如图所示,有一条长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开
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解题思路:本题中链条只有重力做功,故机械能守恒;首先确定零势能面,得出初末状态时的机械能表达式,由机械能守恒列式求解即可.

设链条的质量为m,以开始时链条的最高点为零势能面,链条的机械能为:

E=EP+EK=-[1/2]mg×[L/4]sinθ-[1/2]mg×[L/4]+0=-[1/8]mgL(1+sinθ),

链条全部下滑出后,动能为:

Ek′=[1/2]mv2

重力势能为:

Ep′=-mg[L/2],

由机械能守恒可得:E=EK′+EP

即:-[1/8]mgL(1+sinθ)=[1/2]mv2-mg[L/2],

解得:v=[1/2]

gL(3−sinθ);

答:链条刚好全部滑出斜面时的速度是[1/2]

gL(3−sinθ).

点评:

本题考点: 机械能守恒定律.

考点点评: 对于链条在光滑面上的滑下,由机械能守恒求出,在解题时要注意灵活选择零势能面,并根据链条的形状分段表示重力势能.