加重是没有用的,跟小车的质量没有关系,质量越大受到的摩擦也越大。如果是自由下滑加速度a=gsinθ-μgcosθ,要想让车滑的更远,只要让车离开斜坡的速度更大就可以了,有以下几种方法:
1增加斜坡的倾斜角;
2增加斜坡长度;
3减少斜坡表面的摩擦系数,就是使斜坡更光滑;
4给小车一个初速度,就是刚开始下落的时候推它一下。
也可以用动能定理解决,小车质量为m,斜坡长度为l,倾斜角为θ,离开斜坡时速度为v,
mglsinθ-μmgcosθl=1/2mv^2
由上式可以知道,l越大,θ越大,μ越小,小车离开斜坡的速度就越大。
忽略空气阻力。
但是应当注意,斜坡的倾角θ是有范围的,可想而知如果θ达到90度那小车就没有水平速度了。小车滑的远近取决于小车离开斜坡时的水平方向分速度vcosθ,你可以根据上面那个式子算出vcosθ,然后仔细研究一下吧,三角函数的问题在这里用手打的太麻烦了。
首先小车所受的坡面的支持里是一个被动力,是来平衡重力在沿坡面法向的分量,所以上坡下坡支持力是相等的。
第二个问题 和那种摩擦力有关。
如果是滑动摩擦,则摩擦力是正比与支持力的,如果支持力相等则摩擦力也相等,并且如果两遍是同样饿情况下做功也是相等的
先受力分析小车在斜坡上受到竖直向下的重力和平行于斜面向上摩擦力,把重力分解成垂直于斜面向下的力GI和平行于斜面向下的力G2,设斜面的倾角是a,则GI=Gcosa=mgcosa,G2=Gsina=mgsina,摩擦力f=G1u=Gcosau=mgcosau,
加速度=(G2-f)/m=gsina-gcosau,与质量无关,又因为初始速度都为零,所以最终速度相等。
所以要设计这个实验只需要保证外界因素相同即可,同样倾角的斜面,让不同质量的小车同时在相同位置自由滑下,进行对比,得出结论,速度相等即可。
让小车从不同坡度的斜坡上滑下原因如下。
1、让小车到达水平面时速度相同。
2、同一小车当阻力越大时,减速时移动距离越短。
3、当物体在水平方向不受阻力时,保持匀速直线运动状态。
如图,一般轿车的设计爬坡能力为20度(坡面与水平面夹角),所以高度70公分的话,坡长需要达到70/sin20°≈20467公分,即20467米当然这是长途行驶的设计数据,短途的话一般车辆爬30度坡都是没有问题的,同上计算得14米坡长足以
欢迎分享,转载请注明来源:浪漫分享网
评论列表(0条)