因为小车沿斜面从顶端下滑时有加速度,所以速度越来越大。本质上是牛顿第二定律的应用性问题,因为小车受的合外力沿斜面向下,根据F=ma可知小车有沿斜面向下的加速度,所以沿斜面向下做加速运动。
2)
斜坡的倾角设为r,sinr=斜坡高h/斜坡的长L=10/100=01
匀速上行,沿斜坡方向合力=0
拉力F-重力沿斜坡向下的分力G'-摩擦力f=0
F=G'+f=Gsinr+uG=100001+021000=300N
1)
斜面的机械效率=有用功/总功=Gh/FL=100010/(300100)=0333=333%
初速V=36km/h=10 m/s
设汽车能沿斜坡向上运动的最大距离是S,则相应在竖直方向升高的高度是H=S001
用动能定理或能量关系得 mV^2 / 2=F摩S+mgH
将 F摩=005 mg 和 H=S001 代入上式,得
mV^2 / 2=005 mgS+001mgS=006 mg S
所求距离是 S=V^2 /( 2006 g )=10^2 / (200610)=8333米
一样远。即使不考虑摩擦力,车在斜坡上的加速度也只和斜坡的倾角有关,考虑摩擦力后,车在斜坡上的加速度只和斜坡的倾角和摩擦系数有关(这些用高中物理就可以证明,不用上大学),因此从同样的高度开始下滑,小车到达斜坡底部时的速度与其载重量无关。同样,小车到达斜坡底部之后在平面上运动的距离也只与摩擦系数和初速度有关,而与载重量无关。因此,小车从斜坡下滑,增加小车载重量后,不会滑得更远。
又及,楼上的“正确答案”相信你不会真的当成正确答案,学过一点物理的人都能从“速度影响惯性,而质量影响速度”这样的话中看出问题来。
首先,球平衡后,拉里和重力的合力在球上产生的加速度肯定是等于车的加速度的,不可能小于,因为小车坐匀加速运动且绳子的长度是一定的;其次,不是因为追不上而分开(也可以这么说),而正是因为想追上才分开,因为小球需要有与小车相同的加速度,故小球x方向上的力不平衡,当绳子倾斜到一定角度,使绳子在球上的拉力在x方向上的力能使小球产生和小车一样的加速度,这样小球是有可能飞起来的,这与斜面的斜度和加速度a有关,具体可以自己分析小球飞起来之后的受力情况。因此,只能说在小车加速度a和斜面斜度满足一定要求的条件下小球才会飞起来,并不是说有加速度就会飞起来。可以想象以下小球垂直挂在公交车上,公交车启动后的情况。
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