机械能的问题 急!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/04 17:49:07
一小球从放在光滑水平面上的光滑轨道小车的顶端下滑,小球的机械能是守恒还是不守恒?(就是一四分之一的圆形轨道上 有一小球)
我知道小球和斜面所组成的机械能守恒。并且小球的机械能是减少的,但是就是不能以小球作为研究对象通过分析它的速度与力的夹角来判断其机械能。
小球的运动方向怎样判断与力的关系怎么样? 主要是这一问!
我知道机械能和水平方向的动量都守恒,只是想换个角度看问题,直接以小球为研究对象,请以速度和力的夹角作答!!!
是否支持力的方向以不再与小球速度方向垂直?

废话,对地速度方向变化了,支持力方向也变化了,但是每一瞬时支持力对球作负功,(对地速度=切向速度+导轨速度)

先对小球受力分析,
小球受到2个力,一个是重力,另一个是圆形轨道对它的支持力
由于小球和小车都是运动的,

所以支持力是变力,而且是大小和方向都时刻变化,

假如圆形轨道圆心在左边,小球一定向左运动,小车就向右运动,
因为在小球刚开始落下时,圆规对球由向左的支持力来提供它做圆周运动的支持力

同理,圆心在右边,小球向右运动,
判断次类题用机械能守恒和动量守恒就OK
不知楼主满意不?

小球的机械能是不守恒的,小球和车这个系统机械能是守恒的,要解决这个问题要用到动量守恒,也就是MV=mv,两边同时乘以一个时间t 那么就变成了MS=ms(vt=s),用到这个公式基本上这一类的问题都可以解决。

是否有具体例题,结合例题效果更好

小球相对轨道的运动是沿切向的,但是水平方向动量守恒,车是具有与小球相反方向速度的,那么小球对车的弹力也就是压力对车一定是做正功的,车对小球的弹力做负功,等大。故系统机械能,车机械能增加,小球机械能减少。

其实判断机械能是否守恒,主要是看机械能是转化为了其他形式的能量,以及能量是否被传递给其他物体。对于固定环境中的单一对象来说,在这里其实只需要考虑摩擦力和非弹性碰撞的情形。只要注明摩擦力为零,并且没有非弹性碰撞过程的话,机械能都是守恒的。
力可以分解为沿运动方向上的力和与运动方向垂直的力,沿运动方向上的力的作用可以使机械能在动能和势能之间转换,而与运动方向垂直的力则只起到改变物体运动方向的作用。当然,这段话的前提是摩擦力为零,没有非弹性碰撞过程,并且,机械能没有被传递给其他物体。