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初中物理高三物理双杆问题解析考点

2024-09-15 10:50:30综合其它420
  • 高三物理双杆问题解析

高三物理双杆问题是一种常见的问题类型,通常涉及到两个相互作用的杆或绳组成的系统。这类问题通常需要应用牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律等物理定律来解决。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

以下是一些常见的双杆问题解析:Kpr物理好资源网(原物理ok网)

1. 杆的平衡问题:两个杆子在某个角度下保持平衡,需要找出两个杆之间的相互作用力和它们所受到的外力。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

2. 杆的加速运动问题:两个杆子之间存在相互作用力,其中一个杆受到一个恒定的外力作用而加速运动,需要找出另一个杆的运动情况。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

3. 动量守恒定律的应用:在两个杆之间存在相互作用力的情况下,如果系统不受外力作用或者所受外力的合力为零,那么系统内的动量将保持不变。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

4. 能量守恒定律的应用:在两个杆之间存在相互作用力的情况下,如果系统没有发生机械能的变化(例如摩擦力做功),那么系统的动能和势能将相互转化,并且总能量保持不变。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

5. 双杆连接的连接点问题:连接点是两个杆之间的连接点,需要找出连接点的受力情况、加速度和速度等。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

6. 双杆连接的转动问题:两个杆之间存在相互作用力,其中一个杆绕一个轴转动,需要找出另一个杆的转动情况。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

以上是一些常见的双杆问题解析,具体的问题可能需要根据实际情况进行具体分析。Kpr物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

题目:有两个长度相同的木杆(视为质点)在光滑的水平面上以相同的角速度转动,其中一个杆上套有一个质量为m的小球。已知两杆的质量均为M,且M > 3m。现在将小球由静止释放,求哪个杆会先停止转动?Kpr物理好资源网(原物理ok网)

解析:Kpr物理好资源网(原物理ok网)

1. 首先,我们需要分析两个杆的受力情况,根据牛顿第二定律求出它们的角加速度。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

2. 其次,我们需要根据角加速度和角速度的关系,求出两个杆停止转动所需的时间。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

3. 最后,比较两个杆停止转动所需的时间,判断哪个杆会先停止转动。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

1. 设小球与杆之间的摩擦系数为μ,杆与地面之间的摩擦系数仍为μ。根据牛顿第二定律,有:Kpr物理好资源网(原物理ok网)

$F_{合} = (M + m) \times \omega^{2} - mu_{x}$Kpr物理好资源网(原物理ok网)

其中,F_{合}表示杆受到的合力,M和m分别为杆的质量和球的质量,u_{x}表示杆受到的滑动摩擦力。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

由于两杆的质量相同,所以它们的角加速度相同。因此,有:Kpr物理好资源网(原物理ok网)

$\omega = \omega_{0} = \sqrt{\frac{F_{合}}{M + m}}$Kpr物理好资源网(原物理ok网)

其中,ω_{0}表示初始角速度。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

由于两杆的角速度相同,所以它们的角位移相同。因此,有:Kpr物理好资源网(原物理ok网)

$\theta = \omega t$Kpr物理好资源网(原物理ok网)

其中,θ表示角位移,t表示时间。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

根据能量守恒定律,有:Kpr物理好资源网(原物理ok网)

$F_{合} \times \Delta \theta = mu_{x} \times \Delta t$Kpr物理好资源网(原物理ok网)

其中,Δθ表示角位移的变化量,Δt表示时间的变化量。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

将上述三个式子代入可得:Kpr物理好资源网(原物理ok网)

$t = \frac{M + m}{\mu \times (M + 3m)} \times \sqrt{\frac{F_{合}}{M + m}}$Kpr物理好资源网(原物理ok网)

由于两杆的质量相同,所以它们的角加速度相同。因此,当小球在其中一个杆上滑动时,该杆会先停止转动。Kpr物理好资源网(原物理ok网)

综上所述,质量较大的杆会先停止转动。因为该杆的质量较大,所以它受到的摩擦力也较大,需要更长的时间才能停止转动。Kpr物理好资源网(原物理ok网)


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