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。
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