高分悬赏程稼夫力学上的一道物理竞赛题

2025-01-20 03:37:49
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回答1:

同学,在张大同的《赛前集训》上有这个题,有详细解答

我把解答打给你吧:

解:在质心系中考虑问题,质心水平加速度:a=F/2m    ①

    质心系中,系统可类比为由原来竖直状态静止,受微小扰动而倾倒,则外力做功(惯性力做功也要算上)

W=1/2*malcosθ+1/2*(F-ma)cosθ+1/2*mgl(1-sinθ)

    在B参照系中,设V为B对质心C的速度,Vo为A相对B的速度.则在质心系(注意,这里从B系转到了质心系)中的动能

△E=1/2*mV²+1/2*m[Vo²cos²θ+(Vosinθ-V)²]

    动能定理:

W=△E    ② 

    质心系中动量守恒:

Vosinθ-V=V    ③

    在B系中,设杆上张力为T,则:

mVo²/l=mgsinθ+T-ma'cosθ    ④     其中a’为B对地的加速度

    在地面系中分析B:

F-Tcosθ=ma'    ⑤

N=mg-Tsinθ    ⑥

联立以上六式,得:

N=mg-[Fcosθ(3+cos²θ)-mg(6sinθ-sin²-4)]sinθ/(1+cos²θ)²

这是原题的解答,我觉得上面的式子中的(6sinθ-sin²θ-4)]一项里应该是sinθ的三次方而不是二次方,楼主你自己解解看。 

我还画了个图,你凑合看看吧。 

楼主你别急啊,我说下自己的看法:

1.首先,我经常上贴吧,也看了上面的人的做法,我坚信这个解答是完全正确的(除了答案有点小问题),这个是经过我们竞赛班几大高手外加教练讨论后的结果。

2.这个解答中的“质心系”,是指随质心水平方向运动的一个参照系。所以,在这个“伪”质心参照系中,重力和惯性力都要做功(不然就不叫做参照系的变换了),而且V的速度就是沿水平的了

这好像是解答没说清,但是是这样的,所以楼主你的三个问题都解决了。

3.那本绿色皮的《物理竞赛教程》的确是他的,但是里面的这个题的解答是错的,孰人能无过?相信是无心之过而已。

回答2:

兄弟
我做也觉得有点问题,好像答案多了个S