斜面上有一个圆柱体滚下来,问用于转动的能占全部动能的几分之几 诚恳请教一道物理题(附图)

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-01
假设已经到地面了
呃学过刚体知道刚体转动动能是1/2jω^2,j是转动惯量,圆柱体的转动惯量这么算:j=1/2mR^2,移动速度v=ωR,1/2mv^2就是一般的动能吧
比值就出来了,粗略一算仿佛是1/3

有人把一圆柱体放在光滑斜面上,放手后圆柱体将沿斜面 A只滚不滑 B只滑不滚 急啊!!谢谢!!~

只滑不滚吧,没摩擦力,不能滚的。滚需要摩擦力来推他。

(1)物体在斜面滚下的过程中,重力势能转化为动能(包括转动动能和平动动能两部分),由于初始状态圆球和圆环的重力势能相同,根据能量守恒,到达斜面底部时,它们的动能也相同。

(2)利用第一小问的分析,可得:
mgh=(mv^2)/2+(Jω^2)/2,其中rω=v
即可解出v=√2gh(mr^2)/(J+mr^2)
将圆球和圆环的J代入即可比较大小。

(3)和(4)放在一起解答:
设斜面倾斜角为α,物体受到斜面的摩擦力为f.对物体进行受力分析,在沿着斜面的方向上有:
mgsinα-f=m(rθ'') θ''表示物体转动的角加速度

fr=Jθ'' 这是摩擦力的力矩

利用上述两个式子可以解出:

θ''=mgrsinα/(J+mr^2)

f=mgJsinα/(J+mr^2)

分别把圆球和圆环的转动惯量J代入,就能比较角加速度和摩擦力的大小了
(摩擦力大的需要的静摩擦系数也大)


#於宜卷# 一个小铁球从光滑的斜面上滚下机械能保持不变么 -
(14725358040): 一个小铁球从光滑的斜面上滚下,只有重力做功,动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能,机械能总量保持不变 EK1+Ep1=EK2+Ep2

#於宜卷# 是动能还是势从斜坡上滚下的石头是动能,还是具有动能又具有势能??? -
(14725358040): 既有动能(它在动嘛),又有势能(它在高处嘛) 不明可追问

#於宜卷# 从一个很长的斜面上滑下一个箱子,从微观角度讲机械能具体是怎么转化成内能的?机械能是怎么减小的? -
(14725358040): 机械能包括动能和势能,从很长的斜面上滑下的箱子,其势能在不断减小(高度减小),势能转化为动能,但从这两点看它的机械能是不变的.但由于在不光滑的表面有相对运动,且存在正压力,所以存在摩擦阻力,摩擦阻力做负功,使动能减小,将动能转换为热能(而不是内能,因为内能是物体内部分子间的能量总和).当然这个热能积累将导致物体温度上升,理所应当的内能就增加了.假设斜面光滑,不存在摩擦阻力,则不会产生热能,温度不会升高,内能也不会增加,势能就全部转化为动能,箱子就会一直加速下滑.

#於宜卷# 图1是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下 -
(14725358040): (1)图(a)让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,小球的质量不变,改变高度,改变了小球的运动速度,所以图(a)实验的目的是探究钢球动能的大小与运动速度的关系;实验中采用转换法,通过木块被推动距离的大小,比较钢球对木块做功的多少,判断钢球动能的大小;(2)让小车从斜面的相同高度滑下,是为了使小车在水平面运动的起始速度相同. 故答案为:(1)运动速度;木块被推动距离的大小;转换法;(2)使小车在水平面运动的起始速度相同.

#於宜卷# 为了探究物体的动能大小与哪些因素有关,欢欢做了如下探究实验:如图所示,让钢球从斜面上滚下,打到木块 -
(14725358040): (1)本实验中,动能大小是通过观察钢球推动木块通过的距离知道;(2)让不同质量的钢球,沿同一斜面从同一高度自由滚下,目的是为了控制钢球在水平面上开始运动的速度相同,从而研究动能大小与质量的关系;(3)让同一钢球沿同一斜面从不同的高度自由滚下,看哪次木块被推的比较远,目的是为了研究动能大小与速度的关系;(4)第(2)、(3)小题所用到的物理研究方法叫控制变量法,还应用在探究电流产生的热量的影响因素等实验中. 故答案为:(1)钢球推动木块通过的距离;(2)钢球在水平面上开始运动的速度;质量;(3)速度;(4)探究电流产生的热量的影响因素等.

#於宜卷# 斜面上有个球滚下来,重力是不是不会为它提供转矩呢 -
(14725358040): 如果是纯滚动的话,必须有足够的摩擦力,球的滚动属刚体平面运动,滚动转矩是指对质心的合外力矩.重力是过质心的,对质心力矩为零,为球提供转的是摩擦力;重力沿斜面的分量提供质心沿斜面平动的力.

#於宜卷# (2014?徐州模拟)取一个很轻的圆柱形盒盖,在内侧粘上一个较重的铁球,如图放置在不太陡的斜面上,松开 -
(14725358040): 盒盖很轻,整体质量集中在铁球上,整体上升时,整体质量不变,但是铁球的重心降低,重力势能减小. 整体向上滚动时,铁球的重力势能转化为整体的动能. 整体可以看成支点在盒盖和斜面接触点的杠杆,盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动,整体向上只能滚过半圈,由于惯性会继续滚到,但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置,最终静止. 故选B.

#於宜卷# 求问物理帝圆柱刚体纯滚动时摩擦力方向的判定(1)圆柱体从斜面上自己滚下时为啥摩擦力是沿着斜面向上(接触点的运动趋势不还是向后吗)(2)在水... - 作业帮
(14725358040):[答案] 1:由于是纯滚动,这里是滚动摩擦力而不是滑动摩擦力,而运动趋势与摩擦力相反只适用于滑动. 你学了力矩吗,为什么圆柱越滚越快,就是向上摩擦力在扭转圆柱(逆时针) 水平面上也是这样 画下图就知道了

#於宜卷# 圆柱形物体从斜面上滚下来,哪个角度最滚的远,有什么关系? - 作业帮
(14725358040):[答案] 如果是光滑的斜面,论上应该是相同:无限远. 跟角度没有关系.能量守恒嘛,同一个物体在相同的高度,具有的势能相同,到斜面底的时候转变成相同的速度. —— 如果考虑磨擦的话,我就不会算了.我考虑应该有两个因素: 一个是斜面的长短,越长...

#於宜卷# 下面是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验,实验中让铁球从斜面上自由滚下,去撞击水平面上的木块,请 -
(14725358040): (1)高度相同时,小球滑到相同的水平面的速度就会相同,是为了控制小球的速度相同,题干中让质量不同的小球是控制小球的质量不同来探究动能大小与质量的关系; (2)物理学中,能够做功的多少表示具有能量的大小,实验中小球能够做功...