竖直放置的光滑管状轨道,AB为水平方向的直径,有两小球从A点开始以大小相同的初速度分别向上,向下运动,
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/02 02:54:58
竖直放置的光滑管状轨道,AB为水平方向的直径,有两小球从A点开始以大小相同的初速度分别向上,向下运动,判定那个小球先到达B点?图片:
向下运动的先到B点
设管道最高点为C,最低点为D,初速度v0
向上运动的小球AC段克服重力做功,动能减少,速度减小
所以vc<v0,即AC段平均速度小于v0
到达B点,根据能量守衡,vb=v0
即CB段平均速度小于v0
即全程平均速度小于v0
向下运动的小球AD段克服重力做功,动能增加,速度增大
所以vd>v0,即AD段平均速度大于v0
到达B点,根据能量守衡,vb=v0
即DB段平均速度大于v0
即全程平均速度大于v0
所以向下的小球先到达B点
肯定是向下运动的那个先到达B
是上面那个 用重力势能可看出上面的能量比下的大
同时到达
下面那个先到。画V-t图,有能量守恒可得,两种情况下末速度一样。
向上运动的小球先减速后加速,v-t图下凹。同理,向下运动的球,v-t图上凸。两者面积一样,所以向下运动的球用时少。图像法直观。