初中物理问题
这个问题就要结束了,我看到上面很多同学都错了。希望楼主认真看我的回答。嗯。多有趣啊
如果忽略摩擦力,滑道的斜率是直的,那么时间确实会不一样。楼上的,不要忽视滑梯对人支撑的垂直分量。
具体来说,在没有摩擦力的情况下,人在直线滑道上的滑行是从静止开始的匀加速运动。那么人运动的加速度就决定了下降所需的时间。
根据牛顿第二定律,加速度取决于合力。
这样,如果滑道的倾斜角度不同,滑道给予的支撑力的方向也会不同,导致作用在人身上的合力发生变化,方向都是沿着滑道向下。
取两个极端情况,1,滑道垂直,此时支撑力为零,人以重力加速度坠落。2.滑道几乎是水平的。此时支撑力几乎等于重力,人向下的加速度很小。
换句话说,陡峭的滑坡需要很短的时间滑动,反之亦然。(以上应力分析应该在初中水平以内,但匀速加速运动暂时还不能提。。。呵呵)
因此,如果时间相同,有两种可能:
1,滑道的材质不同,也就是说摩擦力不同。摩擦力作用于人,沿着滑道向上,抵消了一部分向下的分量,自然就减小了加速度。
看这个情况:陡滑的摩擦力较大,慢滑的摩擦力较小,所以最后的时间一样长。
2.这个滑道不直。对此,可以搜索一下关于“最速下降曲线”的知识。就是有一条曲线能让上面的东西尽可能快地掉下来。这是牛顿推导出来的。
大家都在讲能量守恒,就是人的最终动能相等,导致人滑到底部的速度相等。但是,终端速度相同并不代表滑行时间相等。达到同样的速度,如果加速度比较大,需要的时间就短,否则,需要的时间就长,这是运动学的基本公式,v=at,a是加速度,t是时间。
既然这个问题是初中题,我觉得它的考察目的应该是了解摩擦力、滑道形状等平时分析问题时忽略的各种条件,区分速度与时间的关系。物理公式的呈现是有条件的。如果不能满足这些条件,公式的使用就会导致错误。
希望能帮到你!
这