题目内容
一个物体从光滑斜面的顶端,由静止开始下滑,取斜面底端为势能的零参考面,则当下滑到斜面的中点时,物体的动能与重力势能的比值为___________;当下滑的时间等于滑到底部的时间的一半时,物体的动能与势能的比值为___________。
1∶1 1∶3
解析:设斜面高度为H,由机械能守恒定律,得
mgH=Ek中+Ep中
而Ep中=![]()
所以Ek中=
=Ep中
所以斜面中点处的动能与势能的比值为1∶1
设下滑总时间为t,斜面倾角为θ,则
物体在斜面顶端时的势能
Ep0=mg×
at2sinθ=
mgat2sinθ
运动
时的势能Ep=mg[
at2-
a(
)2]sinθ=
·sinθ
则该时刻的动能Ek=Ep0-Ep=
mgat2·sinθ
所以此时动能与重力势能的比值为1∶3。
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