Question

一道关于动能定理的物理题

1.质量为1kg的木块,以4m/s的初速度从倾角为30度的斜面底端向上滑行,上滑的最大距离是1m,试求木块滑回到出发点时的速度是多少?

请分析我的解题步骤： 到顶后的能量是Wg=mgh 所以mgh-0.5mv0^2=-fs
同理有 0.5mvt^2-mgh=fs
然后两式相加。
为什么我算不出2m/s这个答案的？错在哪里？

Answer 1

动能定理不是这样列式的，等号左边为动能变量0.5m（vt^2-v0^2），右边是对其做功W。其中
h=1m*sin30=0.5m；
所以，上升阶段：0-0.5mv0^2=-mgh-fs；
下降阶段：0.5mvt^2-0=mgh-fs；
这样联立方解得vt=2m/s

追问

上升阶段的式子里为什么是-mgh-fs而不是mgh-fs?

追答

因为重力做负功啊，所以做功值就是-mgh。
我高中物理学的还可以，你有什么物理问题，我应该还都能解决吧。

追问

上升阶段的式子实际上是不是0-0.5mv0^2=Wg+Wf?

Answer 2

方程2不对，此时为mgh-fs=0.5mvt^2. 或解：
m g h - 1/2 m v0^2 = -u 上升过程摩擦力做功为u
1/2 m v0^2 - 2 u = 1/2 m v^2 整个过程摩擦力做功为2u
代入得v=2

Answer 3

向上：-mgh-fs=-mv0²/2
向下：mgh-fs=mv²/2，
我看你列的关系式很别扭啊，什么道理都不想，你把做功的正负没搞清楚

Answer 4

给你个思路 设初始状态势能为零 在整个过程中只有摩擦力做工 上升过程 动能Ek0 转成势能和克服摩擦Wf 末动能 Ek1=Ek1-2Wf

追问

动能Ek0 转成势能和克服摩擦Wf ,你的意思是0.5mv0^2=mgh+Wf???