A. 初中物理,怎么看滑轮组是几段绳这样的知识点一般运用在哪里
如下图所示,在滑轮组的中划上一根红线,然后数红色线下端所有与下面的动滑轮相接触的线段的根数,即为滑轮组的绳子的段数。如我图中用蓝色线表示的是与动滑轮接触的。
这些知识点会运用到计算有用功,无用功,机械效率时。
滑轮组是由多个动滑轮、定滑轮组装而成的一种简单机械,既可以省力也可以改变用力方向。滑轮组的省力多少由绳子股数决定,其机械效率则由被拉物体重力、动滑轮重力及摩擦等决定。
滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械叫做滑轮。
(1)物理中均匀的绳子怎么定义扩展阅读
省力计算
公式:s=nh。 v绳=n*v物 F拉=(1/n)*G总
s:绳子自由端移动的距离。 v绳:绳子自由端移动(上升/下降)的速度
h:重物被提升的高度。 v物:物体移动(上升/下降)的速度
n:承重的绳子段数(与动滑轮相连的绳子)。 G总:物重+滑轮重(G物+G滑)。
其次,按要求确定定滑轮个数,原则是:一般的:两股绳子配一个动滑轮。
B. 大学物理:求过程
都假定没能量损失,绳子没有张力消耗,以及绳子是均匀的,等等理想环境
那么绳子的折线运动可以看成直线运动
显然长度l(t)和质量m(t)成正比,当然包含恒定的截面积,密度等因素,
令k=m(t)/l(t), k为恒值(可称为质长比,即截面积和密度因素为恒定)
有m(t)=kl(t) (表达格式)
有G(t)=m(t)g=kgl(t) (表达格式)
有W(t)=G(t)δh (h=- l/2,表示负向高度)
= - kgl^2
设完全处于桌面的绳子的势能为W0,
则初始L0下落时 W(L0)=W0-kgL0^2/2
而全长L下落之时 W(L)=W0-KgL^2/2
则W动=W(L0)-W(L)
=kg(L^2-L0^2)/2
则V= (2P/M)^0.5
=(kg(L^2-L0^2)/kL)^0.5=(g(L^2-L0^2)/L )^0.5
第二种解法,采用数学方法
显然加速度a=gL'/L (L'是下垂部分长度的任意时刻表示法)
所以是变加速运动,初始存在a=gL0/L,此时才开始计时并且计算位移(位移=0,时间=0)
有加速度 a=gL'/L=(S+L0)* g/L (注S是变量) 设g/L=k
速度方程为 V=∫adt=k ∫(S+L0)dt
位移方程为 S=∫Vdt=k∫ (∫ (S+L0)dt) dt =k ∫∫(S+L0)dt^2
高数做法:
有加加速度V''=a'=kS'=kV 即原函数V的二次导数a'=kV则
以此类推,函数存在以下规律和形式
y’(n+2)=ky’(n) n为0,1,2,3……..表示导数的次数
且n是0和偶数时,当t=0时 y’(n)(t)=y’(n)(0)=0
当n是奇数时,当t=0时 y’(n)(t)=y’(n)(0)≠0
可用高数法求得
原函数V=C* [e^(t*√k)-e^(-t*√k)] (C为未知常数) (高数积分,过程略,搞了我好久哦)
则S=C*[e^(t*√k)+e^(-t*√k)]/√k+C1 (C1为未知常数)
又有a=V'=C*√k * [e^(t*√k)+e^(-t*√k)] 又等于k(S+L0)
所以C*√k *[e^(t*√k)+e^(-t*√k)]=k(S+L0)
即S=C* [e^(t*√k)+e^(-t*√k)]/√k-L0 =C*[e^(t*√k)+e^(-t*√k)] /√k+C1
所以C1=L0
又当t=0时S=0 解S在t=0的方程得 C=L0√k/2
故S=L0*[e^(t*√k)+e^(-t*√k)]/2-L0
V=L0√k* [e^(t*√k)-e^(-t*√k)]/2
当绳子到末尾时,S=L-L0
有L0 [e^(t*√k)+e^(-t*√k)]/2-L0=L-L0 即 e^(t*√k)+e^(-t*√k) =2L/L0
令x=e^(t*√k) (定有x>1)
令q=L/L0 (定有q>1)
即x+1/x=2q,有x^2-2qx+1=0
解得x=q+√(q^2-1) (根据x>1)
1/x= q-√(q^2-1)
此时V= L0√k* [e^(t*√k)-e^(-t*√k)]/2=L0√k*(x-1/x)/2
=L0√k[ (q+√(q^2-1)- (q-√(q^2-1))/2
= L0√k√(q^2-1)
=√[kL0*L0*(q^2-1)]
=√[k(L^2-L0^2)]
=√[g(L^2-L0^2)/L] 和上面算的一样 就是很复杂,呵呵