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“所以e末=(23)v?2+(12)kx?2”
“机械能损失:Δe=e初-e末=v?2-[(23)v?2+(12)kx?2]=(13)v?2-(12)kx?2”
“这部分损失的能量,去哪儿了?”
凌凡引导。
,!
“变成内能了!
摩擦力生热!”
赵鹏回答。
“对!
而生热q=f滑s相对”
。
赵鹏补充。
“f滑=μn。
这里n是b和a之间的正压力。
由于是水平面,n=g_b=2g?不对!”
凌凡立刻纠正,“a和b之间的正压力,对于b来说,就是a对b的支持力,大小等于b的重力2g?但a在水平面上,竖直方向平衡,所以a对b的支持力确实等于b的重力2g。
所以f滑=μ2g。”
“s相对是b相对于a的位移。
从b接触a,到ab共速,b相对于地面向右运动了s_b,a相对于地面也向右运动了s_a,那么b相对于a的位移s相对=s_b-s_a。”
“s_b和s_a不一样,求起来好像又麻烦了?”
赵鹏刚燃起的希望又有点熄灭。
“所以我们换个思路!”
凌凡早有准备,“我们不对系统用功能原理,而是对单个物体用动能定理!
往往更简单!”
“对物体b分析!”
凌凡画出示意图,“b受到向左的摩擦力f滑=μ2g。”
“从开始到共速,b的动能变化:Δek_b=(12)2(v共)2-(12)2v?2=(49v?2)-v?2=(-59)v?2”
(减少)“根据动能定理,合外力对b做的功等于b动能的变化。
这个合外力就是摩擦力(负功)。”
“所以:-f滑s_b=Δek_b=(-59)v?2”
(s_b是b对地的位移)“即:μ2gs_b=(59)v?2=>s_b=(5v?2)(18μg)”
“对物体a分析!”
凌凡继续,“a受到向右的摩擦力f滑=μ2g(作用力与反作用力)和向左的弹簧弹力f弹(是个变力,从0增大到kx?)。”
“从开始到共速,a的动能变化:Δek_a=(12)(v共)2-0=(12)(49v?2)=(29)v?2”
(增加)“根据动能定理,合外力对a做的功等于a动能的变化。
合外力做功=摩擦力做功(正功)+弹力做功(负功)。”
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