滑的时间短。
第2个回答  2009-08-29
相等 很显然选B 一个能量守恒 重力势能转化为动能 上面的兄弟你搞的来不 不要误人子弟
第3个回答  2009-08-28
masterli888的回答有误,两次路程怎么可能相等呢?

参考答案是A,但是值得探讨!

参考资料:http://www.zjfm.cn/wlz/%BD%CC%D1%A7%BF%C6%D1%D0/%C2%DB%CE%C4/%CB%D9%B6%C8%CD%BC%CF%F3.htm

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