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※ 引述《mocca128 (臉)》之銘言: : [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? 利用重力位能增加量與摩擦力作共成正比的解法... (因為此兩項都與物體上升的位移成正比) 摩擦力作功 動能 位能 力學能 一開始 0 100 0 100 中間 -32 20 48 68 最高點 -2x 0 3x 100-2x (1)由一開始到中間知道..位能增加量與摩擦力作功比是3:2 (2)所以一開始到最高點..可令摩擦力作功-2x,重力位能增加3x 所以100-2x=3x+0, x=40J...上去磨擦力作功消耗40J,下來也消耗40J,共80J, 所以答案是20J。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 111.249.91.117