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为什么这个装置可以验证机械能守恒 摩擦力不是忽略不了吗 而且这个与验证牛顿第二定律的装置是一模一样?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/11 02:31:43
为什么这个装置可以验证机械能守恒 摩擦力不是忽略不了吗 而且这个与验证牛顿第二定律的装置是一模一样?

错了 应该是 它是否与用小车验证动能定理的装置一模一样
画个图就明白他的意思了
题干里面提到“调节滑板角度”,是向下倾斜一个角度
那么小车受力分析就是收到:沿滑板向上的摩擦力、小车重力(分解为两个力,一个平衡摩擦,一个垂直滑板不做功),以及沿滑板向下的绳子拉力及小沙桶重力
只要这个倾斜角度调节好,不管小车加多重,摩擦力与重力沿滑板向下分量都是平衡的,因为摩擦系数不变,摩擦力与重力垂直分量正比
所以题目说小车整体只受到绳子拉力做功即小沙桶做功
总结起来就是:这个装置系统与测加速度的装置不同之处在于,通过滑板倾斜一定角度,利用小车系统自身重力抵消了摩擦力的影响
再问: 那验证牛顿牛顿第二定律的装置更他一样吗?
再答: 不一样,点睛之处就在于滑板下斜抵消摩擦力影响,可以理解这个实验是利用验证牛顿第二定律的装置来测小车速,以获得小车动能值
再问: 我记得验证动能定理也可以用它 可是二者表达式却不同 动能定理的表达式是mgl=½M(v1^2-v2^2) 而这个实验的表达式中质量却是二个质量之和 为什么同样的装置 表达式却完全不同
再答: 你可以再去看看你的动能定理的式子是不是理想状态(不考虑摩擦) 你说的动能定理式子是只针对小车的,在实际情况考虑摩擦力其实不是应该是: (mg-f)l=½M(v1^2-v2^2)? 你给的题目里,之所以动能用小车与沙桶质量之和,是把小车与沙桶看作一个整体(小车与沙桶都在运动,都有动能啊),这样一来,由于滑板倾斜了角度,小车重力沿滑板方向抵消摩擦、垂直滑板方向不做功,所以这个整体只有沙桶重力做功,所以得出的他最后一个机械能守恒的式子。 当然,从能量守恒角度看,小车运动过程中也发生势能变化(滑板倾斜),但是这一部分能量是转化为了摩擦产生的热能,所以不考虑到机械能守恒里。 不知道说清楚了没有
再问: 不是理想状态  它也是平衡了摩擦力  操作几乎一模一样。  关于质量的本质我是清楚的 可是我纠结了 操作也一模一样结果却不一样  而且表达式就是mgl=½M(v1^2-v2^2)
再答: 我觉得动能定理这个实验考虑得不够周全 实验之所以得出mgl=½M(v1^2-v2^2),是只研究小车这个个体,式子中的mg是沙桶的重力,他就认为是绳子对小车的拉力? 那我们再来看沙桶,沙桶受力很简单,受到绳子拉力和自身重力mg,但是这两个力平衡吗?如果是匀速运动,可以认为绳子拉力=mg,但是在这个实验中显然不平衡吧。沙桶受到绳子拉力和自身重力,然后还加速运动,显然绳子拉力要小于沙桶重力的。 而机械守恒实验把小车沙桶看作一个整体,从势能变化角度去看的,所以得出的结果是沙桶势能变化=小车加沙桶的动能变化。