就是初看弱智,做起來回味無窮的那種,一定要可以用牛二解的


大一普通物理有個考試,其中一道題是這樣的(結合網上相似試題[1]回憶):

一根質量分布均勻的鐵鏈在光滑水平桌面上盤成一堆,一端受重力作用而開始豎直下落,在下落過程中鐵鏈不斷地被拉直,重力加速度大小為 [公式] ,當鐵鏈下落部分的長度為 [公式][公式] 小於鐵鏈的總長度)時,求鐵鏈下落部分的速度大小 [公式]

我當時就傻乎乎地用高中的機械能守恆定律做……(大家可以思考這題與高中的類似題目有什麼本質區別)


答案如下:

設鐵鏈的質量線密度為 [公式] ,以豎直向下為正方向,鐵鏈下落部分的質量為 [公式] ,所受拉力大小為 [公式] ,加速度為 [公式] ,再經過極小時間 [公式] ,鐵鏈下落部分增加的長度為 [公式] ,增加的質量為 [公式]

牛頓第二定律: [公式]

動量定理: [公式]

線密度定義: [公式]

[公式]

速度定義: [公式]

解得: [公式]

加速度定義: [公式]

所以 [公式]

解這個微分方程有多種方法。設 [公式] 直接求解見[1](其實我沒看懂怎麼解 [公式] ),我們考試答案的方法是:

[公式]

[公式]

兩邊除以 [公式] ,得 [公式]

[公式][公式][公式]

兩邊乘以 [公式] ,得 [公式]

由於 [公式] ,所以 [公式]

兩邊積分,結合運動開始時 [公式][公式] ,得 [公式]

於是 [公式]

參考

  1. ^abhttps://wenku.baidu.com/view/2b7a4246be1e650e52ea997b.html


其實會了之後也不難


有2個地球,一個地球自由落體到另一個地球上

求加速度


有一個均勻正方體方塊,質量為m,邊長為l,重力加速度g。在平面內沿x軸運動,默認x軸向右。地面摩擦係數隨x變化,具體為miu=ax+b,a,b都是常數。初始時刻正方體左表面位於x=0處,且速度已知為v0,求解之後的運動。(已知方塊不會傾倒)

這題我認為還是有一些思維量的,先不說做法了,要問的話評論區就行。

呃如果只能用牛二的話那可能有點超綱,但超的也不多,這的確是一道不錯的題。


問:有沒有牛頓第二定律的題目,第一眼看著很簡單,但做起來很難?

回答: 牛頓剛剛學會微積分,如何能保證牛頓第二定律是正確的呢?


簡單?

假設地球沒大氣,把一根重100kg長20米粗十米的圓柱型理想火箭(設推重比恆為1,質量恆定)送上同步軌道,求推力參數方程。


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