就是初看弱智,做起来回味无穷的那种,一定要可以用牛二解的


大一普通物理有个考试,其中一道题是这样的(结合网上相似试题[1]回忆):

一根质量分布均匀的铁链在光滑水平桌面上盘成一堆,一端受重力作用而开始竖直下落,在下落过程中铁链不断地被拉直,重力加速度大小为 [公式] ,当铁链下落部分的长度为 [公式][公式] 小于铁链的总长度)时,求铁链下落部分的速度大小 [公式]

我当时就傻乎乎地用高中的机械能守恒定律做……(大家可以思考这题与高中的类似题目有什么本质区别)


答案如下:

设铁链的质量线密度为 [公式] ,以竖直向下为正方向,铁链下落部分的质量为 [公式] ,所受拉力大小为 [公式] ,加速度为 [公式] ,再经过极小时间 [公式] ,铁链下落部分增加的长度为 [公式] ,增加的质量为 [公式]

牛顿第二定律: [公式]

动量定理: [公式]

线密度定义: [公式]

[公式]

速度定义: [公式]

解得: [公式]

加速度定义: [公式]

所以 [公式]

解这个微分方程有多种方法。设 [公式] 直接求解见[1](其实我没看懂怎么解 [公式] ),我们考试答案的方法是:

[公式]

[公式]

两边除以 [公式] ,得 [公式]

[公式][公式][公式]

两边乘以 [公式] ,得 [公式]

由于 [公式] ,所以 [公式]

两边积分,结合运动开始时 [公式][公式] ,得 [公式]

于是 [公式]

参考

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


其实会了之后也不难


有2个地球,一个地球自由落体到另一个地球上

求加速度


有一个均匀正方体方块,质量为m,边长为l,重力加速度g。在平面内沿x轴运动,默认x轴向右。地面摩擦系数随x变化,具体为miu=ax+b,a,b都是常数。初始时刻正方体左表面位于x=0处,且速度已知为v0,求解之后的运动。(已知方块不会倾倒)

这题我认为还是有一些思维量的,先不说做法了,要问的话评论区就行。

呃如果只能用牛二的话那可能有点超纲,但超的也不多,这的确是一道不错的题。


问:有没有牛顿第二定律的题目,第一眼看著很简单,但做起来很难?

回答: 牛顿刚刚学会微积分,如何能保证牛顿第二定律是正确的呢?


简单?

假设地球没大气,把一根重100kg长20米粗十米的圆柱型理想火箭(设推重比恒为1,质量恒定)送上同步轨道,求推力参数方程。


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