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[領域] 高中物理 功能定理、能量守恆 [來源] 國立清水高中教師甄試 [題目] 質量為m(kg)的物體以初動能100J從傾角為θ的斜面底端A點,沿斜面向上 變速滑行。到斜面上B點時(非最高點),物體動能減少80J,機械能減少32J 則當物體回到A點時,動能為? (g=10 m/s2) Ans: 20(J) [瓶頸] 力學能守恆,所以我這樣想 設 斜面上A點至B點距離為S,A點為重力位能零位面 A點力學能 = B點位能 + B點動能 + 減少的機械能(摩擦力作功) 100J = mg(S.sinθ)+ 20J + 32J 由上等式,可知 1. B點位能為 mg(S.sinθ)=48J --> S=48/(mgsinθ) 2. 摩擦力作功 mgcosθμ.S=32J 1式除以2式可得μ=(2/3)tanθ,求得摩擦係數。 再假設物體在斜面上滑行S'後停止,則 A點力學能 = 最高點位能 + 最高點動能 + 減少的機械能(摩擦力作功) 100J = mgS'.sinθ + 0 + mgcosθμ.S' 把μ=(2/3)tanθ代入上式 得到S'=60/(mgsinθ)=(5/4)S,求得最高點距離, ∴滑行至top作功為(5/4).32J=40J 來回滑行至出發點摩擦力共作功80J。 這題我卡了好久,想請問有沒有比較快的方法? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 122.147.160.151
ndnl:來回只看總能損失的話80:32=100:40,100-2*40=20 07/12 12:47
mocca128:太厲害了,這想法真的快了很多,感謝感謝~ 07/12 13:30
yjn145:一樓解法很怪...動能損失量為什麼和摩擦力損失量成正比? 07/12 22:02
yjn145:比較值觀的想法是位能的增加量和摩擦力損失成正比..因為重 07/12 22:03
yjn145:力位能和摩擦力作功都與位移成正比.. 07/12 22:03